Belastbarkeit der Stelzlager – eine Analyse

Die Belastbarkeit der Stelzlager ist ein Haupt-Verkaufsargument in unserer Branche. Wenn Sie jedoch nun erwarten, dass wir unsere Stelzlager in den Himmel loben so muss ich Sie bereits hier enttäuschen. Denn im Folgenden erfahren Sie, wann diese Kenngröße denn wirklich bedeutsam wird – und wann nicht.
Damit das Ganze nicht zu umfangreich wird konzentrieren wir uns auf Plattenbeläge aus Feinsteinzeug (Fliesen) und Natursteine, also die weitaus gängigsten Belagsmaterialien auf einer Terrasse.

Wir untergliedern diese Betrachtung in drei Hauptpunkte:
a) Das System
b) Die Untergründe
c) Die Resultate und Schlußfolgerungen

1. Belastbarkeit der Gesamtsystems

Erstens legen wir unseren Hauptaugenmerk auf eine ungünstige Belastung, dem der Punktbelastung.
Besser ausgedrückt sind das Gegenstände, die durch Ihr Gewicht und Ihre Auflagerfläche eine hohe punktuelle Last ausüben, z.B. ein mittelschwerer Tisch auf vier normalen Stellfüssen.
Oder aber ein normaler Sessel, der seine Aufgabe unter einer ca. 100kg schweren Person erfüllt.

Zweitens unsersuchen wir ein System und müssen deshalb
– die einzelnen Bestandteile dieses Systems sowie
– die Belastbarkeiten dieser einzelnen Elemente in Augenschein nehmen.

Dementprechend legen wir zuerst das Augenmerk auf die Elemente, die all diese Systeme bestimmen.
Denn das schwächste Glied in dieser Kette bestimmt die Belastbarkeit des Gesamtsystems.
Diese Elemente sind:

  • Die 2 cm – Keramikplatte bzw. dem 3 cm Naturstein als Belagsoberfläche
  • Dem Stelzlager als Träger
  • Dem Untergrund, hier wiederum den wichtigsten Arten davon, nämlich
    – dem Untergrund aus Beton
    – und dem Untergrund einer Isolierung auf einer Wärmedämmung

1.1 Belastbarkeit von Keramik (Fliesen) in der Stärke 2 cm

Die Belastbarkeit von 2 cm – Fliesen wird in Anlehnung an die EN 12825 geprüft.
Eine Fliese wird auf Stelzlager gelegt und es wird die Bruchlast in der Mitte, in der Mitte des Randes und an der Diagonale geprüft.
Anschließend wird das Ergebnis durch 2 dividiert und man erhält die freigegebene Punktlast.
Genau diese Punktlast muss gem. DIN 12825 für die Berechnungen der Stabilität dieses System-Elementes herangezogen werden!
Sie sehen wie folgt die Ergebnisse der Tests zweier führender keramischer Produzenten *:

60 x 60 cm45 x 90 cm
Mitte der Platteca. 720 kgca. 540 kg
Mitte der Längsseite550 – 630 kgca. 420 kg
Diagonale580 – 820 kgca. 720 kg
Freigegebene Punktlasten zweier führender Keramik-Hersteller

Über die tatsächliche Belastbarkeit von 3 cm -Naturstein gibt es fast keine Unterlagen.
Jedoch dürfte ein homogener Granit oder Gneis mit 3 cm – Stärke mindestens diese Werte erreichen.
Einzelne durchgeführte Tests haben dies ergeben.

Die Belastbarkeit einer 2 cm – Keramik beträgt also zwischen 420 kg und 820 kg (unter Laborbedingungen)

1.2 Belastbarkeit der Stelzlager

Bei Stelzlagern gibt es die eine Kenngröße, die sogenannte Bruchlast.
Doch dieser Test ist nicht so eindeutig, denn Stelzlager sind höhenverstellbar.
Daher muss definiert sein, bei welcher Höhe getestet wird – bei der minimalen oder der maximalen Höhe.

Da die größte Belastbarkeit bei niedrigen Höhen entsteht geben wir hier die Werte bei den niedrigsten Höhen wieder.
Anzumerken bleibt, dass sehr günstige Stelzlager diese Nominal-Werte bei der größten Höhe teilweise deutlich verfehlen!
Zusätzlich wird mit Angaben wie z.B. ‘bis zu 1 Tonne belastbar’ geworben – nun das kann alles heißen …

Nebenstehend sehen Sie ein Testzertifikat unseres Stelzlagers ‘Professional’ in der Bauhöhe 4,3 – 5,8 cm.
Sie sehen hier die mittlere Belastbarkeit der Stelzlager von 15,58 kN was ca. 1.600 kg entspricht.

Bei abnehmender Temperatur sinkt jedoch diese Belastbarkeit. Polypropylen versprödet und die Belastungsgrenzen sinken.
Aus diesem Grund sind Sie gut beraten, Qualitäts-Stelzlager mit ausreichend Sicherheits-Reserven für Ihr Projekt auszuwählen!

Dasselbe gilt für die Langzeit-Eigenschaften.
Mit der Zeit verringert sich aufgrund Umwelteinflüssen die Belastbarkeit.
Hier jedoch ist wesentlich die genaue Formel des Polypropylens entscheidend.
Denn billiges Polypropylen altert auch schneller als hochwertige Polypropylen-Mischungen.

1.2.1 Stelzlager werden bei optimalen Bedingungen getestet:

  • es wird bei 20°C geprüft – nicht bei 0° oder -10° !
  • Weiters wird bei minimalem Verstellbereich geprüft – nicht bei maximaler Höhe wie in der DIN vorgeschrieben!
  • Zuletzt werden selbstnivellierende Stelzlager selten unter schräger Belastung getestet: unter schräger Belastung sind Stelzlager jedoch um ca. 15% weniger tragfähig.
    Dies trifft bei Stelzlagern mit 5%-Neigungsausgleich zu. Bei Stelzlagern mit noch höherem Neigungsausgleich – teilweise sind bis zu 8% Neigungsausgleich bekannt – dürfte dieser Wert noch höher, bzw. noch schlechter für den Verbraucher sein.

1.2.2 Sicherheiten

Durch einen Sicherheitsfaktor wird vermieden, dass durch Toleranzen bei Material, Herstellung, Temperaturen, Alterung etc. das Bauteil versagt.
Ebenso werden durch Sicherheitsfaktoren evtl. ungünstige Montagebedingungen berücksichtigt, wie z.B. unebener Beton oder Schrägstellungen aus anderen Gründen.
In der Baustatik sind Sicherheiten bei tragenden Bauteilen bis zum Sicherheitsfaktor 5 durchaus üblich. Das heißt man berücksichtigt bei der Planung nur ca. 20% der Labor-Prüfwerte (der Bruchlast) als tatsächliche Belastbarkeitsgrenze!

Die DIN setzt bei der Unterkonstruktion strenge Maßstäbe – ein Sicherheitsfaktor von 4 (!!!) wird gefordert.
Die für Planungen freigegebene Punktlast beträgt also nur ein Viertel der Bruchlast lt. Labor.
Wir sehen das, auch unter Berücksichtigung der obigen Punkte – als gerechtfertigt an.

Unsere Stelzlager erreichen Bruchlasten im Labor von
– ca. 1600 kg (Stelzlager Professional)
– ca. 1400 kg (Stelzlager Standard ab Verstellbereich 3,5 cm)
– ca. 1100 kg (Stelzlager Standard bei Verstellbereich bis 3,5 cm)

Daher ergeben sich folgende für die Planung relevante freigegebene Punktlasten gem. DIN:
– ca. 400 kg (Stelzlager Professional)
– ca. 350 kg (Stelzlager Standard ab Verstellbereich 3,5 cm)
– ca. 280 kg (Stelzlager Standard bei Verstellbereich bis 3,5 cm)

Zwischenergebnis:
bei Planungen im öffentlichen Bereich sind die Stelzlager, und nicht die Keramik-Platten das kritische Element
Hände weg von Billigst-Produkten ohne Test-Zertifikate bei öffentlichen Bereichen! Sowohl der Planer als auch die ausführende Firma ist haftbar!

1.3. Belastbarkeit des Untergrundes

1.3.1 Beton

Beton hat eine Festigkeitsgrenze weit über Feinsteinzeug oder von Stelzlager.
Es braucht hier deswegen nicht gesondert behandelt werden und stellt in keinem Fall ein Problem für die Stelzlager-Verlegung dar!

1.3.2 Isolierung mit Abdichtung

Herkömmliche Bitumen-Horizontal-Abdichtungen weisen eine Reißkraft von ca. 120 – 400kg pro 5 cm auf.
Diese kommt jedoch natürlich nur zum Tragen wenn die untere Konstruktion nachgibt – und diese untere Schicht ist die Isolierung!

Diese Isolierungs-Schicht, besteht bei Flachdächern normalerweise aus extrudiertem Polystyrol.
Geläufige Begriffe sind dazu Styrodur oder XPS.

Belastbarkeit der Stelzlager - der wichtige Untergrund der extrudierten Polystyrolplatte

Dieses extrudierte Polystyrol weist – unter Berücksichtigung von Sicherheiten – eine maximale, dauerhafte Belastbarkeit von ca. 300 – 450 kg auf (bezogen auf die Auflagefläche eines Stelzlagers).

2. Belastbarkeit der Stelzlager – Die Konsequenzen der Aufbau-Systeme

2.1 Aufbau mit Beton-Untergrund

Beim Beton-Untergrund mit einem Belag aus 2 cm Feinsteinzeug oder 3 cm – Natursteinplatte ist die maximale Belastungsfähigkeit abhängig vom Stelzlager – dies wenn man die DIN als Grundlage heranzieht.
Mit einem hochwertigen Stelzlager werden Sie langfristige Punktbelastungen von bis zu 400 kg realisieren!
Und das ist in der Praxis ausreichend!

2.2 Aufbau mit dem Untergrund ‘Isolierung und Abdichtung’

Hier liegt die Sachlage etwas anders. Das kritische Element gegen dauerhafte Punktbelastungen wird die Isolierungs-Ebene sein.
Doch auch hier ist, im schlechtesten Fall, eine dauerhafte Punktbelastung von max. 300 kg mehr als ausreichend.
Die oft angesprochene Problematik einer Beschädigung der Abdichtungs-Schicht (z.B. Bitumen-Bahnen) sehen wir nicht.

2.3 Was fordert die DIN für öffentliche Terrassen ?

Die DIN fordert für Terrassen eine freigegebene Punktlast von 4.000N = ca. 410 kg
Die Labor-Bruchlasten müssen also ca. 1.600 kg Bruchlast aushalten (Sicherheitsfaktor 4) – dies erreichen Sie nur mit hochwertigsten Stelzlagern.

2.4 Die Konsequenzen – unsere Empfehlungen

Wir empfehlen Ihnen folgende Stelzlager:
für den öffentlichen Bereich: ausschließlich unser Stelzlager ‘Professional’
für den privaten Bereich (nicht durch die DIN geregelt): Stelzlager ‘Standard’ oder ‘Professional’



2.4 Die Konsequenzen

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