Stahlbeton ist ein vielseitiger Verbundwerkstoff und eines der am häufigsten verwendeten Materialien im modernen Bauwesen. Hierbei wird Beton in den Stahl so eingebettet, dass durch das Zusammenführen der beiden Werkstoffe die Widerstandskräfte gestärkt werden. Beton allein ist relativ spröde, was unter Druck ein Vorteil unter Spannung durch Vibrationen oder Windbelastungen jedoch eher von Nachteil ist.

Um die Gesamtfestigkeit von Beton zu erhöhen, können Stahlstangen, Bindedrähte, Stahlmatten oder Kabel vor dem Abbinden in Beton eingebettet werden. Diese Verstärkung wird oft als Bewehrung oder Bewehrungsstahl bezeichnet. Durch die Bildung einer starken Verbindung miteinander können die beiden Materialien einer Vielzahl von aufgebrachten Kräften widerstehen und wirken effektiv als ein einziges Strukturelement. Bei Stahlbeton sorgen die Zugfestigkeit von Stahl und die Druckfestigkeit von Beton zusammen dafür, dem Bauteil zu ermöglichen, Spannungen auch über beträchtliche Spannweiten aufrechtzuerhalten.

Stahlbeton kann als Fertigteil hergestellt oder vor Ort dem Beton hinzugefügt werden und wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, wie zum Beispiel Bodenplatten, Stützwände, Balken, Brückenpfeiler, Fundamenten und Decken. Die Bewehrung wird im Allgemeinen in Bereichen platziert, wo der Beton Spannungen ausgesetzt ist. Es ist üblich, dass sowohl über als auch unter der Stahlbewehrung eine Betonschicht von mindestens 50 mm vorhanden ist, um Abplatzungen und Korrosion zu widerstehen, die zu struktureller Instabilität führen können.

Stahlfaserbeton ist ein gieß- oder sprühbarer Verbundwerkstoff, bestehend aus Beton, Stahlfasern sowie anderen Zuschlagstoffen. Er wird nach DIN Norm 1045-2 hergestellt. Die zugefügten Stahlfasern sind ein idealer Bestandteil zur Verbesserung der Leistung und Haltbarkeit von Beton. Sie erhöhen die Kräfteabsorption, die Feuerbeständigkeit und reduzieren gleichzeitig Schrumpfungsrisse, Bruchbildung und Rissbreiten.

Fachleute sprechen auch von einer dreidimensionalen Bewehrung, weil sich die Stahlfasern gleichmäßig in der Betonmatrix verteilen. Sie verstärken den Beton, indem sie Zugrissen widerstehen. Gemeinhin gilt, dass ein hoher Anteil von kleinen Stahlfasern im Verhältnis zum Beton (Anzahl der Fasern pro Kilogramm) eine feinere Verteilung der Stahlfaserverstärkung in der Betonmatrix ermöglicht. Dies verbessert die Risskontrolle während des Trocknungsprozesses. Dem entgegen steht das Argument, dass längere, stark deformierte Fasern eine höhere Festigkeit bewirken, nachdem ein Riss aufgetreten ist. Aufgrund der Verformung und der Länge weisen sie eine bessere Matrixverankerung auf. Fakt ist allerdings, dass im Gegensatz zu kleinen und feinen Fasern die stark verringerte Faserzahl zu einer entsprechend geringeren Kontrolle der anfänglichen Rissausbreitung führt.

Stahlfaserbeton weist eine starke Biegefestigkeit nach dem Riss, bessere Rissbeständigkeit, verbesserte Druckfestigkeit sowie sehr wirksame Widerstandsfestigkeit, Schlagfestigkeit und Erstrissfestigkeit auf.

Steinwolle ist ein Wärmedämmstoff auf Faserbasis. Es handelt sich um ein nichtmetallisches, organisches Produkt, das aus einer sorgfältig kontrollierten Mischung von Rohstoffen hergestellt wird. Sie besteht aus Steinen oder Dolomiten und Feldspat und wird bis zur Schmelze auf eine hohe Temperatur erhitzt. Die geschmolzene Mischung wird dann gesponnen und zu einer flexiblen Fasermatte zur weiteren Verarbeitung geformt.

Die außergewöhnlichen thermischen, feuer- und akustischen Eigenschaften von Steinwolle beruhen auf der Fasermatte, die die Luftbewegung verhindert. Es ist ein sehr vielseitiges Material und kann in vielen verschiedenen Dichten hergestellt werden, um unterschiedliche Eigenschaften zu erzielen. Die Produktpalette umfasst loses körniges Material für die geblasene Dämmung von Hohlwänden, Platten für Wände, Rollen für die Dachbodenisolierung bis hin zu vorgeformten und verkleideten Rohrabschnitten, Deckenplatten und Akustikplatten.

Die Wärmedämmung mit Steinwolle bietet viele praktische Vorteile:

• Energieeffizienz
  Steinwollisolierung kann die energetischen Eigenschaften von Haushalten verbessern und dazu beitragen, die CO2-Emissionen zu senken. Die tatsächlichen Energieeffizienz-Vorteile hängen jedoch von der Dicke der verwendeten Steinwolle ab.
  
  
• Langlebigkeit
  Während der Wärmedämmwert andere Dämmstoffe mit der Zeit abnehmen kann, bleibt der anfängliche Wert von Steinwolle unverändert.
  
  
• Brandschutz
  Der Einsatz von Steinwolle kann vor der Ausbreitung von Bränden schützen und so die Anfälligkeit für Haushaltsbrände verringern. Sie kann Temperaturen von über 1.000 °C standhalten und es werden selbst dann keine giftigen Gase oder Rauch freigesetzt, wenn sie hoher Hitze ausgesetzt wird.
  
  
• Umweltfreundlichkeit
  Steinwolle wird hauptsächlich aus natürlichen, erneuerbaren oder recycelbaren Materialien hergestellt. Der Rohstoff ist also eine praktisch unerschöpfliche umweltfreundliche Ressource. Die Erde bildet jedes Jahr neues Gestein durch vulkanische und ozeanische Aktivitäten.

Siehe auch: Steinwolle: Grundlagen, Eigenschaften, Vor- und Nachteile

Der Stirlingmotor ist eine spezielle Art von Wärmekraftmaschine, die kleine Temperaturunterschiede in Bewegung umwandelt. Sie werden auch als Kolbenmaschinen bezeichnet.

Es handelt sich um einen Hubkolbenmotor, der einen Kolben und einen Zylinder auf die gleiche Weise wie ein herkömmlicher Verbrennungsmotor verwendet. Das bedeutet, dass der Wärmefluss durch das Drehen einer Kurbelwelle in mechanische Arbeit umgewandelt werden kann. Der Wärmefluss muss zwischen zwei abgeschlossenen Räumen (den Zylindern) getrennt sein. Die Zylinder müssen unterschiedliche Temperaturen haben, damit dieser Fluss zwischen ihnen stattfinden kann.

Ein Stirlingmotor wandelt Wärmeenergie durch Erhitzen und Kühlen und mithilfe eines Arbeitsgases in kinetische Energie um. Das Gas in einen Zylinder wird mit von außen zugeführter Energie erhitzt, wodurch es expandiert. Im anderen Zylinder wird das Gas anschließend gekühlt und dadurch komprimiert. Das wechselnde Transportieren des Gases zwischen den beiden Zylindern bewirkt das Temperatur und der Druck ständig wechseln. Dieser Vorgang wird als Stirling-Prozess bezeichnet. Der thermische Wirkungsgrad des Stirling-Prozesses ist so besonders hoch.

Als Wärmequellen können Sonnenenergie, Geothermie, Helium, Wasserstoff, Holz, Abwärme, Biomasse sowie Klär- oder Deponiegas genutzt werden. Stirlingmotoren sind perfekte Energieumwandler, die als Antriebsmaschinen, Kühlmotoren oder Wärmepumpen verwendet werden können. Sie sind zudem eine optimale Wärmekraftmaschine für Blockheizkraftwerke.

Beispiele für den Einsatz von Stirling-Motoren

• Solar-Stirling
  Hier wird Sonnenenregie direkt in mechanische Energie umgewandelt.
  
  
• Blockheizkraftwerke
  Hier diesen Sie der umweltfreundlichen Erzeugung von Elektrizität und Heizwärme. Energieträger sind hier zum Beipiel die Geothermie, Sonnenenergie, Gas, Biomasse oder Holzpellets.
  
  
• Klimaanlagen
  Nicht nur als Klimaanlage in Geschäftshäusern oder als Kältemaschinen für industrielle Verfahrensprozesse, sondern auch zur Verflüssigung von Wasserstoff und Erdgas sowie zur Kühlung von Hochleistungscomputern und Infrarotsensoren können Stirlingmotoren eingesetzt werden.

Da die Kraftstoffzufuhr kontinuierlich erfolgt, ist die Abgasemission relativ einfach zu kontrollieren. Der Stirlingmotor gilt als schadstoffarm.

Stopfmörtel ist ein schnellaushärtender Mörtel zur Abdichtung von Anschlüssen, Ausbrüchen, Fugen und Rissen. Die schnelle Aushärtung des Stopfmörtels und seine wasserabweisende Eigenschaft sind ideal zum umgehenden Verschließen mangelhafter Stellen im Mauerwerk oder Estrich, verursacht durch Wassereinbruch.

Beim Fachhändler stehen verschiedenen Stopfmörtel zur Wahl, unterscheiden sich jedoch in der Verarbeitung kaum voneinander. Generell erfolgt eine Vermengung des trockenen Mörtelpulvers mit Wasser und die Verknetung der Masse zu einem Pfropf. Nun erfolgt das Eindrücken der fertigen Masse in die zu verschließende(n) Stelle(n). Bestmöglich den Stopfmörtel ein bis zwei Minuten Andrücken, bis er ausgehärtet ist. Empfehlenswert ist das Tragen von Handschuhen bei dieser Arbeit. Die meisten Stopfmörtel funktionieren nach diesem Verarbeitungsprinzip. Ausnahmen hiervon sind Mörtel, die in ihrer trockenen Form Verwendung finden, mit dem eindringenden Wasser der Schadstelle reagieren und sie auf diese Weise abdichten. Je nach verwendetem Herstellerprodukt schwankt die Verarbeitungszeit des Stopfmörtels zwischen einer halben bis dreieinhalb Minuten.

Nach der Verdichtung der Schadstelle bestmöglich für circa eine Stunde extreme dynamische und mechanische Belastungen unterbinden. Darüber hinaus sollte der Schutz der Stopfstelle vor extremen Witterungseinflüssen wie zum Beispiel Zugluft gewährleistet sein.

Zu beachten gilt es, dass Mörtelpulver und Wasser sehr schnell miteinander reagieren. Zusätzlich gilt es das nötige Fingerspitzengefühl zu haben, da das Zeitfenster für eine optimale Verarbeitung der Mörtelmasse sehr klein ist. Drückt man die Masse zu früh in das Loch, den Riss oder die Fuge, besteht die Gefahr, dass das eindringende Wasser den Mörtel wieder ausspült. Vermengt man die Masse zu lang, ist der Stopfmörtel eventuell schon zu weit ausgehärtet und kann beim Eindrücken brechen.

Anwendungsgebiete für Stopfmörtel:

• Abdichten von starren Rissen in Betonwänden, Kanalschächten, Mauerwerkswänden und Schachtkonstruktionen
• Abdichten und Einbinden von Rohrdurchführungen
• Herstellung von Dichtungskehlen
• Kurzzeitige Abdichtung von wasserführenden Rissen
• Installations- und Montagemörtel für den Bau von Rohrleitungen für Elektroinstallationen und Heizungsanlagen
• Herstellung schnellhärtender Hohlkehlen (Ausrundung einer Kante)
• Spachtelmasse zum Untergrundausgleich
• Verdämmmörtel bei Injektionsarbeiten

Stoßabweiser reduzieren Aufprallschäden und verhindern Schäden, die durch Abrieb entstehen, wenn Gerüsttürme und Plattformen auf und um die Baustelle bewegt werden. Sie bilden eine Barriere zwischen dem Gerüst und der Oberfläche eines Gebäudes, um das Gebäude oder Fassaden vor Beschädigungen zu schützen, die durch das Verrollen des Gerüstes entstehen können.

Diese gelben Stoßabweiser lassen sich leicht an Gerüsttürmen und anderen Arbeitsplattformen befestigen und verhindern Schäden an Eigentum, Gerüst, Arbeitern und Passanten. Die Stoßabweiser sind strapazierfähige Schaumstoffringe, die schnell und einfach montiert, wiederverwendet und nachgerüstet werden können. Sie sind so konzipiert, dass sie mit den meisten Gerüsten und Plattformen vor Ort kompatibel sind. Die Installation erfolgt ohne zusätzliche Werkzeuge. Dazu werden vier Stoßabweiser an den Ecken eines Gerüsts platziert.

Stoßabweiser bieten eine kostengünstige Lösung für das Problem, dass fertige Oberflächen und Dekorationen durch Aufprall von Plattformausrüstungen oder Gerüsttürmen beschädigt werden. Die einfach zu montierenden Schaumstoffringe bieten einen dichten Schaumschutzpuffer zwischen dem fertigen Dekor und der Baustellenausrüstung und vermeiden kostspielige Reparaturen.

Immer da, wo es einen festen und tragfähigen Untergrund braucht, aber kein aufgeschütteter Boden vorhanden ist, oder dieser nicht ausreicht, kann ein in Beton gegossenes Fundament dienlich sein. Das Streifenfundament ist beliebig lang und wird als Basis für Mauern verwendet. Es ist schmal und gehört zu den gängigen Fundamenten. Das Gewicht des Gebäudes wird von ihm aufgenommen und an den Boden weitergegeben. Ein Streifenfundament macht also den Boden grundsätzlich tragfähig. Weitere Aufgaben sind der Schutz des Gebäudes vor Frost und Feuchtigkeit.

Als stabile und robuste Grundlage errichtet, wird es aus massiven, gegossenem Betonstreifen hergestellt. Die Streifenform gibt dabei dieser Fundamentart ihren Namen. Andere Fundamentarten sind Punktfundamente, Einzelfundamente und Plattenfundamente. Das Streifenfundament folgt immer dem Grundriss eines Gebäudes und muss vom Statiker berechnet werden.

In der Regel werden Streifenfundamente für kleinere Objekte wie Fertiggaragen oder Gartenhäuser eingesetzt. Es kann aber auch grundsätzlich bei größeren Gebäuden verwendet werden. Es ist dabei stets unter allen tragenden Wänden angelegt. Als Vorteile des Streifenfundaments gelten vor allem seine lange Lebensdauer und die Robustheit der Verarbeitung. Eine nicht tragende Kellerbodenplatte kann auch auf dem Streifenfundament aufliegen.

Um das Streifenfundament tragfähig zu gestalten, ist eine Bewehrung einzusetzen und sind Betongüteklassen zu beachten. Der Statiker ermittelt die nötige Tiefe, Breite, Lage und Art der Bewehrung, damit das Fundament das geplante Gebäude trägt und die Bodenart das Fundament stützt.

Siehe auch:

• www.hausbauberater.de/bauwissen/die-bodenplatte
• www.hausbauberater.de/fachbegriffe/fundamente

Sturmklammern oder Dachklammern dienen zur zusätzlichen Befestigung von Dachplatten, Dachsteinen und Dachziegeln (Dachpfannen) am Dachstuhl. Üblicherweise erfolgt das Anbringen von Dachklammern bei einer offenen Deckunterlage aller 3 Dachziegel im Eck- beziehungsweise Randbereich. Die tatsächliche Anzahl der zu verwendenden Klammern variiert allerdings stark und ist abhängig von der:

• Art der Unterlage, auf der die Dachplatte liegt
• Art der Ziegel
• Anzahl der Ziegel pro m²
• Dachneigung
• Firsthöhe
• Höhe über dem Meeresspiegel
• Region, in der das zu bedachende Gebäude steht

Sturmklammern bilden einen Sammelbegriff für verschiedene Arten von Befestigungsklammern. Sie bestehen hauptsächlich aus rostfreiem Metall. Ebenso sind Clips und universell einsetzbare Kunststoffsturmklammern beim Fachhändler erhältlich.

Sturmklammern sind in folgenden Ausführungen erhältlich:

• Biberschwanzklammern
• Gratl- und Kehlklammern
• Hohlziegelklammern
• Kopfklammern
• Kopf-Seitenfalzklammern
• Kopf-Fußklammern
• Multiblock-Klammern
• Seitenfalzklammern

Generell bedarf es keiner Klammerung aller Ziegel bei einer Dachneueindeckung. Wie viele Ziegel tatsächlich zu klammern sind, zeigt eine genaue Analyse des zuständigen Dachdeckers. Ihm zur Hilfe steht einerseits das Regelwerk des Zentralverbandes des Deutschen Dachdeckerhandwerks (ZVDH). Andererseits bieten die meisten Hersteller von Dachplatten und -ziegeln spezielle Programme zur genauen Analyse und Berechnung der erforderlichen Art und Menge der Sturmklammern an. Es gilt zu beachten, dass die Ergebnisse stets in Verbindung mit den vom Hersteller angebotenen Ziegel oder Platten einhergehen. Für die korrekte Berechnung übernimmt der Hersteller keine Gewähr. Es ist daher empfehlenswert, den ausführenden Dachdecker mit der Berechnung zu beauftragen und eine Unternehmererklärung darüber von ihm zu verlangen. Treten im Nachhinein Schäden an der Dachhaut auf und lassen sich diese auf falsche Berechnungen oder unsachgemäße Montage zurückführen, haftet der zuständige Dachdecker für die Schäden daraus.

Im Jahr 2011 erhöhten sich die Anforderungen der DIN 1055-4 „Einwirkungen auf Tragwerke: Windlasten“. Grund dafür war die Zunahme von Stürmen und Orkanen, sogenannten Starkwindereignissen. Es kam immer mehr zu unmittelbaren Schäden an Dächern, beziehungsweise damit verbundenen Personen- und Sachschäden.

Ein Sturz kommt im Bauwesen in Form eines Fenster- oder Türsturzes vor und ist vergleichbar mit einer Art Balken. Dieser Balken ist bei einer Maueröffnung oberhalb von Fenstern oder Türen in gerader oder gebogener Form angebracht. Ein Sturz verteilt das auf ihm liegende Gewicht gleichmäßig links und rechts an das umliegende Mauerwerk. Der Begriff “Stahlträger” ist die geläufigste Form des Sturzes.

Der Einbau von Fenster- und Türstürzen erfolgt für gewöhnlich bei einem Mauerdurchbruch von mindestens 60 cm in einer tragenden Wand. Weitere Anwendungsgebiete sind Verbindungen zweier Räume mittels Wanddurchbruch oder die Installation eines Lichtbandes zur Beleuchtung dunkler Flure und Räume mit Tageslicht. Durchreichen zwischen Esszimmer und Küche sind ebenfalls mit einem Sturz zu versehen, auch wenn es sich nicht um eine tragende Wand handelt.

Stürze sind heutzutage hauptsächlich standardisiert gefertigt und in verschiedenen Standardausführungen sowie Materialien verfügbar:

• Betonsturz - bei Arbeiten mit Kalksand- und Zementstein
• Tonsturz - mit Betonkern gegossen, bei Arbeiten mit Back- und Leichtbacksteinen
• Stahlsturz - bei hohen Traglasten und für Industriedesign im Eigenheim

Zum Baustandard gehören heutzutage Fertigsturzsysteme. Die Sturzkonstruktion in Verbindung mit einer optischen Verblendung hat bereits optional eine Wärmedämmung integriert. Zusätzlich erfolgt die Auslegung des Fertigsturzes auf konkrete Lasten ab Werk anhand von Tragfähigkeitstabellen.

Für die Berechnung der Sturzmaße empfiehlt sich folgende Faustformel:

• Sturzlänge = lichte Breite der Mauerwerksöffnung + 50 cm (je 25 cm links und rechts)

Die Wandtiefe gibt die Sturzbreite vor. Ist die Wand tiefer als 20 cm, erfolgt normalerweise der Einbau von 2 Stürzen. Durch die größere Auflagefläche ergibt sich eine bessere Lastenverteilung. Zusätzlich zu beachten gilt es, dass es einen Unterschied bei der Berechnung zwischen tragenden und nichttragenden Wänden gibt. Für nichttragende Wände ist es zum Beispiel ausreichend, dass lediglich zwei Drittel der Wandtiefe durch den Sturz überdeckt sind.

Generell sollte die Planung und Berechnung eines Mauerdurchbruchs stets durch einen Fachmann erfolgen. Tragwerksplaner oder Statiker kommen an dieser Stelle zum Einsatz und beziehen neben der Sturzlänge und -tiefe zusätzliche Faktoren in Ihre Berechnung wie beispielsweise den Verlauf von Leitungen in der Wand mit ein.

Stützmauern kommen als zusätzliche Stütze bei Böschungen, Hanggrundstücken und bei der Terrassenplanung abschüssiger Grundstücke zum Einsatz. Zusätzlich dienen Stützmauern als Befestigung bei einem vertikalen Geländebruch.

Grundsätzlich ist beim Bau einer Stützmauer die Höhe entscheidend. Mauern, die maximal 1,20 m hoch sind, benötigen in der Regel kein Fundament aus Beton und sind in Eigenregie errichtbar. Zur Sicherstellung der ausreichenden Mauertragkraft sollte die Mauerbreite ein Drittel der Höhe der Mauer nicht unterschreiten. Je nach Untergrundbeschaffenheit und gewähltem Material zum Mauerbau kann der Einbau einer Drainage erforderlich sein. Mauern bis zu dieser Maximalhöhe sind normalerweise mit allen Mauerbauweisen realisierbar. Für diese Arten von Mauern eignen sich zumeist noch alle Mauerbauweisen. In Abhängigkeit der gewählten Bauweise variieren die Kosten zwischen 60 und 350 Euro pro Quadratmeter. Zusätzliche Kosten spart der Eigenbau.

Beträgt die Höhe der Stützmauer mehr als 1,20 m, ist das Gießen eines Betonfundamentes erforderlich. Erreicht die Mauerhöhe zwei Meter und mehr, bedarf es einer zusätzlichen statischen Berechnung. In Bezug auf die Kosten sind für das Fundament aus Beton mindestens 400 Euro zusätzlich zu veranschlagen, je nach Größe der Mauer.

Neben der funktionellen Eigenschaft können Stützmauern auch einen dekorativen Charakter haben. Am häufigsten finden folgende Mauerarten Anwendung:

• Trockenmauer
  Der Aufbau einer Trockenmauer ist einfach und erfolgt durch die Aufschichtung von (Natur-) Steinen sowie der Verdichtung durch Erde. Ein Schotterfundament ist für diese Bauart ausreichend. Ungeeignet sind Trockenmauern zur Stützung von extrem steilen und langen Abhängen.
  
  
• Schalsteinmauer
  Schalsteinmauern an sich lassen sich ebenfalls selbst errichten, benötigen jedoch ein Betonfundament. Nach der Legung der Grundsteine auf das Fundament erfolgt der Einsatz von Bewehrungsstäben. Sie geben zusätzlichen Halt. Das Setzen der weiteren Schalsteine geschieht über ein Stecksystem mit Nut und Feder. Ab einer Mauerhöhe von 50 cm wird Beton in die Mauer gegossen und steht von nun an stabil.
  
  
• Gabionen-Mauer
  Gabionen-Mauern sind mit (Bruch-) Steinen befüllte Käfige, welche auf einem Betonfundament befestigt sind. Aufgrund ihres enormen Gewichtes muss die Platzierung mithilfe von Maschinen erfolgen. Der Aufwand ist vergleichsweise hoch und ohne technische Hilfsmittel allein nicht machbar.
  
  
• Betonmauer
  Die klassische Betonmauer ist die arbeitsaufwendigste, jedoch standhafteste Stützmauer. Zu empfehlen ist die Planung und Errichtung dieses Mauertyps durch eine Fachfirma.
  
  
• Mauer aus Pflanzringen
  Der Bau einer Pflanzringmauer orientiert sich am Arbeitsaufwand einer Schalensteinmauer. Zusätzlich gilt es besonderes Augenmerk auf das Setzen der Steine in der richtigen Position zu legen, damit im Nachhinein die Pflanzen optimal verteilt sind.
  
  
• L-Steine
  Diese vorgegossenen Mauerteile aus Beton bieten sich vor allem für niedrige Mauern an, da eine Anordnung von L-Steinen übereinander nicht möglich ist. Die Errichtung einer höheren Mauer erfordert somit größere L-Steine, welche mit zunehmender Größe auch mehr Gewicht haben. Der Bau in Eigenregie ist umso beschwerlicher, je größer die Steine sind.