Ringanker – Was ist das eigentlich?

Ringanker sind beim Hausbau deutlich häufiger anzutreffen, als allgemein angenommen. Sie dienen in erster Linie zum Lastenausgleich und sollen die Statik unterstützen. Dazu muss man wissen, dass jedes Bauwerk bestimmten Lasten ausgesetzt ist. Grob lässt sich hier in die

• Gebäudeeigenlast,
• Verkehrslast und
• Windlast

unterscheiden. Der Ringanker soll nun diese Zugkräfte in den Wänden aufnehmen, so dass es die einwirkenden Lasten tragen kann, ohne dabei selbst Schaden zu nehmen.

Was können Anker im Mauerwerk?

Die Hauptfunktion der Anker besteht darin, Zugkräfte aufzunehmen. Dabei gilt die Faustregel, dass Wände und Decken grundsätzlich kraftschlüssig miteinander verbunden werden müssen, sofern die Decken der seitlichen Halterung der Wände dienen. Dafür werden Anker im Mauerwerk eingesetzt.

Die Anker stellen spezielle Bauteile dar, mit deren Hilfe sich andere Bauteile zugsicher miteinander verbinden oder eben verankern lassen. Die Anker müssen generell eine Zugfestigkeit aufweisen, um eben die auftretenden Zugkräfte bzw. Zugspannungen aufnehmen zu können. Daher sind für entsprechende Anker auch nur Materialien anzuwenden, die auf die Belastungen durch diese Zugkräfte ausgelegt sind. Unterscheiden kann man diese Anker im Mauerwerk in die Zug- und die Ringanker.

Der Zuganker im Überblick

Der Zuganker wird vor allem in belasteten Wand- und nicht belasteten Brüstungsbereichen eingesetzt. Die Wand wird dabei erst durch die so genannte Auflast in die Lage versetzt, die Ankerkräfte auch tatsächlich aufzunehmen. Dadurch wiederum wird der Kraftschluss mit der Decke gewährleistet.

Der Ringanker im Überblick

Wenn allerdings die Auflast fehlt, kommt der Ringanker zum Einsatz. Er kann die Zugkräfte innerhalb der Wandscheibe aufnehmen. Diese entstehen in der Regel durch äußere Lasten und Verformungsunterschiede. Durch den Ringanker wird also die Stabilität der Wände, aber auch des gesamten Gebäudes erhöht.

Ringanker zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus:

• Decke wird an der Außenkante vom Ringanker „umfasst“.
• bildet das Zugband, mit welchem die Druckkräfte des Druckbogens aufgenommen werden.
• werden ausschließlich „auf Zug“ beansprucht.
• Die Zugkraft muss dabei um die Ecke geleitet werden, so dass die Lasteinleitung aus dem Druckband in das Zugband erfolgen muss.

Der Ringanker in seiner Entwicklung

Schon seit jeher sind Mauerwerke notwendig, um Gebäude herzustellen. Diese sind aber grundsätzlich nicht in der Lage, Zugkräfte aufzunehmen, weshalb man zusätzliche Maßnahmen treffen muss, um für ihre Standfestigkeit zu sorgen. Dabei kamen zu unterschiedlichen Zeiten auch verschiedene Mauerwerksanker infrage.

Beim Einbau von Holzbalkendecken nutzt man stets stählerne Mauerwerksanker. Allerdings ließ die Scheibenwirkung, die mit über hölzerne Deckenbalken ausgesteiften Decken realisiert wurde, zu wünschen übrig. Daraus entwickelte man die Idee für die Ringanker.

Diese Ringanker erhielten ihren Namen durch die Ringform, in der sie ausgeführt werden. Sie sind geschlossen und haben zunächst die Kuppeln und Gewölbe diverser Gebäude von außen umschlossen. Später kamen auch hohe Türme zum Einsatzbereich dazu, die vor allem an Kirchen und Klöstern verbaut wurden. Bis heute sind sichtbare, eiserne Ringanker am Dom von Florenz und am Aachener Dom zu sehen. Ziel der Ringanker ist es, die Schubkräfte der Gewölbe und des Dachstuhls aufzunehmen und sie gleichzeitig zu neutralisieren.

Ringanker wurden später, als der gotische Baustil aufkam, zunehmend wichtiger. Die Fenster wurden immer großflächiger verbaut, was natürlich auch Auswirkungen auf die Stabilität der Wände hatte. Mittlerweile werden Ringanker auch häufig nachträglich in bestehenden Gebäuden eingesetzt, um auf diese Weise historisches Mauerwerk zu stabilisieren.

Die wichtigsten Einsatzgebiete von Ringankern heute

Ringanker werden heute zwar zum Teil auch als Ringbalken bezeichnet, dennoch gibt es Unterschiede: Ringanker sind Bauteile, die horizontal in der Wandebene liegen. Ihre Aufgabe ist es, Zugkräfte in den Wänden aufgrund äußerer Lasten oder Verformungsunterschiede aufzunehmen. Ringbalken liegen zwar ebenfalls horizontal in der Wandebene, nehmen neben den Zugkräften aber auch Biegemomente auf. Diese entstehen durch Lasten, die rechtwinklig zur Wandebene wirken.

Vorgeschrieben ist der Einsatz von Ringankern insbesondere in folgenden Fällen:

• Gebäude haben mehr als zwei Vollgeschosse
• Wandlänge ist größer als 18 Meter
• Wände weisen sehr viele und/oder große Öffnungen auf
• Wandöffnungsbreiten machen mehr als 60 Prozent der Wandlänge aus
• Fensterbreiten machen mehr als 2/3 der Geschosshöhe aus und mehr als 40 Prozent der Wandlänge aus
• Baugrund erfordert zusätzliche Standfestigkeit (Bodengutachten)
• Decken weisen keine Scheibenwirkung auf
• Einsatz unterhalb von Gleitfugen

Ringanker sind außerdem in den Deckenlagen bzw. unmittelbar darunter bei allen Außenwänden, zweischaligen Trennwänden oder Querwänden anzubringen, wenn diese für die Aussteifung des Baukörpers vorgesehen sind. Außerdem können Ringanker auf einem Bauwerkskopf angebracht werden, wenn darauf der Dachstuhl aufgebaut werden soll.

Regelungen zu Ringankern sind übrigens in der DIN-Norm 1053-1, 11.96, Abschnitt 8.2.1 festgelegt. Dabei gelten auch spezielle Bewehrungsregeln hinsichtlich der Überdeckung und des Krümmungskreisdurchmessers.

Wann werden Ringbalken eingesetzt?

Im Gegensatz dazu werden Ringbalken eingesetzt, wenn die obere Wand bzw. der Wandkopf gehalten werden muss. Dabei wird eine Biegezugbewehrung noch zusätzlich im Ringbalken eingebaut. Diese hilft dabei, die Kräfte über die Biegung in die Querwände einzuleiten. Häufig werden deshalb Ringanker und Ringbalken in der Praxis miteinander kombiniert.

Die Ausführung der Ringbalken ist ebenfalls in der DIN-Norm 1053-1, 11.96, Abschnitt 8.2.3 beschrieben. Die Ringbalken werden daher oft in den gleichen Bereichen wie die Ringanker eingesetzt.

Materialien für Ringanker

Ringanker können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. Traditionell bestehen sie aus Holz oder Eisen bzw. Stahl. Mittlerweile gibt es Ringanker aber auch in Form von Stahlbetonkonstruktionen oder als Bauteile aus bewehrtem Mauerwerk. Moniereisen ist ebenfalls ein typischer Werkstoff zur Ausbildung von Ringankern. Er wird besonders häufig beim Massivhaus eingesetzt, das Stein auf Stein gebaut wird. Hier wird der Ringanker in der Regel in den Beton eingegossen, was dem Korrosionsschutz dient.

Ausführung der Ringanker

Ringanker müssen generell so ausgeführt werden, dass sie bei üblichen Gebäudeabmessungen einer Zugkraft von 30 Kilonewton standhalten können. Außerdem müssen noch verschiedene DIN-Normen beachtet werden. Das sind die DIN 1053-3 bei Ringankern aus bewehrtem Mauerwerk sowie die DIN 1045 bei Ringankern aus Stahlbeton. Dort heißt es, dass sie mit mindestens zwei durchlaufenden und diagonal angeordneten Betonstählen mit zehn Millimeter Durchmesser zu bewehren sind. Typische Ausführungen der Ringanker sind unter anderem:

• Ringanker-Bewehrung bei Ortbeton-Decke
• Stahlbeton-Ringanker bei Holzbalkendecke oder Fertigteildecke (Oft bei Bungalows)
• Ringanker als bewehrtes Mauerwerk
• Ringanker aus vorgefertigten U-Schalen

Ringanker müssen generell durchgehend umgesetzt werden. Wenn trotzdem Unterbrechungen notwendig sind, müssen sie auf andere Bauteile abgeleitet werden. Nur so kann die Stabilität der Gesamtkonstruktion gewährleistet werden.

Vorkehrungen bei Ringankern, um Risse im Mauerwerk zu vermeiden

Entstehen Risse im Mauerwerk, lassen sich diese häufig auf Temperaturverformungen des Ringankers selbst oder auf das Schwinden von Stahlbeton-Ringankern zurückführen. Mit einer Wärmedämmung lassen sich die Temperaturschwankungen vermeiden. Das Schwinden der Stahlbeton-Ringanker lässt sich durch das Nachbehandeln der Ringbalken oder ein spätes Ausschalen zumindest reduzieren.

Durch die Bewehrung der Stahlbeton-Ringanker mit Gewebe lassen sich zudem Risse im Außenputz vermeiden. Beim Ringanker aus U-Schalen ist die Alternative zur Rissvermeidung darin zu sehen, diese aus dem gleichen Material wie das umgebende Mauerwerk zu erstellen.