Installationssysteme: Diese Vorteile bringt die Vorfertigung in Werk oder Werkstatt
Unkomplizierte Montage, schnellere Arbeitsabläufe und durch optimierte Kostenstrukturen höhere Wirtschaftlichkeit: Die Vorteile der handwerklichen und industriellen Vorfertigung sind mannigfaltig. Dazu bietet die Fertigung in der Werkstatt oder im Werk eine hohe Präzision und Verarbeitungsqualität. Gleichwohl ermöglicht sie, der hohen Nachfrage und dem Fachkräftemangel etwas entgegenzusetzen.
Was heißt eigentlich Vorfertigung?
Der Begriff Vorfertigung kommt ursprünglich aus dem Bauwesen. Dort wird Vorfertigung als fabrik- oder serienmäßige Produktion von Bauteilen definiert, die auf der Baustelle wie ein Mosaik zusammengeführt werden. Beispiele dafür sind Betonfertigteile für Decken und Wände; geschalt wird meistens nur noch bei speziellen Projekten. Auch Fertighäuser bestehen aus verschiedenen, im Werk vorgefertigten Bauteilen, die später vor Ort zu einem Gesamtbauwerk zusammengefügt werden.
Ein Beispiel aus der Sanitärtechnik sind Bäder, die komplett vorgefertigt, also mit Leitungen, Keramikteilen und fertigen Oberflächen versehen, mit einem Kran ins Gebäude eingebracht werden. Nach dem Positionieren müssen nur noch die Anschlüsse an die Ver- und Entsorgungsleitungen des Gebäudes hergestellt werden.
Vorfertigung in der Sanitärtechnik
Diese Bauweise ist keine neue Erfindung, ganz im Gegenteil: Die in den neuen Bundesländern weit verbreiteten Wohnblocks in Plattenbauweise wurden vielfach mit sogenannten Typenbädern – fertig ausgestatteten Sanitärraumzellen einschließlich Rohrinstallation – errichtet und nach dem Mauerfall in großer Zahl mit vorgefertigten Installationsregistern modernisiert. Diese Vorgehensweise hat sich bewährt und war Basis für alle folgenden Entwicklungsschritte der industriellen Vorfertigung mit Installationssystemen.
Mehrere Hersteller boten damals eine Lösung an, darunter die Firma Pretec, Vorläufer der Geberit Lichtenstein GmbH (Sachsen). Die Grundkonstruktion bestand aus einer stabilen, selbsttragenden und maßgenau angefertigten Rahmenkonstruktion in Trockenbauweise. Im einbaufertigen, raumhohen Trockenbauelement war die komplette Gebäudetechnik integriert. So wurden die Register je nach Anforderungsprofil mit Ver- und Entsorgungsleitungen, Armaturen und Unterputz-Spülkasten bestückt. Optional konnten Heizungsverteiler und Revisionsöffnungen integriert werden.
Der Bauablauf war standardisiert: Entkernen, Register – von unten nach oben – einbringen und befestigen, Rohrleitungen verbinden, Kalt- und Warmwasserverteilung anschließen, Brandschutzmaßnahmen durchführen, Schacht verschließen und verkleiden.
Der Trockenbau setzt sich durch
Eine neue Ära im Trockenbau beginnt 1993: GIS, das Geberit Installationssystem, kommt auf den Markt und revolutioniert die Sanitärwelt. Das erste komplette Trockenbau-Montagesystem mit einer stabilen, geprüften Grundkonstruktion für die individuelle Badgestaltung und der dazugehörenden Planungssoftware.
Das Grundgerüst besteht aus dem GIS-Profil, das untereinander mit von Hand verschließbaren Profilverbindern zusammengefügt und punktuell am Bauwerk, unter anderem auch an Holzbalken (zum Beispiel in der Dachschräge), befestigt wird. Zum Systemumfang gehören die Verbinder für das Tragsystem, Quertraversen und Montageelemente für alle sanitären Einrichtungsgegenstände (WC, Waschtisch etc.). Zusammen mit der einlagigen Systembeplankung (18 mm) entsteht eine stabile Wandkonstruktion. Die Rohrleitungen verschwinden körperschallentkoppelt in der Konstruktion.
Ein weiterer Vorteil dieser Technik: Die Gewährleistung ist eindeutig durch den Hersteller definiert. Das System gibt dem Installateur alle Möglichkeiten zur freien Gestaltung von Sanitärräumen mit teilhohen oder raumhohen Vorwandinstallationen, Raumteilern oder frei stehenden Insellösungen und Installationen in der Dachschräge. Zum Systemumfang gehören geprüfte Brandschutzlösungen für die komplette Bauart; der Schallschutz ist verbrieft.
GIS wurde kontinuierlich weiterentwickelt und mündete in der zugelassenen Bauart Geberit Quattro für feuerwiderstandsfähige Installationsschächte und Wände als logische Entwicklung einer vorgefertigten Baueinheit mit umfassendem vorbeugenden Brandschutz. Daneben gibt es von Geberit viele Möglichkeiten, um durch, in verschiedenen Ausprägungen vorgefertigte, Bauteilgruppen den Bauablauf zu optimieren.
Variante 1: GIS mit handwerklicher Vorfertigung
Mit handwerklich vorgefertigten GIS-Wänden kann der ausführende SHK-Betrieb den Baustellenprozess beschleunigen und die Wirtschaftlichkeit deutlich erhöhen (2). Ein typisches Beispiel für deren Einsatz: ein Wohngebäude mit vier Wohnungen. Alle Badezimmer und Gäste-WCs haben identische Grundrisse. In diesem Fall macht handwerkliche Vorfertigung durchaus Sinn.
Je nach Größe und Ausstattung kann die Vorfertigung des Installationssystems in verschiedenen Ausbaustufen – komplett mit Tragsystem, Verrohrung und Montageelementen oder in anderen Ausprägungen – in der Werkstatt oder an einem zentralen Ort auf der Baustelle erfolgen. Kleine Abweichungen auf der Baustelle können immer noch durch anpassungsfähige Befestigungstechnik ausgeglichen werden. Es stehen sogar spezielle Zubehörteile für diese Technik zur Verfügung.
Für die handwerkliche Vorfertigung sprechen ein kontinuierlicher Bauablauf, sprich unkomplizierte und schnelle Montage, weniger Verschnitt auf der Baustelle, weniger Lärm und Schmutz, insbesondere bei bewohnter Sanierung, und ein effektiver Personaleinsatz. Zeitintensive „Versorgungsfahrten“ auf die Baustelle entfallen. In Summe ermöglicht die handwerkliche Vorfertigung von Sanitärwänden auch kleineren Betrieben die Möglichkeit, sich an größeren Projekten zu beteiligen.
Variante 2: Industrielle Vorfertigung mit Ausschubmodulen
Die Geberit Ausschubmodule (3) eignen sich für die schnelle und einfache Erstellung von raumhohen Installationsvorwänden und -trennwänden im Objektgeschäft. Sie sind in zwei Bauhöhen erhältlich für eine Raumhöhe von 2,6 bis 2,8 m und eine Raumhöhe von 2,8 bis 3,0 m. Sie ermöglichen einen Fußbodenaufbau bis zu 30 cm.
Das Sortiment umfasst die wesentlichen Ausschubmodule für das Wand-WC mit und ohne Befestigungsmöglichkeiten für die Raumentlüftung, für Waschtische sowie Badewanne oder Dusche. Für barrierefreie Anforderungen sind Ausschubmodule mit verschiedenen Montageplatten für Stütz- und Haltegriffe vorgerüstet.
Schnelle und einfache Installation: Die Geberit Ausschubmodule sind selbsttragende, raumhohe Montagerahmen zum passgenauen Einbau in Trockenbauwände mit UW-50-Profil. Eine Aussteifung und Anbindung zur rückwärtigen Wand ist nicht erforderlich, was sich positiv auf den Schallschutz auswirkt. Bei der Montage werden die Ausschubmodule in das Bodenprofil des Trockenbauers eingesetzt, die ausfahrbaren Deckenbefestigungen in das Deckenprofil eingeschoben und mit dem Baukörper verschraubt.
Somit trägt diese Technik nicht nur zu einer einfachen Montage, sondern auch zu einem schnellen Baufortschritt bei. Zudem bietet sie genügend Flexibilität, um Anpassungen an die Bausituation in der Höhe und Anordnung der Sanitärausstattungsgegenstände vor Ort vorzunehmen. Ein großes Plus ist die kurze Lieferzeit von nur fünf bis zehn Werktagen. Nach der Montage in der Trockenbauwand werden die Ausschubmodule an die Verrohrung angeschlossen.
Variante 3: Industrielle Vorfertigung mit GIS: Tragsystem inklusive aller Montageelemente – ohne Verrohrung
Diese Ausbaustufe ist eine Option, wenn der SHK-Betrieb in der Installationstechnik auf Geberit setzt, die Verrohrung aber auf der Baustelle vornehmen will. Das Tragsystem wird gemäß der exakten Planung durch die Geberit-Außendienst und der anschließenden Fertigungsfreigabe durch den Installateur just-in-time auf die Baustelle geliefert. Das Aufmaß durch Techniker von Geberit gehört zum Leistungsumfang.
Variante 4: Industrielle Vorfertigung mit GIS: Tragsystem inklusive aller Montageelemente – Teilverrohrung
Ähnliche Ausprägung wie Variante 3. Je nach Kundenwunsch oder Ausschreibung kommen die vorgefertigten GIS Installationswände auf die Baustelle. Bei der Ausstattung von Rohrleitungen gibt es viele Möglichkeiten; beispielsweise mit allen Versorgungsleitungen aber ohne Abwasserleitungen und umgekehrt. Oder nur die stockwerksübergreifenden Leitungen ohne Anschlussleitungen und umgekehrt. Vorgefertigt wird die spezifizierte Lösung. Das Aufmaß durch Techniker von Geberit gehört zum Leistungsumfang.
Variante 5: Industrielle Vorfertigung mit GIS: Tragsystem, inklusive aller Montageelemente und aller Rohrleitungen
Die Variante 5 ist als komplett industriell vorgefertigtes System (4) die Lösung für größere Bauprojekte, zum Beispiel im Geschosswohnungsbau, für Krankenhäuser, für Hochhäuser und Hotels. Also dort, wo Einzellösungen nicht mehr wirtschaftlich sind, spielt GIS als komplett vorgefertigte Installationswand seine Vorteile aus.
Geringe Kapitalbindung, kurze Bauzeiten und zertifizierte Systemqualität geben dem Installateur Sicherheit und machen den Erfolg planbar. Alle gesetzlichen Vorgaben, Normen und Regeln der Technik werden erfüllt. Das Aufmaß durch Techniker von Geberit gehört zum Leistungsumfang.
Vorbeugender Brandschutz vormontiert
Bei allen Vorfertigungsvarianten stehen zwei Möglichkeiten gemäß Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie (MLAR) für den vorbeugenden Brandschutz zur Verfügung:
Die Möglichkeit a) mit klassifizierten Rohrabschottungen R30 bis R90 (gemäß abP/abZ) gibt es mit folgenden Ergänzungen: Mit bauseitiger Montage der Rohrschotts (Abwasser), der Deckenschotts (Lüftung) und des Deckenverschluss-Systems (inklusive Deckenverguss). Die Streckenisolierungen für Trinkwasser und Heizung können vormontiert werden.
Die Möglichkeit b) mit Installationsschächten I30 und I90 (gemäß aBG Geberit Quattro) und Installationswänden F30 und F90 (gemäß abP Geberit Quattro) gibt es mit folgenden Ergänzungen: Bei F30- / F90-Wänden mit bauseitiger Mineralwollausstopfung und Einbringung der Dämmmatten. Bei I30- / I90-Installationsschächten: Mineralwollrohrschalen (alle Steigleitungen), Schachtschotts Typ Quattro können vormontiert werden, Deckenverschluss-System inklusive Deckenverguss bauseits.
Komplett geprüfte Brandschutzlösung
Möglichkeit b) entspricht Geberit Quattro, einem variablen Schacht- und Vorwandsystem. Mit der Zusammenführung von Sanitär-, Heizungs-, Abwasser-, Elektro- und Lüftungsleitungen, Tragsystem und der Systembeplankung erfüllt es grundlegende Forderungen heutiger Bauaufgaben. Diese sind die Erfüllung der bauordnungsrechtlichen Grundanforderungen an den Brandschutz, den Schallschutz, den Feuchtigkeitsschutz und die Statik. Das ist durch Prüfung und Zulassung (Anwendbarkeitsnachweise – zwei AbP für feuerwiderstandsfähige Installationswände F30 und F90, zwei aBG für feuerwiderstandsfähige Installationsschächte I30 und I90 und eine AbZ für die einsetzbaren Bauprodukte) belegt.
Zudem sorgt Geberit Quattro besonders für Vereinfachung und Beschleunigung des Bauablaufes – durch die in Anwendbarkeitsnachweisen verankerte / abgesicherte industrielle Vorfertigung und die daraus resultierende Ü-Kennzeichnung (5).
Mit der Ü-Kennzeichnung der vorgefertigten Quattro Installationsschächte gibt der Hersteller seine Übereinstimmungserklärung ab. Sie bestätigt, dass das von ihm hergestellte Bauprodukt für die Anwendung eines feuerwiderstandsfähigen industriell vorgefertigten Installationsschachts geeignet ist, einer werkseigenen Produktionskontrolle unterliegt, alle maßgebenden technischen Regeln eingehalten werden und es insbesondere der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung entspricht.
Auch dadurch erhalten Planer und ausführende Fachunternehmen deutlich mehr Sicherheit. Der durchgängige Brand- und Schallschutz macht das System für alle Bauaufgaben anwendbar. Planungs- und Ausführungssicherheit ergeben sich durch den Einsatz geprüfter Systeme im Wohnungsbau und Gebäuden mit besonderer Art und Nutzung.
aBG anstatt AbZ
Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) hat 2015 die Anforderungen an Anwendbarkeitsnachweise für feuerwiderstandsfähige Installationsschächte deutlich erhöht. So wurden damals allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen (AbZ) anstelle der bisher gültigen allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisse (AbP) gefordert. Durch die Novellierung des Bauordnungsrechts wurde ein weiterer Schritt vollzogen, sodass aus den bisherigen AbZ für die feuerwiderstandsfähigen Installationsschächte mit der Verlängerung der Geltungsdauer bis Juni 2024 allgemeine Bauartgenehmigungen (aBG) wurden.
Die beiden neuen aBG für Geberit Quattro ermöglichen die Erfüllung aller bauordnungsrechtlichen Anforderungen – auch bei der Verwendung vorgefertigter Installationsschächte. Die Verwendung von Lüftungsleitungen nach DIN 18 017-3, die Verwendung von Kabeln (Einzelkabel sowie Kabelbündel) und der Einsatz im Bereich von Holzbalkendecken und allen anderen Arten von Sonderdecken sind möglich.
Der Vorteil: Geberit besitzt die Zulassungen im System, sodass keine klassifizierten Rohr- und Kabelabschottungen benötigt werden. Für Lüftungsleitungen müssen die Deckenschotts des Typs AVR der Bartholomäus GmbH gemäß dem AbZ Nr. Z-41.3-686 in den Dimensionen DN 100 bis DN 200 innerhalb der Geberit Quattro Installationsschächte I30 und I90 eingesetzt werden.
Dieser Beitrag von Mario Eschrich ist zuerst erschienen in TGA Fachplaner 03/2020. Mario Eschrich ist Produktmanager Sanitärsysteme bei der Geberit Vertriebs GmbH, 88630 Pfullendorf.
Kompakt informiert
Was einst als quasi schnelle „Notlösung“ entwickelt wurde, ist heute aus der Welt der Sanitärtechnik nicht mehr wegzudenken: Schritt für Schritt wurde die Vorfertigung weiterentwickelt. Vorfertigung vereint viele Vorteile und ist unter
allen Gesichtspunkten eine gute Option, wenn Installationswände und -schächte baugleich in größerer Stückzahl benötigt werden. Je nach Anforderung oder Ausschreibung kann unter mehreren Varianten für vorgefertigte Installationssysteme im Trockenbau ausgewählt werden.
In der Sanierung bzw. Modernisierung und im Neubau großer Wohngebäude sind ein exakt durchgetakteter Bauablauf und ein möglichst hoher Grad an Vorfertigung wichtige Bausteine für einen reibungslosen und fristgerechten Bauablauf. Für die Sanitärinstallation gilt dabei grundsätzlich: Wichtig ist die Anzahl der baugleichen Sanitärräume. Je mehr, umso wirtschaftlicher wird die industrielle Vorfertigung, auch im Neubau. Schon ab fünf bis sechs identischen Grundrissen lohnt sich dieses Konzept.
Dieser Artikel ist zuerst in TGA+E Fachplaner erschienen. Mehr Informationen erhalten Sie im kostenlosen TGA+E-Newsletter. Zur Anmeldung geht es hier.
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