Dachwissen: Bei Arbeiten an Dach und Fassade spielen Nägel, Stifte, Schrauben und Dübel als Befestigungs- und Verbindungsmittel eine wichtige Rolle und kommen täglich zum Einsatz. Allerdings muss hier je nach Beschaffenheit des Untergrunds sowie Einsatzort unterschieden werden, um eine stabile und dauerhafte Ausführung zu gewährleisten.

Welche Nägel oder Stifte kommen im Dachdeckerhandwerk zum Einsatz?

Nägel und Stifte gelten als Befestigungsmittel und es gibt sie in verschiedensten Materialen, Formen und Größen. Sie werden i.d.R. mit einem Hammer eingeschlagen und ihre Köpfe sollten stets bündig mit der (Holz-)Oberfläche abschließen. Für Außenbereiche oder in feuchten Umgebungen müssen Nägel korrosionsgeschützt sein. Gemäß DIN EN 14592 gilt eine Mindestzinkschichtdicke von 12 μm. Hier bieten verzinkte Nägel einen grundlegenden Schutz vor Korrosion, für höhere Anwendungen ist allerdings auf rostfreie Nägel z.B. aus Edelstahl (VA3 oder VA4) oder Kupfer zurückzugreifen. Bei der Arbeit in Innenbereichen sowie überdachten Bereichen müssen Nägel keinen besonderen Korrosionsschutz aufweisen.

Als Grundlage für eine fachgerechte Befestigung mit Nägeln dienen die Vorgaben im ZVDH-Regelwerk sowie die gültigen Normen und jeweiligen Herstellerangaben. Um die benötigte Auszugsfestigkeit zu gewährleisten, müssen bestimmte Mindesteindringtiefen eingehalten werden. Generell werden zwei Holzuntergründe im Dachdeckerhandwerk unterschieden: Holzwerkstoffe mit einer Mindestdicke von 22 mm und Vollholz mit einer Mindestdicke von 24 mm.

Die Mindesteindringtiefe ergibt sich aus dem Durchmesser/der Schaftdicke (d) des Nagels oder der Schraube wie folgt:

• glattschaftige Nägel = 12 x d
• profilierte Nägel (Rillennägel) = 8 x d
• Schrauben = 6 x d

Rechenbeispiel: 80er Nagel = 80 mm lang und 3,1 mm Schaftdurchmesser (d); Eindringtiefe = 12 x 3,1 mm = Mindesteindringtiefe von 3,72 cm. Test: Nagel = 8 cm lang, Konterlatte = 3 cm dick; Mindesteindringtiefe = 3,72 cm; Fazit: Somit bleibt ein Rest von 1,28 cm, den der Nagel tiefer im Holz wäre, als die benötigte Mindesteindringtiefe vorgibt. Demnach kann eine 80er Nagel zum Befestigen von Konterlatten verwendet werden.

Des Weiteren sind bei Befestigungen mit Nägeln auf Holzuntergründen bestimmte Randabstände sowie auch Mindestabstände zwischen den Nägeln einzuhalten, die von der jeweiligen Nagelschaftdicke (d) abhängig sind. Das ZVDH-Regelwerk, hier die "Hinweise Holz und Holzwerkstoffe“, gibt vor:

3.3.1.Abstände von Verbindungsmitteln zum Rand und untereinander:
(1) Bei nicht Bei nicht vorgebohrten Nagelverbindungen von Nadelholz der Sortierklassen S 10 und S 13 bzw. der Festigkeitsklassen C24 und C30 betragen die Mindestrandabstände nach DIN EN 1995-1-1 zum
- unbeanspruchten Rand 5 × d
- beanspruchten Rand vereinfacht 7 × d
- vom beanspruchten Hirnholzende vereinfacht 15 × d
- vom unbeanspruchten Hirnholzende 10 × d sowie Mindestabstände untereinander:
- in Faserrichtung vereinfacht 10 × d
- rechtwinklig zur Faserrichtung 5 × d

Von den Randabständen kann bei Dachlatten als Unterlage von Dachdeckungen und Schalungen als Unterlage von Dachdeckungen und  Dachabdichtungen abgewichen werden, wenn das Holz nicht spaltet  und eine dauerhafte Verbindung gewährleistet ist. Lattenstöße können direkt auf dem Sparren, einem breiten Konterbrett bzw. -bohle, 2 parallel angeordneten Konterlatten oder mit Stoßverbindern ausgeführt werden. Die Eignung und der Anwendungsbereich von Stoßverbindern sind vom Hersteller nachzuweisen und anzugeben. Nachfolgend Eigenschaften und Anwendungsbereiche einiger typischer Nägel/Stifte im Dachdeckerhandwerk:

Ankernägel (auch Kamm-, Rillen- oder Ringnägel)

Besondere Eigenschaften:

• Anker- bzw. Rillennägel zeichnen sich neben einem runden Flachkopf und einer Spitze durch einen geriffelten Schaft mit kreisförmig angeordneten Widerhaken aus. Sie sind in Längen von 40 mm bis 100 mm erhältlich, ihr Schaftdurchmesser beträgt i.d.R. 4 mm bis 6 mm. Der gängige Durchmesser des Ankernagels von 4 mm passt genau zu den standardmäßig vorgelochten Größen von handelsüblichen Winkeln und Rinnenhaltern.
• Die Oberfläche von Ankernägeln ist üblicherweise verzinkt, um sie vor Witterungseinflüssen zu schützen, es gibt sie aber auch aus Edelstahl oder Kupfer.

Anwendungsbereiche:

• Rillennägel sind speziell für die Verbindung von Holz mit Stahlblechen entwickelt worden. So kommen sie zur Befestigung von Dachlatten oder Sparren an Metallträgern zum Einsatz, z.B. beim Anbringen von Winkeln, Lochblechen oder zur Befestigung von Dachrinnenhaltern.·
• Beim Einschlagen des Nagels bewirkt der konisch geformte Übergang vom Schaft zum Kopf des Rinnennagels, dass sich das zu befestigende Stahlblech zentriert und fest an den Holzuntergrund heranzieht. Zusätzlich erhöhen die widerhakenförmigen Rillen am Schaft des Ankernagels den Widerstand, sodass sich stabile Befestigungen ergeben, die nur schwer wieder zu lösen sind.

Schraubnägel

Besondere Eigenschaften und Anwendung:

• Schraubnägel sind eine Kombination aus Schrauben und Nägeln, werden aber wie andere Nägel auch mit dem Hammer eingeschlagen. Zwischen dem Flachkopf und der Spitze befindet sich allerdings ein gedrehtes Gewinde, das sich beim Einschlagen des Nagels ins Holz dreht und so für zusätzlichen Halt sorgt.
• Schraubnägel sind ideal für besonders stabile Holzverbindungen und kommen vor allem zur Befestigung von harten oder trockenen Hölzern zum Einsatz. So werden sie z.B. zur Befestigung von Dachlatten an Sparren verwendet.
• Aber Achtung: Schraubnägel benötigen i.d.R. ein vorgebohrtes Loch, um leichter ins Holz eindringen zu können. Somit werden Risse im Holz vermieden.

Rinneisenstifte

Besondere Eigenschaften und Einsatzbereiche:

• Rinneisenstifte sind Nägel, die speziell im Dachdeckerhandwerk verwendet werden. Gegenüber gewöhnlichen Drahtstiften zeichnen sich Rinneisenstifte durch ihr besonderes Durchmesser-Längenverhältnis aus, das zur Erhöhung der Knickkraft beiträgt. Der geraute Schaft sorgt zudem für einen erhöhten Auszugswiderstand.
• Rinneisenstifte werden zur Befestigung von Dachrinnenträgern, Schneefanggittern und weiteren Dachbeschlägen eingesetzt. Üblicherweise bestehen sie aus biegefreiem feuerverzinktem Stahl, zudem gibt es Varianten aus Kupfer, jeweils passend zum ausgewählten Dachrinnenmaterial

Dachpappenstifte, Schieferstifte und Schiefernägel

Besondere Eigenschaften und Verarbeitung:

• Dachpappen- und Schieferstifte sowie Schiefernägel sind speziell für das Dachdeckerhandwerk zur Befestigung von dünneren Materialien im Außenbereich entwickelt. Sie bestehen meistens aus rostfreiem Edelstahl oder sind verkupfert oder verzinkt. Man erkennt sie an ihrem besonders breiten Kopf, zudem sind sie sehr kurz, ihre Standardlängen liegen zwischen 20 und 30 mm (es gibt sie auch in nur 12 mm Länge).
• Dachpappen- und Schieferstifte sowie Schiefernägel werden zur Befestigung von Bitumenbahnen (Dachpappe), Schieferplatten sowie Kunststoffmaterialien und Folien eingesetzt. Aufgrund ihres breiten Kopfes wird ein Ausreißen des Materials, das sie halten sollen, verhindert. Bei der Verarbeitung ist darauf zu achten, dass der Kopf des Nagels bündig mit der Oberfläche abschließt, damit die Dichtheit des Materials nicht beeinflusst wird.
  Merke: Schiefernägel verlaufen vom Schaft zum Kopf hin konisch und werden bei der Verarbeitung von innen nach außen geschlagen, während Schieferstifte (ohne konischen Verlauf) von außen nach innen genagelt werden.

Die „Fachregel für Dachdeckungen mit Schiefer“ gibt in Abschnitt 2.4 Befestigungsmittel für den Einsatz von Schiefernägeln und -stiften vor:

(1) Die Befestigung der Schiefer erfolgt mit Schiefernägeln oder Schieferstiften, mindestens feuerverzinkt. Bei Deckung auf Holzwerkstoffen sind Schraub-/Ringschaftstifte aus nicht rostendem Stahl zu verwenden. Deckungen auf zementgebundenen Holzspanplatten nach DIN EN 634-1 sind mit Schrauben aus nicht rostendem Stahl zu befestigen.

(2) Schieferstifte aus nicht rostendem Stahl müssen Schraub-/Ringschaftstifte sein. Schieferstifte aus Kupfer müssen einen aufgerauten Schaft haben oder Schraubstifte sein.

Der Durchmesser des Kopfes von Schiefernägeln und -stiften soll mindestens 9 mm betragen. Die Länge der Schiefernägel und -stifte sowie die Spitze von Einschlaghaken müssen mindestens 32 mm betragen. Ein Durchdringen der Deckunterlage (sichtbare Nagelspitzen) ist möglich, außer bei Dachüberständen (Traufe, Ortgang).

Zudem schreibt die „Flachdachrichtlinie“ zur mechanischen Befestigung von Bitumenbahnen auf Schalung (Abschnitt 2.6.3.4) vor:

(16) Für die Befestigung von Bitumenbahnen auf Schalung sind Befestigungselemente oder korrosionsgeschützte Stifte nach DIN EN 14592 mit extragroßem Flachkopf, Kopfdurchmesser ≥ 9 mm zu verwenden, die mindestens 25 mm lang, bei dickeren Bahnen oder Mehrfachüberdeckungen entsprechend länger sein müssen.

(17) Der Schaft von Befestigungsmitteln aus Kupfer oder Edelstahl soll aufgeraut oder geharzt sein. Schiefernägel und Schiefer- sowie Dachpappenstifte werden mit einem Hammer eingebracht, gängig ist auch die schnellere Verarbeitung mit einem Druckluftnagler (Schusspistole).

Glattschaftnägel

Glattschaftnägel haben einen glatten Schaft ohne Rillen. Sie werden vor allem zur Befestigung von Kunststoffmaterialien verwendet und sind in verschiedenen Längen, Durchmessern und mit verschiedenen Kopfgrößen erhältlich, je nach Anwendung. Sind sie hier gut gewählt, so bieten sie ebenfalls eine zuverlässige Verbindung. Glattschaftnägel werden häufig mit Druckluftnaglern verarbeitet.

Wodurch unterscheiden sich die verschiedenen Schraubenarten, die an Dach und Fassade zum Einsatz kommen?

Schrauben haben im Gegensatz zu Nägeln immer ein Gewinde und fallen unter den Oberbegriff Verbindungsmittel. Als solche sind deren Länge, Schaftdurchmesser (d), Gewindeart und Oberfläche ausschlaggebend für eine fachgerechte Verwendung. Schrauben werden nicht mit einem Hammer, sondern mit einem (Akku-)Schrauber verarbeitet, wobei sich ihr Gewinde ins Holz eindreht. Somit stellen Schrauben eine festere und dauerhaftere Verbindung her, zudem bieten Schraubverbindungen den Vorteil, dass sie i.d.R. jederzeit wieder gelöst werden können. Schrauben benötigen in Deutschland eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ), erteilt vom Deutschen Institut für Bautechnik (DiBt), zudem sind Schrauben genormt und es sind wie üblich die jeweiligen Herstellerangaben zu beachten.

Generell werden Schrauben in bestimmte Festigkeitsklassen unterteilt, die als zwei Zahlen – getrennt durch einen Punkt – dargestellt werden (z.B. Festigkeitsklasse 5.6). Der erste Wert gibt die Zugfestigkeit an und steht für die maximale Spannung, die das Material verkraftet. Sie wird in Newton pro Quadrat-Millimeter (N/mm²) angegeben, allerdings ist die bei der Festigkeitsklasse angegebene Zugkraft um den Faktor 100 verkleinert. Eine 8.8 Schraube hat also eine Zugfestigkeit von 800 N/mm². Der zweite Wert benennt die Streckgrenze, also den Punkt, ab dem die Dehnbarkeit des Werkstoffs so weit überschritten wird, dass die Schraube bei Entlastung nicht mehr in ihre ursprüngliche Form zurückkehrt (ab der Festigkeitsklasse 8.8 die 0,2%-Dehngrenze). Gängige Festigkeitsklassen bei Schrauben sind: 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 8.8, 10.9 und 12.9.

Korrosionsschutz:
Wird eine Schraube im Innen- oder geschützten Bereich angebracht, muss sie mindestens korrosionsgeschützt sein, z.B. durch eine Feuerverzinkung. Wenn eine Schraube in freier Bewitterung angebracht wird, muss diese korrosionsbeständig sein und mindestens aus V2A bis hin zu V4A, je nach Beanspruchung, bestehen. In Bereichen mit starker und sehr starker Korrosionsbelastung, wie z.B. Chemieanlagen oder Schwimmbädern, ist der Korrosionsschutz im Einzelfall nach den Technischen Baubestimmungen zu planen und auszuführen. Vereinfacht können in diesen Fällen, mit Ausnahme von stark chlorhaltigen Umgebungsbedingungen (z.B. Schwimmbäder), Verbindungsmittel aus nichtrostendem Stahl verwendet werden.

Merke:
Bei Schrauben ist außerdem auf die Schraubenspitze und die Schraubenköpfe bzw. die Aufnahme für den passenden Bit zu achten. Die wohl modernste Bitaufnahme im Dachdeckerhandwerk ist der Torx. Durch seine Vieleckigkeit hat der Bit in dem Schraubenkopf optimalen Halt und springt weniger schnell heraus, so wie es z.B. bei Kreuzschraubenköpfen oft der Fall ist.

Holzschrauben

Holzschrauben sind spezielle Schrauben aus Stahl oder Edelstahl, die für Holzverbindungen bestimmt sind. Vor allem anhand der Spitze am unteren Ende kann man eine Holzschraube sofort erkennen. Diese erspart bei der Montage das Vorbohren. Das grobe Gewinde bohrt sich in das Holz und die Spitze verankert sich im Material und verliert ihre “Flügel“. Somit entsteht eine stabile Verbindung ohne Vorbohren und unnötigen Kraftaufwand.

Sechskant-Holzschrauben oder Kreuzschlitz-Holzschrauben lassen sich besonders einfach eindrehen und ermöglichen eine hohe Kraftübertragung. Auch die Tellerkopfschraube kommt im Holzbau häufig zum Einsatz. Tellerkopfschrauben ersparen die Verwendung einer Unterlegscheibe, denn diese Funktion übernimmt der Schraubenkopf. Die beim Schraubvorgang verwendete Kraft wird großflächiger verteilt, was das Material schont und ein zu tiefes Eindringen der Schrauben verhindert.

Worauf muss bei Dübeln und deren Einsatz in Schrauben-Dübel-Kombinationen geachtet werden?

Ist im Dachdeckerhandwerk von Verankerungen/Verankerungsmitteln die Rede, so sind meist Dübel bzw. Schrauben-Dübel-Kombinationen gemeint. Diese kommen vorrangig bei Fassadenarbeiten zum Einsatz. Unterlässlich für den richtigen Einsatz von Dübeln ist die Kenntnis über den Verankerungsgrund, in dem der Dübel sicher haften muss. Dübel gibt es in verschiedensten Größen und Materialien, laut ZVDH-Regelwerk müssen sie über allgemein bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ), alternativ über eine allgemeine Bauartgenehmigung odereine Europäisch Technische Bewertung (ETB/ETA) verfügen. Normungen und Herstellerangaben geben weiteren Aufschluss über die Anwendungsbereiche.

Verarbeitung:
Das Einbringen von Dübeln in den Verankerungsgrund erfolgt durch Vorbohren eines entsprechenden Lochs, dass i.d.R. größer sein muss als die benötigte Verankerungstiefe.

Wichtig:
Das Bohrloch muss anschließend ausgeblasen, ausgebürstet oder abgesaut werden, denn im Loch verbliebenes Bohrmehl beeinträchtigt die Tragfähigkeit des Dübels.

Man unterscheidet drei Arten, wie sich Dübel an/in dem Material verankern: reibschlüssige (bzw. kraftschlüssige) stoffschlüssige und formschlüssige Verbindungen:

• Reibschluss (auch Kraftschluss): Hier erfolgt die Verankerung des Dübels per Spreizung nach dem Eindrehen der Schraube. Vorteil dieser Verbindung ist eine sofortige Belastbarkeit, zudem gestaltet sich die Montage einfach, nach Vorbohren eines passenden Lochs wird der Spreizdübel mit einem Hammer leicht eingeschlagen. Reibschlüssige Dübelbefestigungen mit Spreizankern sind nicht mehr demontierbar.
• Formschluss: Bei formschlüssigen Verankerungen erhält der Dübel durch Hintergreifen (Hinterschnittmechanismus) Halt im Untergrund. Dadurch wird das entsprechende Dübelmaterial so gestaucht, dass es sich in der Breite ausdehnt und eine vollflächige Sperrung verursacht. Die Schraube muss hier i.d.R. länger sein als der Dübel. Vorteile von formschlüssigen Verbindungen sind hohe Tragfähigkeiten, Demontierbarkeit und sie sind gut geeignet für randnahe Befestigungen, da nur geringe Spreizkräfte im Spiel sind.
• Stoffschluss: Stoffschlüssige Verankerungen mit Dübeln entstehen auf Basis von Verklebung mit dem Untergrund. Sie kommen in hohlen oder lockeren Verankerungsgründen zum Einsatz, da sie ohne Spreizkräfte arbeiten und die besonderen Untergründe somit nicht beschädigen. Auch für randnahe Verbindungen sind sie gut geeignet.

Gängige Dübel im Dachdeckerhandwerk:

Standarddübel: Bestehen aus Kunststoff und werden i.d.R. gemeinsam mit handelsüblichen Holz- oder Spanplattenschrauben verwendet. Sie spreizen sich beim Eindrehen der Schraube und bieten so eine kraft- und manchmal auch formschlüssige Verbindung.

Metallspreizdübel: Sie werden vor allem für das Einleiten schwerer Lasten in Beton verwendet. Sie bestehen aus Metall und verfügen über ein Außengewinde zur Aufnahme einer Befestigungsmutter.

Verbundanker: Sie sind eine besondere Düberkonstruktion auf Basis von Kunstharz oder Mörtel und bestehen aus zwei Teilen, einer Kleber-/Mörtelpatrone und einer Ankerstange, die der eigentliche Dübel ist, hier sind zudem eine Mutter und eine Unterlegscheibe angebracht. Im Gegensatz zu üblichen Dübeln arbeiten sie spreizdruckfrei. Verbundanker kommen nur in Beton oder Stahlbeton zum Einsatz und sind für die Befestigung von Schwerlasten (z.B. Fassadenbau) geeignet.

Hinterschnittanker: Diese werden in Beton eingesetzt und bieten eine besonders hohe Tragfähigkeit durch Herstellen einer formschlüssigen Verankerung.

Schraubdübel (Betonschraube): Diese Metallanker haben ein Gewinde und werden direkt in Beton geschraubt. Sie liefern haltbare kraftschlüssige Verbindungen.

Stabdübel: Auch als Stahlanker bezeichnet werden sie als Verbindungsmittel zwischen Holz und Holz sowie Holz und Stahl verwendet. Sie sind speziell für die Verwendung in Beton geeignet und stellen hochbelastbare formschlüssige Zugverbindungen her.

Hohlraumdübel: Sie gelten als Spezialdübel und werden für die Verankerung in Hohlräumen, wie z.B. Gipskartonwänden oder Hochlochziegeln, eingesetzt. Hier bieten sie stabile formschlüssige Verbindungen.

Dämmstoffdübel: Sie sind speziell zur Befestigung in Dämmmaterial bzw. von WDVS geeignet und können meist ohne Vorbohren eingedreht, mit einen Hammer eingesetzt bzw. eingeschlagen oder per Akkuschrauber in den Dämmstoff eingdreht werden.