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MB 434 Wetterfester Baustahl - stahl- · PDF fileMerkblatt 434 2 Impressum Merkblatt 434 „Wetterfester Baustahl“ Ausgabe 2004 ISSN 0175-2006 Herausgeber Stahl-Informations-Zentrum

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Stahl-Informations-Zentrum

Merkblatt 434

Wetterfester Baustahl

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Merkblatt 434

2

Impressum

Merkblatt 434„Wetterfester Baustahl“Ausgabe 2004ISSN 0175-2006

HerausgeberStahl-Informations-ZentrumPostfach 10 48 42, 40039 Düsseldorf

AutorEm. Prof. Dr.-Ing. Manfred Fischer,Stuttgart

Layoutcirca drei, München

FotosMartin Jung, Hamburg: TitelManfred Fischer, Stuttgart: Abb. 3, 4, 5, 6, 11, 12, 13, 14, 16,17, 25, 31, 35, 38, 40, 43, 44, 45,46, 47, 48, 49, 50, 52, 53, 54 Stahl-Informations-Zentrum, Düsseldorf, Merkblatt 434, 3. Auflage 1974: Abb. 1, 2Jörg Hempel, Aachen: Abb. 18, 19Klaus Frahm, Hamburg: Abb. 20Bernd-Michael Maurer, Köln- Dellbrück: Abb. 23Lamott Architekten, Stuttgart:Abb. 27, 28, 30Eduard Hueber, New York: Abb. 21Dietrich • Fritzen • Löf, Köln:Abb. 32, 33Zwahlen & Mayr S. A., Aigle(Schweiz): Abb. 36Kunst- und Ausstellungshalle der Bundesrepublik DeutschlandGmbH Bonn/Peter Oszvald: Abb. 51

Die dieser Veröffentlichung zu-grunde liegenden Informationenwurden mit größter Sorgfalt re-cherchiert und redaktionell be -arbeitet. Eine Haftung ist jedochausgeschlossen.

Ein Nachdruck – auch auszugs-weise – ist nur mit schriftlicherGenehmigung des Herausgebersund bei deutlicher Quellenangabegestattet.

Stahl-Informations-Zentrum

Das Stahl-Informations-Zentrumist eine GemeinschaftsorganisationStahl erzeugender und verarbeiten-der Unternehmen. Markt- und an-wendungsorientiert werden firmen -neutrale Informationen über Ver-arbeitung und Einsatz des Werk-stoffs Stahl bereitgestellt.

Verschiedene Schriftenrei-hen bieten ein breites Spektrumpraxisnaher Hinweise für Kon-strukteure, Entwickler, Planerund Verarbeiter von Stahl. Sie finden auch Anwendung in Aus-bildung und Lehre. Vortragsveranstaltungen

schaffen ein Forum für Erfahrungs-berichte aus der Praxis. Messen und Ausstellungen

dienen der Präsentation neuerWerkstoffentwicklungen und innovativer, zukunftsweisenderStahlanwendungen.

Als individueller Servicewerden auch Kontakte zu Institu -ten, Fachverbänden sowie Spezia -listen aus Forschung und Industrievermittelt.

Die Pressearbeit richtet sichan Fach-, Tages- und Wirtschafts-medien und informiert kontinuier-lich über neue Werkstoffentwick-lungen und -anwendungen.

Das Stahl-Informations-Zentrumzeichnet besonders innovative An-wendungen mit dem Stahl-Inno-vationspreis (www.stahl-innovationspreis.de) aus. Er ist einer derbedeutendsten Wettbewerbe sei-ner Art und wird alle drei Jahreausgelobt.

Die Internet-Präsentation(www.stahl-info.de) informiertüber aktuelle Themen und Veran-staltungen und bietet einen Über-blick über die Veröffentlichungendes Stahl-Informations-Zentrums.Publikationen können hier bestelltoder als PDF-Datei heruntergeladenwerden. Anmeldungen zu Veran-staltungen sind ebenfalls onlinemöglich.

Der Newsletter informiertAbonnenten per E-Mail über Neu-erscheinungen, Veranstaltungenund Wissenswertes.

Mitglieder des Stahl-Informations-Zentrums: • AG der Dillinger Hüttenwerke• ArcelorMittal Bremen GmbH• ArcelorMittal Commercial RPS S.à.r.l.• ArcelorMittal Duisburg GmbH• ArcelorMittal Eisenhüttenstadt GmbH• Benteler Steel Tube GmbH• Gebr. Meiser GmbH• Georgsmarienhütte GmbH• Remscheider Walz- und Hammerwerke Böllinghaus GmbH & Co. KG• Saarstahl AG• Salzgitter AG• ThyssenKrupp Bautechnik GmbH• ThyssenKrupp Electrical Steel GmbH• ThyssenKrupp Rasselstein GmbH• ThyssenKrupp Steel Europe AG• ThyssenKrupp VDM GmbH• Wickeder Westfalenstahl GmbH

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Wetterfester Baustahl

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Inhalt Seite

1 Überblick 42 Wetterfeste Stähle 62.1 Chemische Zusammen-

setzung und mechani -sche Eigenschaften 6

2.1.1 Europäische Norm 62.1.2 Hochfeste Qualitäten 72.2 Deckschichtbildung 72.2.1 Direkt benetzte und

indirekt benetzte Flächen 7

2.2.2 Deckschichtbildung bei direkt benetzten Flächen 7

2.2.3 Deckschichtbildung bei indirekt benetzten Flächen 8

2.2.4 Geringere Unter- ros tungs neigung von Beschichtungen 8

2.3 Voraussetzungen für den optimalen erhöhten Korrosionswiderstand 9

2.4 Einstufung in eine Korrosivitäts kategorie und Dickenzuschläge 9

2.4.1 Übersicht 92.4.2 Einstufung 92.4.3 Dickenzuschläge 112.5 Kontaktkorrosion 122.6 Ermüdungsverhalten 123 Lieferung und

Verarbeitung 123.1 Lieferung 123.2 Verarbeitung 123.2.1 Bearbeitbarkeit 123.2.2 Schweißen 123.2.3 Schrauben 133.2.4 Verbindungstechnik 133.2.5 Strahlen 143.2.6 Beschichten 144 Anwendungen von

Wetterfestem Baustahl 154.1 Konstruktionen 154.1.1 Beispiele aus dem

Hochbau 154.1.2 Beispiele aus dem

Brückenbau 224.1.3 Weitere Anwendungs-

beispiele 264.2 Ästhetik 27

Seite

5 Inspektion und Wartung 305.1 Inspektion 305.2 Wartung 306 Wirtschaftlichkeit 316.1 Allgemeines 316.2 Wirtschaftlichkeits-

vergleich am Beispiel einer Brücke 32

Anhang: Check-Liste für den Anwender 35Literatur 38Architekten 38

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Merkblatt 434

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1 Überblick

Der Inhalt dieser Schrift istfür Personen gedacht, die Bau-werke oder Konstruktionen ausWetterfestem Baustahl planen,entwerfen, konstruieren oder aus -führen. Sie wendet sich somit andie Anwender und damit haupt-sächlich an Architekten, Ingenieu-re, Bauherren und Personen inStahl baubetrieben. Da der Wetter-feste Stahl auch für Stahlskulptu-ren verwendet wird, kann dieseSchrift auch für bildende Künst-ler interessant sein.

Der augenfälligste Unter-schied zwischen WetterfestemBaustahl und normalem Baustahlbesteht darin, dass WetterfesterBaustahl vorwiegend ungeschützteingesetzt wird, d. h. z. B. ohne Beschichtungen (Farbanstriche)oder me tal lische Überzüge. Erfällt somit dem Betrachter durchdie natür liche Rostfärbung auf.Unter Wetterfestigkeit ist ein imVergleich zu normalem Baustahlwesentlich erhöhter Widerstandgegen atmosphärische Korrosionzu verstehen. Der Rostprozesskommt zwar auch bei werkstoff-gerechten Bedingungen nichtzum Stillstand, ist aber schonnach wenigen Jahren so gering,dass der ungeschützte Einsatz dieses Stahles zugelassen und vonVorteil ist. Seine Wetter festigkeiterhält er durch sehr geringe Legie-rungsanteile. Die maßgebendenElemente sind vor allem Kupferund Chrom. Außerdem gibt esStähle, bei denen zusätzlich Phos-phor zur Steigerung der Wetter -festigkeit verwendet wird. Weildie einzelnen Legierungsanteileso gering sind – sie liegen unter 1 % –, unterscheidet sich der Wet -terfeste Stahl außer in der Wetter-festigkeit nur sehr wenig von denüblichen Baustählen.

Für die Anwendung des Wet-terfesten Stahles sprechen trotzgeringfügig höherer Materialpreiseunter anderem wirtschaftlicheGründe. Bei seinem Einsatz ohneBeschichtung entfallen die Kosten

für den Korrosionsschutz und dieKosten, die damit im Zusammen-hang stehen, wie z. B. Kosten fürEinhausungen. Bei beschichtetemEinsatz ist die Unterrostungsnei-gung von Beschichtungen gerin-ger als bei den üblichen Baustäh-len, was praktisch zu längerenStandzeiten der Beschichtungenführt. Aber auch wegen seiner be-sonderen ästhetischen Qualität,der natürlichen Rostfärbung derBauten, Konstruktionen undSkulpturen, wird der WetterfesteStahl gerne eingesetzt. Ein weite-

rer Grund für seine Anwendungist seine spezielle Umweltfreund-lichkeit. Es entfallen Belastungenvon Luft und Wasser, die der Ein-satz von Beschichtungen beimAufbringen, beim Entfernen, beimEntsorgen von Strahlgut und beimRecyceln des Stahles mit sichbringen kann.

Wetterfeste Stähle wurden zu erst in Deutschland ab 1926entwickelt und produziert. Siewurden damals besonders beiKonstruktionen eingesetzt, dieüb licherweise beschichtet wer-den. Der Union-Baustahl, einChrom-Kupfer-Stahl, der 1928 vonder Vereinigten Stahlwerke AG,Dortmund, patentiert worden

war, kam zuerst auf den Marktund wurde weltweit z. B. beiBrücken eingesetzt ([1] und [2]).Während und direkt nach demZweiten Weltkrieg konnte dieserStahl wegen der Einsparung deroben genannten Legierungsele-mente nicht mehr zum Einsatzgelangen [3].

Der Einsatz des unbeschich -teten Wetterfesten Stahles bei üb licherweise beschichtetenKonstruktionen wie z. B. Maste, Brü cken und Hochbauten wurdezuerst in den USA empfohlen und

erprobt. Ein wesentlicher Impulsging dabei von dem Verwaltungs-gebäude eines Landmaschinen-herstellers, der John Deere Com-pany in Moline, Illinois, aus (Abb. 1). Es war der bekannteamerikanisch-finnische ArchitektEero Saarinen, der um das Jahr1960 für die Fassadenelementeund außen liegenden Konstruk-tionsteile dieses Gebäudes un -geschützten Wetterfesten Stahlgewählt hat. Er sah im erdartigenFarbton des Wetterfesten Stahleseinen Bezug zu dem von der Firma hergestellten Produkt derLandmaschinen und benützte somit den Wetter festen Stahl alsMittel zur „Corporate Identity“.

Abb. 1: Verwaltungsgebäude der John Deere Company in Moline, Illinois, USA

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Wetterfester Baustahl

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Wenig später wurde dieser Stahlerstmals für die Brücken einerlangen Hochstraße in Detroit verwendet. Auch der ArchitektMies van der Rohe setzte den un-geschützten Wetterfesten Stahlschon bald in den USA ein. Er ver-wandte ihn als Außenverkleidungbeim Civic-Center-Hochhaus inChicago, das 1966 fertig gestelltwurde (Abb. 2). Die größte Brü -cke aus Wetterfestem Stahl stehtebenfalls in den USA. Es ist die1977 erbaute New-River-Gorge-Brücke in West Virginia, eine Fach -werkbogenbrücke mit 518 mSpannweite (Abb. 3).

Die Kunde von der Möglich-keit, den Wetterfesten Stahl beiBauten und Konstruktionen un -geschützt einsetzen zu können,drang etwa um 1965 insbeson -dere mit der Werbung für denCor-Ten-Stahl von den USA aus in viele andere Länder und somitauch nach Deutschland (Cor-Tenwird vielfach auch Corten oderCORTEN geschrieben). Der Cor-Ten-Stahl ist der spezielle Wetter-feste Stahl eines amerikanischenStahlproduzenten und damit nureiner von vielen. Es ist deshalbnicht korrekt, den WetterfestenStahl einfach Cor-Ten-Stahl zunennen.

Der ungeschützte WetterfesteStahl kam dann etwa ab 1970 inDeutschland vor allem bei Fassa-

Abb. 2: Civic-Center, Hochhaus in Chicago, USA

den und Konstruktionen im Hoch - bau, im Hallenbau, im Straßen-brückenbau, im Kranbau, im Behälterbau, im Mastbau, bei Kaminen und bei Stahlskulpturenzum Einsatz. Während die Bau -ingenieure im Wetterfesten Stahlinsbesondere einen wirtschaft-lichen Baustoff sehen, schätzenviele Architekten und Künstlerseine besondere ästhetische Qualität, die sich auf die selbst -gebildete und somit natürlicheRostfärbung gründet.

Nach mehreren Jahren desEinsatzes von Wetterfesten Stäh-len traten z. B. in den USA, in derSchweiz und auch in Deutschlandteilweise Schäden und Mängel aneinzelnen Konstruktionen auf. Sie wurden voreilig dem Werk-stoff oder dem Klima angelastet.Bei der Suche nach den genauenUrsachen stellte sich aber heraus,dass in einigen ersten Veröffent -lichungen das Werkstoffverhaltenteilweise ungenau beschriebenworden war. So wurde dort be-hauptet, dass der Rostprozessnach wenigen Jahren völlig zumStillstand kommen würde. DesWeiteren war die Konstruktions-ausbildung durch die Anwendernicht immer werkstoffgerecht er-folgt. Sie hatten offensichtlich beider Planung nicht erkannt, dass in einigen Konstruktionsdetailszwangsläufig Dauerfeuchtigkeit

entstehen musste. Beispiele dafürsind ungünstige Spalten und Fugenin Fassaden oder Überlappungenbei Trapezblechverkleidungen.

In der Zwischenzeit wurdenentsprechende Forschungen inmehreren Ländern (z. B. Schwe-den, Tschechien, Großbritannien,Japan, Schweiz, USA und Deutsch-land) durchgeführt. Sie haben diewichtigen Fragen geklärt. Dazu ge-hörten besonders die eindeutigeBeschreibung des Werkstoffver-haltens und die werkstoffgerech-te Ausbildung der Konstruktion.In die neue DASt-Richtlinie 007„Lieferung, Verarbeitung und An-wendung Wetterfester Baustähle“,Ausgabe 1993 [4], wurden des-halb im Anhang 4 auch Beispieleaufgenommen (aus dem Brücken-bau), an denen abgelesen werdenkann, wie Konstruktionen auszu-führen sind, damit sich in ihnenkeine Dauerfeuchtigkeit hält.

Heute kann der WetterfesteStahl sicher angewandt und mitVorteil genutzt werden. Dies be-stätigen viele Bauten und Kon-struktionen weltweit. Die dazunotwendigen Informationen fürden Anwender sind vorhandenund werden in diesem Merkblattmitgeteilt.

Abb. 3: New-River-Gorge Brücke in West Virginia, USA, Spannweite 518 m

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Merkblatt 434

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NachEN 10027-1

undECISS-IC 10

S235JOW

S235J2W

S355JOWP

S355J2WP

S355JOWS355J2G1WS355J2G2WS355K2G1WS355K2G2W

2 Wetterfeste Stähle

2.1 Chemische Zusammen -setzung und mechanische Eigenschaften

2.1.1 Europäische Norm

Nach DIN EN 10020, 1989,„Begriffsbestimmung für die Ein-teilung der Stähle“ [5], zählen dieWetterfesten Stähle zu den Edel-stählen. Von den üblichen Edel-stählen unterscheiden sie sichwe sentlich dadurch, dass die Le-gierungsbestandteile prozentualnur sehr geringe Massenanteileaufweisen. Dies macht sie ent-sprechend preiswert.

Weltweit gibt es sehr vieleSorten von Wetterfesten Baustäh-len. In dieser Schrift ist eine Be-schränkung bezüglich der Infor-mationen über Stahlsorten nötig.Deshalb wird hier nur auf dieStähle der europäischen NormDIN EN 10155, „Wetterfeste Bau-stähle, Technische Lieferbedin-gungen“ [6] bzw. auf die des

Entwurfes der demnächst gültigenNachfolgenorm EN 10025-5 ein-gegangen. Die Überschrift desvor liegenden weißen Entwurfesdieser Norm lautet: „Warmgewalz-te Erzeugnisse aus Baustählen - Teil 5, Technische Lieferbedingun-gen für Wetterfeste Baustähle“ [7].Diese Norm ist zusammen mit derNorm EN 10025-1, Allgemeinetechnische Lieferbedingungen,die ebenfalls im weißen Entwurfvorliegt, eine Revision der derzeitgültigen Norm [6]. In Tabelle 1sind nur die wichtigsten Angabenaus [6] zusammengestellt.

Wie aus Tabelle 1 zu ersehenist, handelt es sich bei diesen Stäh -len bezüglich der Legierungsbe-standteile im Wesentlichen umzwei Sorten, nämlich einmal umStähle, die die Wetterfestigkeithauptsächlich mit den Legierungs-elementen Chrom und Kupfer er-reichen. Sie führen in der Bezeich -nung als letzten Buchstaben nurdas W (Klasse W). Daneben gibtes noch die Stähle, die zusätzlicheinen höheren Phosphoranteilhaben (0,06–0,15 % P). Sie führen

in der Bezeichnung am Ende zweiBuchstaben, nämlich WP (KlasseWP). Sie sind zwar auch schweiß-bar, die europäische Norm [6]macht jedoch im Anhang C dar-auf aufmerksam, dass dabei be -sondere Vorsichtsmaßnahmen zutreffen sind.

Die Angaben in der DASt-Richtlinie 007 [4] gelten nur für die folgenden Stähle aus Tabelle 1: S235J2W, S355J2G1W,S355J2G2W, S355K2G1W undS355K2G2W. Diese Stähle sindauch nach der Bauregelliste A zugelassen. Die Stähle der KlasseWP gehören also nicht dazu. Will man sich nicht außerhalb der DASt-Richtlinie 007 bewegen,sind nur die in ihr angegebenenStähle zu benützen. Die von un -ter schiedlichen Stahlproduzentenim In- und Ausland angegebenenMarkennamen werden in derNorm nicht genannt. Die so be-nannten Stähle lassen sich aber in der Regel über die Werkstoff-nummern den Stählen der Nor-men zuordnen.

In den mechanischen Eigen-

Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung der Wetterfesten Stähle nach der Schmelzanalyse und Mindeststreckgrenze für Dicken t ≤ 16 mm (siehe [6]). Die von der Dicke abhängige Änderung der Streckgrenze und der Bruchdehnung ist vergleichbar mit der -jenigen bei den unlegierten Baustählen.

NachEN 10027-2

1.8958

1.8961

1.8945

1.8946

1.89591.89631.89651.89661.8967

Cmax.

0,13

0,12

0,16

Simax.

0,40

0,75

0,50

Mn

0,20bis0,60

max.1,0

0,50bis1,50

P

max. 0,040

0,06bis0,15

max. 0,040max. 0,035max. 0,035max. 0,035max. 0,035

Nmax.

0,009

0,009

0,009––––

Smax.

0,040

0,035

0,040

0,035

0,0400,0350,0350,0350,035

Cr

0,40bis0,80

0,30bis1,25

0,40bis0,80

Cu

0,25bis0,55

0,25bis0,55

0,25bis0,55

Nimax.

0,65

0,65

0,65

≤ 16

235

355

355

StahlsorteBezeichnung

Massenanteile in %Mindest-

streck grenzeN/mm2

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Wetterfester Baustahl

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schaften (Streckgrenze, Zugfestig-keit, Bruchdehnung und Kerb-schlagzähigkeit) unterscheidensich die Wetterfesten Baustählekaum von den entsprechendenunlegierten Baustählen. In Deutsch -land wird nach DIN 18800-1 fürBlech und Breitflachstahl in ge-schweißten Bauteilen mit Dickenüber 30 mm, die im Bereich derSchweißnähte auf Zug bean-sprucht werden, der Aufschweiß-biegeversuch gefordert. Stahlher-steller können entsprechendesMaterial beim Wetterfesten Stahlbis zu Dicken von 100 mm aufWunsch liefern.

2.1.2 Hochfeste Qualitäten

Wetterfeste Baustähle mit hoch-festen Qualitäten, d. h. mit Streck -grenzenwerten über 355 N/mm2,werden von Stahlunternehmenschon angeboten. In den USA undJapan sind sie bereits genormtund werden in der Praxis einge-setzt.

2.2 Deckschichtbildung

2.2.1 Direkt benetzte und indirekt benetzte Flächen

Bei der Korrosionsbeanspru-chung ist es sinnvoll, zwischen

direkt benetzten Flächen und in-direkt benetzten Flächen zu unter-scheiden (siehe [4], Anhang 4). – Direkt benetzte Flächen sind

Stahloberflächen, zu denendie Außenluft Zugang hatund die direkt mit Wasser be-aufschlagt sind.

– Indirekt benetzte Flächensind Stahloberflächen, zu de-nen die Außenluft Zugang hatund die nur durch Konden -sation benetzt oder einer re -lativen Luftfeuchtigkeit vonüber 60 % ausgesetzt sind.

Indirekt benetzt sind z. B. ins-besondere Konstruktionsglieder,die „unter Dach“ liegen. Bei direk-ter Benetzung entsteht eine rela-tiv dunkle Braunfärbung. Bei in -direkter Benetzung ist sie meistetwas heller und sehr gleich -mäßig gefärbt (Abb. 4). Abwei -chungen davon sind gegeben,wenn die indirekt benetzten Flä-chen relativ lange feucht bleiben,wie dies beispielsweise der Fallist, wenn sie nicht gut belüftetsind.

Direkt und indirekt benetzteFlächen gelten als bewittert. Da-gegen gelten Flächen, zu denendie Außenluft keinen Zugang hat(z. B. im Inneren von dicht ge-schlossenen Hohlkästen oder inInnenräumen), als unbewittert.

Abb. 5: Ausschnitte von zwei Industrieschornsteinen. Der linke wurde vor längerer Zeiterrichtet. Er hat seine endgültige Färbung. Der rechte Schornstein steht erst wenigeMonate und weist daher noch helle Rostprodukte auf.

Abb. 4: Die Flächen, die direkt unter den beiden hervorstehenden Fassaden-elementen liegen, weisen eine hellereBraunfärbung auf. Sie sind weitgehendnur indirekt benetzt.

Abb. 6: Dunkelbraune, genarbte Ober -fläche des direkt benetzten WetterfestenStahles

2.2.2 Deckschichtbildung bei direkt benetzten Flächen

Ist die Konstruktion werkstoff-gerechten Bedingungen ausge-setzt, bildet der Wetterfeste Stahlunter der natürlichen Bewitterung(Feucht-trocken-Wechsel) in einbis zwei Jahren eine relativ dichteund relativ fest haftende Rostdek-kschicht aus. Der Rostvorgangwird dadurch in den folgenden

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Jahren wesentlich verlang samt.Während zu Beginn der Rost-schichtbildung die Rostoberflächeder direkt benetzten Flächen nachwenigen Wochen ein relativ hellesBraun zeigt, verändert sich diesesim Verlauf der Zeit zu einem dunk -len Braun (Abb. 5). Durch einenmuldenförmigen Korrosionsab-trag (Narben) wird die Oberflächerauer als bei indirekt benetztenFlächen (Abb. 6). Zu einem völli-gen Stillstand des Rostvorgangeskommt es nicht.

In [8] wurde ein Modell fürdie Bildung und Erhaltung dieserSchutzschicht aufgezeigt (Abb. 7).Durch die Legierungselemente,insbesondere Kupfer, Chrom undPhosphor, bilden sich beim Rost-vorgang unter der Einwirkungvon Schwefeldioxid schwer lös -liche basische Sulfate, Hydroxideund Phosphate. Diese bauen aufdem Metall eine kompakte undrelativ fest haftende amorpheRostschicht auf. Sie hemmt denweiteren Zutritt von Sauerstoff,Wasser und Schwefeldioxid zurMetallfläche. Die Rostdeckschichtist jedoch in größeren Abständenmit Rissen durchzogen (mit demAuge nicht sichtbar). Das gefähr-dete Metall in den Rissflächen

2.2.3 Deckschichtbildung bei in-direkt benetzten Flächen

Man begegnet immer wiederder Meinung, die Flächen derKonstruktionen aus WetterfestenStählen müssten der direkten Be-netzung, also dem Regen, ausge-setzt sein, damit sich die schüt-zende Deckschicht bildet. Das istnicht richtig, da die nicht direktbenetzten Flächen ebenfalls mehroder weniger feucht werden undFeucht-trocken-Wechseln ausge-setzt sind. Die Ursache sind dieLuftfeuchtigkeit und die Konden-sation. Wenige Wochen nach demSandstrahlen stellt sich auch hiereine hellbraune Rostfärbung ein.Eine Deckschicht bildet sich auchbei indirekt benetzten Flächenaus. Die Korrosionsbelastung vonindirekt benetzten Flächen istmeist geringer als bei direkter Benetzung. Sie kann aber auchsehr hoch sein, wenn Kondens-wasser wegen mangelnder Belüf-tung sehr lange nicht abtrocknet.Je nach Bedingung bildet sich ei-ne entsprechende Schutzschichtund Färbung aus. Würde z. B. garkeine Feuchtigkeit auftreten, wür-de keine Deckschicht ausgebil-det. In diesem Fall würde auchkeine benötigt. Bei geringer indi-rekter Benetzung bildet sich eineDeck schicht mit hellerer Braun-färbung und ungenarbter, gleich-mäßigerer Oberflächenstrukturaus. Je nach den Feuchtigkeitsbe-dingungen, z. B. gut oder wenigergut belüftet, mit wenig oder mehrKondensation, nähert sich dieOberflächenstruktur derjenigenbei normaler Korrosionsbelas -tung. Im Extremfall von Dauer-feuchtigkeit wird die Deck -schicht bildung gestört, und derWetterfeste Stahl rostet wie dernormale Baustahl.

2.2.4 Geringere Unterrostungsnei-gung von Beschichtungen

Sowohl [4] als auch [6] und[7] weisen darauf hin, dass dieUnterrostungsneigung von Be-

Abb. 7: Schematische Darstellung der Rostschicht eines gut bewitterten Wetterfesten Stahles

Elektrolytoberfläche

Metall

Amorphe Rostschicht

Kompakte

El. chem. passive Fläche

Deck- schicht

Kristalline Rostschicht

SO2 O2

bleibt aber dann elek trochemischpassiv und damit vor weiteremRostangriff geschützt, wenn dieOberfläche nach kurzen Feucht-zeiten immer wieder abtrocknet.Bei langen Feuchtzeiten (Dauer-feuchtigkeit) werden diese Stellenaktiv und vergrößern sich durchfortschreitende Korrosion. BeiDauerfeuchtigkeit geht somit dererhöhte Korrosionswiderstandverloren, und der WetterfesteStahl rostet dann wie ein unlegier-ter Stahl. Werkstoffgerechte Be-dingungen sind somit nur gege-ben, wenn Dauerfeuchtigkeit aus-geschlossen ist.

Eine ungleichmäßige Färbungtritt auf, wenn die Oberflächeunterschiedlichen Bedingungenausgesetzt ist, wie z. B. unter-schiedlicher Feuchtigkeitsinten -sität, Feuchtigkeitsdauer oderunter schiedlicher Temperatur aufder Stahloberfläche. Die dabeientstehenden Farbunterschiedewerden meist nur dann wahrge-nommen, wenn sie auf ein undderselben Oberfläche gleichzeitigauftreten. Dies ist z. B. bei un-gleichmäßigem, örtlich konzen-triertem Wasserablauf der Fall.Hierbei können sich auch Schlie-ren bilden.

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Wetterfester Baustahl

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2.3 Voraussetzungen für den optimalen erhöhten Korro-sionswiderstand

Die Voraussetzungen für denerhöhten Korrosionswiderstandsind werkstoffgerechte Bedingun-gen. Diese Bedingungen betreffensowohl die Atmosphäre, der dieKonstruktion ausgesetzt ist, alsauch das Kleinstklima im kon-struktiven Detail, das sich je nachder speziellen Bedingung dorteinstellt. Die Atmosphäre berück -sichtigt das Klima und die Schad-stoffe in der Luft.

Die praktischen Vorausset -zungen für den optimalen erhöh-ten Korrosionswiderstand sindfolgende:

Keine Dauerfeuchtigkeit:Wie im Abschnitt 2.2 dargelegt,rostet der Wetterfeste Stahl beiDauerfeuchtigkeit wie ein unle-gierter Stahl.

Feucht-trocken-Zyklen:Feucht zeiten müssen in kurzerZeit (z. B. acht Tage) wieder Tro -ckenzeiten folgen. Sind die Bedin-gungen ungünstiger, d. h., werdendie Feuchtzeiten länger, ohnedass schon von Dauerfeuchtigkeitgesprochen werden kann, dannsind die Abrostungsraten höherals bei guten Bedingungen.

Geringe Schadstoffbean -spruchung: Gewisse Schadstoffe dürfen nichtauftreten oder müssen unter be-stimmten Grenzwerten liegen,wenn gute werkstoffgerechte Be-dingungen für den WetterfestenStahl vorliegen sollen.– Keine Chloridbelastung

durch Meereseinfluss oderStreusalz.

– Schwefeldioxidbelastung in der Luft muss kleiner seinals 50 µg/m3 oder etwa 40 mg/m2 je Tag.

– Kein hoch konzentrierter chemischer oder industriellerRauch.

In der Praxis können die op -timalen Voraussetzungen (leichte/geringe Korrosionsbelastungen)nicht immer voll eingehalten werden. Wie dann vorzugehenist, wird im nächsten Abschnittbehandelt.

2.4 Einstufung in eine Korro si-vitätskategorie und Dicken- zuschläge

2.4.1 Übersicht

Für Tragkonstruktionen, derenTragfähigkeit durch Abrostungengefährdet werden könnte, ver-langt die DASt-Richtlinie 007 [4]Dickenzuschläge (Tabelle 2).Diese Zuschläge gelten nur fürbewitterte Flächen. Zum Beispielsind bei einem geschlossenen Kas -tenträger nur die Außenflächender Bleche bewittert. Zuschlägesind auch bei Schweißnähten er-forderlich, wenn

1. die Nähte nicht schon auto-matisch durch die Blech -dickenzuschläge verstärktwerden, wie das bei Stumpf-nähten der Fall ist, und

2. bei den übrigen Nähten wiez. B. Kehlnähten, wenn siebei der Berechnung unter Abzug der voraussichtlichenAbros tung (negativer Dicken-zuschlag) überbeanspruchtwürden.

Tabelle 2: Abrostungszuschläge nach Tabelle 2 aus [4] für drei Korrosionsbelastungen:schwer, mittel und leicht

Erwartete Nutzungsdauer Korrosionsbelastung

Schwer

11,5

Mittel

0,81,2

Leicht

–0,8

Aber auch bei Konstruktionen,bei denen durch Abrostungen dieGebrauchsfähigkeit in Frage ge-stellt sein könnte, wie z. B. beiKonstruktionen mit relativ dün-nen Blechen, ist zu empfehlen,die voraussichtlichen Abrostungs-werte für die vorgegebene Nut-zungsdauer abzuschätzen unddiese gegebenenfalls bei der Pla-nung zu berücksichtigen.

Die Dickenzuschläge sindvon den Korrosionsbelastungender Konstruktion abhängig. Es istdaher für den Planer erforderlich,sich über diese Belastungen Klar-heit zu verschaffen, um dann dieEinstufung in eine Korrosionsbe-lastung (Korrosivitätsklasse) vor-nehmen zu können.

schichtungen bei WetterfestenBaustählen bei gleichen Voraus-setzungen geringer ist als bei vergleichbaren unlegierten Bau-stählen. Eine Begründung dafürwird z. B. in [9] gegeben.

2.4.2 Einstufung

In Tabelle 2 werden drei Korrosionsbelastungen genannt,nämlich schwer, mittel und leicht.Als Beispiel dafür sind in [4] ver-schiedene Atmosphären vonStandorten der Konstruktion an-gegeben, nämlich Industrieatmos-phäre (schwer), Stadtatmosphäre(mittel) und Landatmosphäre(leicht). Abgesehen davon, dasssich heute teilweise Landatmos-phären von Stadt- oder gar In -dustrieatmosphären kaum mehrunterscheiden, beeinflussen, wieschon oben erwähnt, auch nochdie Faktoren des Kleinstklimasdie Korrosivität wie z. B. die Be-lüftung oder die Salzbeaufschla-gung. Da hierzu in [4] keine Bei-spiele genannt werden, kann derAnwender meinen, dass er mit derUnterscheidung von den Atmos -phären am Standort der Konstruk -tion schon alle Faktoren bei der

≤ 30 Jahre> 30 Jahre

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Merkblatt 434

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Anwesenheit von korrosiven Stoffen für die Abrostung ent-scheidend sind, wird in dem Ein-stufungsmodell die Ermittlungder Korrosivitätskategorien vondiesen Größen abhängig gemacht(Tabelle 3).

Die Feuchtigkeitsdauer bzw.die Feucht-trocken-Wechsel sindwiederum nicht nur vom Klima,sondern auch von guten oderschlechten Umgebungsbedingun-gen wie z. B. einer guten oderschlechten Belüftung der Kon-struktion oder einer indirekten

Einstufung in eine Korrosivitäts-klasse berücksichtigt hat, wasaber nicht der Fall ist. Es ist daherheute ein praxisgerechteres Ein-stufungsmodell erforderlich. InAnlehnung an die DIN EN ISO12944, „Korrosionsschutz vonStahlbauten durch Beschichtungs-systeme“ [10] wird vom Autorhier ein Einstufungsmodell spe-ziell für den Wetterfesten Stahl an -geboten. In [10] werden fünf Kor-rosivitätskategorien entsprechend[11] unterschieden, wobei diefünfte Kategorie (sehr stark) noch

aufgeteilt ist in C5-I und C5-M.

C1 unbedeutend C2 gering

(entspricht „leicht“ in [4])C3 mäßig

(entspricht „mittel“ in [4])C4 stark

(entspricht „schwer“ in [4])C5-I sehr stark (Industrie) C5-M sehr stark (Meer)

Da für den Wetterfesten Stahldie Feuchtigkeitsdauer bzw. derFeucht-trocken-Wechsel und die

Tabelle 3: Praktische Hilfe zur Festlegung einer Korrosivitätskategorie für Konstruktionen aus Wetterfestem Stahl in gemäßigtem Kli-ma (z. B. Deutschland) in Abhängigkeit von Feuchtigkeitsstufen (vertikal) und atmosphärischen Bedingungen (horizontal). Der Einsatzvon ungeschütztem Wetterfestem Stahl ist bei Kategorie C5 nicht sinnvoll. (Die Chloridbelastung wird als Ablagerung je m2 und Tag (d = day) angegeben. Sie ist der Mittelwert eines Jahres)

FeuchtigkeitsstufenTatsächliche Feuchtigkeitsverhältnisse an der Konstruktion, verursacht durchNiederschlag, Wasserablauf oder Kon-densation, Letztere bei relativer Luft-feuchtigkeit von 70 bis 80 % bei t > 0 ˚C

1. Innen: bei geringer Luftfeuchtigkeit ohne Kondensation (z. B. in klimatisiertenRäumen von Gebäuden)

2. Feucht-trocken-Wechsel mit nur kurz-zeitiger Kondensation (z. B. außen: bei indirekter Benetzung mit guter Belüftungoder innen: in ungeheizten Gebäuden)

3. Feucht-trocken-Wechsel, nur durch dieAtmosphäre bestimmt (außen: gut be -lüftete, glatte Konstruktion)

4. Feucht-trocken-Wechsel mit längerenFeuchtzeiten als durch den Klimaeinflussallein (z. B. bei nicht gut belüfteter Kon-struktion oder Konstruktion mit Schmutz-nestern)

5. Feucht-trocken-Wechsel mit sehr lan-gen Feuchtzeiten: praktische Dauer-feuchtigkeit (z. B. bei schlecht belüftetenKonstruktionen mit ungünstigen Spaltenoder mit zusätzlichen Verunreinigungen)

1. Geringe korrosive Stoffe

SO2 ≤ 40 µg/m3 undCl ≤ 60 mg/m2 · d

C1

C2

C3

C4

C4/5

2. Hohe Schwefeldioxidbelastung

SO2 bis 250 µg/m3 undCl ≤ 60 mg/m2 · d

Nicht relevant

C2/3

C4

C5

C5

3. Hohe Salzbelastung

Cl ≥ 300 mg/m2 · d undSO2 ≤ 40 µg/m3

Nicht relevant

C3/4

C4

C5

C5

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oder direkten Benetzung abhän-gig sowie von den Bedingungenin der Konstruktion selbst. ZumBeispiel können KonstruktionenSpalte aufweisen oder vollständigglatt sein. Deshalb werden auchdiese Parameter bei den Feuchtig-keitsstufen berücksichtigt.

Die Feuchtigkeitsstufen 1 und2 in Tabelle 3 berücksichtigen ge -genüber den Normalbedingungenbei einer Konstruktion in Deutsch-land (im Freien bei gemäßigtemKlima) günstige Einflüsse hinsicht-lich der Beanspruchung durchFeuchtigkeit. Die Stufe 3 repräsen-tiert allein die Atmosphäre in unse-rem gemäßigten Klima. Es sind indieser Stufe gute Belüftung undglatte Konstruktionen bei direkterBenetzung vorgegeben. Die Stufen4 und 5 berücksichtigen dagegenungünstige Einflüsse bezüglich derFeuchtigkeitseinwirkung.

Der Benutzer muss, um dieKorrosivitätskategorie für seinenFall zu finden, zuerst die Einfluss-faktoren und deren Intensität beiseiner Konstruktion feststellenod er abschätzen. Es ergibt sichdann für ein und denselbenStandort je nach den zusätzlichenBedingungen (z. B. gute oderschlech te Belüftung, Nord- oderSüdseite, Vegetationseinfluss aufdie Feuchtig keits dauer, konstruk-tive Ausbildung (z. B. Spalte),

Abb. 8: Abrostungskurven von Carbon Steel (unlegierter Stahl) und Weathering Steel(Wetterfester Stahl) nach ISO 9224 für die Korrosionskategorie C4 (oberer Grenzwert)

10 50

1,00

mm

Jahre

1,20

0,55

0,30

0,15

0,02 mm

/Jahr

Carbon Steel

0,01 mm/Jahr

Weathering Ste

el

direkte oder indirekte Benetzung,guter oder schlechter Wasserab-lauf, Intensität korrosiver Stoffe inder Luft, Abwaschen von Salzendurch Regen oder nicht) die eineoder andere Korrosivitätskatego-rie. Bei der Einstufung helfen ihmdie beispielhaften Angaben unterden einzelnen Feuchtigkeitsstu-fen in Tabelle 3.

Optimale Bedingungen fürKonstruktionen im Freien sinddie der Korrosivitätskategorie 2.Dieser Kategorie entsprechen z. B. Stahlflächen unter der Fahr-bahn von Deckbrücken. Bei direk-ter Benetzung in einem gemäßig-ten Klima mit einer Atmosphäremit nur geringen korrosiven Stof-fen, wie sie heute in Deutschlandin weiten Bereichen gegeben ist,kann die KorrosivitätskategorieC3 (mäßig = mittel) zugrunde ge-legt werden, wenn die Konstruk-tion werkstoffgerecht gut durch-gebildet ist (Konstruktion ohneSpalte) und keine speziell negati-ven Umgebungsbedingungen vor-liegen wie z. B. schlechte Belüf-tung. Bei Kategorie C4 wird aufdie beispielhaften Angaben in Ta-belle 3 verwiesen. Die Bedingun-gen der Kategorie C5 sind, wieaus Abschnitt 2.3 gefolgert wer-den kann, für den Einsatz von un-geschütztem Wetterfestem Stahlungeeignet.

2.4.3 Dickenzuschläge

Für sämtliche Korrosivitäts -kategorien gibt die ISO 9224 [11]unter anderem auch für den Wet-terfesten Stahl Abrostungskurvenan. Für eine Standzeit t über mehrals zehn Jahre gilt dort für denDickenverlust ∆h einer bewitter-ten Seite:

∆h = ∆h1 + ∆h2 = 10 rav + (t –10) rlin

rav = jährliche Abrostungsrate in den ersten zehn Jahrenrlin = jährliche Abrostungsrate in denspäteren Jahren

Für die drei folgenden Korro-sivitätskategorien gelten nach[11] folgende Werte für rav undrlin:

In den einzelnen Korrosi vi -täts kategorien ergeben sich damitz. B. für eine Nutzungszeit von100 Jahren folgende maximalenAbrostungen je bewitterte Seite:

Die ungünstigste Abrostungs-kurve 8 (Hüllkurve) der DASt-Richtlinie 007 [4], die aus älterenVersuchen stammt, liefert dage-gen etwa 1,7 mm. Der maximaleWert nach Tabelle 2 (DASt-Richtli-nie 007) ist etwas geringer, näm-lich 1,5 mm. Mit den Werten von[4] ist man heute, nachdem dieLuftverunreinigung durch SO2

ganz wesentlich geringer gewor-den ist, auf der sicheren Seite,

C2∆h= (10 x 2 + 90 x 1) : 1000=0,11mmC3∆h= (10 x 8 + 90 x 5) : 1000=0,53mmC4∆h= (10 x 15+90 x 10) : 1000=1,05mm

Tabelle 4: Einseitige Abrostungsraten jeJahr für die Korrosivitätskategorien C2, C3,und C4 (in Mikrometern = 1/1000 mm)

rav rlinmin. max. min. max.

C2 0,1 2 0,1 1

C3 2 8 1 5

C4 8 15 5 10

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3.2 Verarbeitung

3.2.1 Bearbeitbarkeit

Bei gängigen Bearbeitungenim Stahlbau wie Warm- und Kalt-umformen, Brennen, Flammrich-ten, Bohren und Fräsen verhaltensich Wetterfeste Stähle wie gängi-ge unlegierte Baustähle. Zusätzli-che Hinweise zur Umformbarkeitgeben [4] und [6].

3.2.2 Schweißen

Wetterfeste Stähle nach [6]bzw. [7] sind mit gängigen Verfah-ren des Stahlbaus schweißbar. Esgelten dabei die gleichen Grund-sätze wie bei den vergleichbarenunlegierten Baustählen. Bei denStählen der Klasse WP solltenbeim Schweißen auf Grund ihrer

3.1 Lieferung

Für die Lieferung von Flach-und Langerzeugnissen (Bleche,Breitflachstähle, Profile wie z. B. I- und L-Profile, Stäbe und Walz-draht) gilt [6] bzw. demnächst [7] in Verbindung mit EN 10025-1.Die lieferbaren Dicken sind in Tabelle 2 von [6] bzw. in Tabelle 1von [7] angegeben. Für nahtloseoder geschweißte, runde, quadra-tische oder rechteckige Hohlpro-file sind die für übliche Stähle geltenden Normen entsprechendanzuwenden. Bei Bedarf von nur kleineren Mengen ist vom Pla nerrechtzeitig zu prüfen, ob die ge-wünschten Formen und Dickenrechtzeitig geliefert werden kön-nen. Gegebenenfalls muss aufvorhandenes Material ausgewi-chen werden.

erhöhten Phosphorlegierung besondere Vorsichtsmaßnahmengetroffen werden. Wie schon inKapitel 2.1 dargelegt, ist jedochdie Anwendung dieser WP-Stählein Deutschland weder nach [4]noch nach der Bauregelliste vor-gesehen.

Es ist zu empfehlen, im Be-reich der zu schweißenden Rand-zonen eine schon gebildete Deck -schicht in einer Breite von 10 bis20 mm z. B. durch Schleifen zuentfernen, um Heißrisse durchniedrigschmelzende Kupfer-Eisen-Legierungen an der Oberflächezu verhindern.

Wetterfeste Stähle sind so-wohl untereinander als auch mitschweißgeeigneten unlegiertenBaustählen verschweißbar.

Bei ungeschützter Anwendungdes Wetterfesten Stahles muss

vorausgesetzt, es liegen keine Be-dingungen der Kategorie C5 vor.

In Abb. 8 ist für die Katego-rie C4 der zeitliche Verlauf dermaximalen Abrostung von CarbonSteel (unlegierter Baustahl) undWeath ering Steel (WetterfesterBaustahl) entsprechend [11] an-gegeben. Der Verlauf ist dort bi -linear vorgegeben. Für die erstenzehn Jahre ist der Anstieg steilerals für die folgenden Jahre. InWirklich keit ist der Verlauf in denersten zehn Jahren jedoch nichtlinear, sondern so wie in den aus-gezogenen Kurvenästen darge-stellt. Die Abrostung bei Wetter -festem Stahl ist in der KategorieC4 etwa halb so groß wie bei unlegiertem Baustahl.

2.5 Kontaktkorrosion

Am Wetterfesten Stahl trittKontaktkorrosion auf, wenn er

Ermüdungsfestigkeit ein [12].Praktische Angaben zur Abminde-rung macht [4]. Die Rostnarbehat jedoch bezüglich der Ermü-dung bei üblichen Konstruktio-nen kaum Bedeutung, da beiKonstruktionen fast immer dieungünstigeren Kerbfälle durchSchweißnähte maßgebend sind.

3 Lieferung und Verarbeitung

über einen Elektrolyt (z. B. ver -unreinigtes Wasser) mit einemelektrochemisch edleren Metall,(z. B. hochlegierte Edelstähle,Kupfer, Blei und Zinn) eine lei-tende Verbindung bildet. Elektro-chemisch unedle Metalle wie z.B. Zink und Aluminium könnenvom Wetterfesten Stahl angegrif-fen werden. Bei der Kontaktkor-rosion spielt auch das Massenver-hältnis der beiden Metalle eineRolle (siehe auch Kapitel 3).

2.6 Ermüdungsverhalten

Nicht vorwiegend ruhendeBelastungen können bei Stählenzu Ermüdungsbrüchen führen.Dabei spielt auch die Oberflä-chenbeschaffenheit eine Rolle.Wetterfeste Stähle weisen nacheiniger Zeit Rostnarben auf.Gegenüber völlig glatten Oberflä-chen tritt eine Abminderung der

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auch das Schweißgut wetterfestsein. Um dies zu erreichen, könnenauf den Grundwerkstoff abge-stimmte wetterfeste Schweißzu-sätze verwendet werden. BeimMehrlagenschweißen genügt esin der Regel, diese speziellenSchweißzusätze nur für die derAtmosphäre ausgesetzten Deckla-gen zu verwenden. Die Schweiß-zusätze sind typischerweise vomLegierungstyp CuNi und CuNiCrund sind im Handel erhältlich. Tabelle 5 führt einige Beispieleauf.

In Deutschland wird nachDIN 18800-1 für Blech und Breit-flachstahl in geschweißten Bau-teilen mit Dicken über 30 mm,die im Bereich der Schweißnähteauf Zug beansprucht werden, derAufschweißbiegeversuch gefor-dert. Bis zu Dicken von 100 mmkönnen heute Stahlhersteller sol-ches Material auf Wunsch liefern.

3.2.3 Schrauben

Es gibt zwar Schrauben samtUnterlegscheiben und Mutternaus Wetterfestem Stahl, sie sindaber möglicherweise im Handelschwer zu bekommen. Da nachder DASt-Richtlinie 007, Anhang 4[4], bei direkt benetzten Verbin-dungen eine Beschichtung desStoßbereiches (Bauteile undSchrauben) gefordert wird, kön-nen in diesem Fall auch normaleSchrauben verwendet werden.

Schrauben aus hochlegiertenEdelstählen sind auch einsetzbar.

Zwar kann sich theoretisch zwi-schen Edelstahl und WetterfestemStahl zu Ungunsten des Letzterenein galvanisches Element und da-mit Kontaktkorrosion bilden. Daaber in praktischen Verbindungendie Schraubenmasse relativ kleinist gegenüber derjenigen des Wetterfesten Stahles, treten er -fahrungsgemäß keine Schädenam Wetterfesten Stahl auf.

Bei verzinkten Schraubenkann Kontaktkorrosion entstehen,die die Verzinkung abträgt und imBereich der Schrauben am Wetter-festen Stahl sichtbar ablagert. Beidirekter Benetzung ist die Verzin-kung allein – ohne zusätzliche Be-schichtung – nicht ausreichend.Bei indirekter Benetzung hat sichan ausgeführten Konstruktionengezeigt, dass die Abtragung vonZink dann sehr gering ist, wenndiese Bereiche nur kurze Zeitfeucht sind.

3.2.4 Verbindungstechnik

Geschweißte Verbindungenhaben gegenüber geschraubtenVerbindungen den Vorteil, dasssich bei ihnen Spalte weitgehendvermeiden lassen. In Spalte kanndurch direkte Benetzung, durchLuftfeuchtigkeit, Kondensationund Kapillarwirkung Feuchtigkeitgelangen und dort Dauerfeuchtig-keit bewirken. Diese führt zu star-ker Korrosion. Ist ein vorhandenerSpalt jedoch hinreichend gepresst,was gleichbedeutend damit ist,dass der Rost den Spalt nicht auf-

Tabelle 5: Beispiele von Schweißzusätzen für die Stähle S235J2W und S355J2W

treiben kann, dann kommt derRostprozess in diesen Spaltenmangels Sauerstoffzufuhr zum Er-liegen. Um dies zu erreichen, mussin den Verbindungen ein nicht zugroßes Verhältnis von Verbindungs-mittelabstand zu minimaler Blech-dicke der zu verbindenden Blecheherrschen (siehe die folgendenAbschnitte: Verbindungen).

Geschweißte VerbindungenBei direkter Benetzung sind

keine unterbrochenen Nähte zu-lässig. Bei indirekter Benetzungist dies möglich. Es muss dannaber, um auftreibenden Rost zuvermeiden, die Länge der nichtgeschweißten Zone kleiner seinals das Zehnfache der geringstenBlechdicke (Abb. 9).

Geschraubte VerbindungenWird eine Verbindung direkt

benetzt, ist eine Beschichtung desStoßbereichs einschließlich derBerührungsflächen erforderlich.Wird die Verbindung nur indirekt

Abb. 9: Beispiel für die maximale Länge bder nicht geschweißten Zone einer unter-brochenen Schweißnaht bei indirekterBenetzung

b ≤ 10 tmin

t1

t2

StabelektrodeE-Hand

OK 73.08 (ESAB)

TENCORD Kb (Oerlikon)

SH Patinax Kb (Thyssen)Böhler Fox NiCuCr

MAG-Fülldraht

OK Autrod 13.26 (ESAB)FILARC PZ6112 (ESAB)

FLUXOFIL 48 (Oerlikon)FLUXOFIL 18 (Oerlikon)

Union Patinax (Thyssen)Böhler NiCu 1-IG

Pulver

OK Flux 10.71(ESAB)

Draht

OK Autrod 13.36(ESAB)

UP-Schweißen

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Merkblatt 434

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oder nicht benetzt, können dieBerührungsflächen unbeschichtetbleiben. Für die Schraubenabstän-de gilt DIN 18800-1. Um jedochauftreibenden Rost in den Berüh-rungsflächen zu vermeiden, darfder größte Lochabstand für e unde3 nicht größer als 7 dL oder 14 tmin

sein (Abb. 10 und Abb. 11). Bei GV- oder GVP-Verbindungensind die vorbereiteten Reibflä-chen wie bei unlegierten Bau-stählen stets mit einer gleitfestenBeschichtung zu versehen.

3.2.5 Strahlen

Die Walzhaut von warmge -wal zten, wetterfesten Stahlerzeug-nissen haftet relativ fest auf derStahloberfläche. Möchte man op-tisch eine gleichmäßige Oberflä-che erhalten, wird dringend emp-fohlen, die Walzhaut durch Strah-len zu entfernen. Dies ist auchstets bei direkt benetzten Flächenratsam, da sich sonst im Bereichabwitternder Walzhaut eventuelllängere Zeit Feuchtigkeit haltenkann.

3.2.6 Beschichten

Wetterfeste Stähle lassen sichwie unlegierte Baustähle nachentsprechender Oberflächenvor-bereitung beschichten. Gründefür eine Beschichtung können ästhetischer Natur sein. Werdenwerkstoffgerechte Bedingungenfür ganze Bauten oder spezielleBauteile oder nur Bauteilflächennicht oder nicht mit Sicherheiteingehalten, muss dort der Wet-terfeste Stahl ebenfalls beschich-tet werden. Dabei ist z. B. auch andas Versagen von anderen Elemen -ten wie z. B. Dampfsperren oderso genanntes „dauerelastisches“Fugenmaterial zu denken, wo-durch der Wetterfeste Stahl ge -gebenenfalls unplanmäßig einerDauerfeuchtigkeit ausgesetztwürde.

Bei der Beschichtung von be-reits bewitterten Oberflächen, beidenen sich nachträglich heraus -gestellt hat, dass die werkstoff -gerechten Bedingungen für denunbeschichteten WetterfestenStahl offensichtlich nicht in der

Abb. 11: Stoß des Winkels in einemFachwerkmast. Zu große Schraubenab-stände bewirken auftreibenden Rost.

angenommenen Weise gegebensind, der Stahl somit stärker rostetals gedacht, müssen die zu be-schichtenden Oberflächen wiebei normalen Baustählen zuvornormgerecht von Rost gereinigtwerden.

Bereits bewitterte Oberflächenmit durchsichtigen Beschich tungs -stoffen zu versehen, um z. B. denAnfall von Rostprodukten zu ver-meiden, die andere Bauteile ver-unreinigen können, oder um zuverhindern, dass sich Passantenmit Rost beschmutzen, wenn siemit der Oberfläche in Berührungkommen, hat sich bei Konstruk-tionen im Freien nicht bewährt.Die Lebensdauer solcher Be-schichtungen auf rostigen Ober-flächen ist viel zu gering. Dies istja bekanntlich auch bei üblichenBeschichtungssystemen auf rosti-gen Oberflächen der Fall. Außer-dem würden die so beschichtetenOberflächen wegen der ungleich-mäßigen Ablösung der Beschich-tung bald „fleckig“ und dadurchästhetisch unakzeptabel werden.Im Innern von Gebäuden könnengegebenenfalls die Bedingungengünstiger sein, so dass eine ent-sprechende Beschichtung auf derbewitterten Oberfläche, auf deraber zuvor die losen Teile besei-tigt worden sind, über die vorge-sehene Zeit hält. Bei mechani-schem Abrieb durch regelmäßigeBerührungen oder z. B. beim Be-gehen von Bodenplatten gilt diesnatürlich nicht.

Abb. 10: Zusatzbedingung in DIN 18800-1: größter Lochabstand für e und e3 nichtgrößer als 7 dL oder 14 tmin

Kraft-richtung

ee

e 1e 1

e2 e3

d L

tmin

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4.1 Konstruktionen

4.1.1 Beispiele aus dem Hochbau

Museum und Park KalkrieseEin Beispiel aus dem Hoch-

bau, das mit dem Wesen des Ma -terials „Wetterfester Stahl“ aufunterschiedlichsten Ebenen ar-beitet, ist das archäologische Mu-seum Kalkriese mit angeschlosse-nem Museumspark. Es wurde imJahr 2002 auf dem mutmaßlichenSchauplatz der so genannten„Schlacht im Teutoburger Wald“eröffnet (Abb. 12). Die Schlachtim Jahre 9 n. Chr. ist in der römi-schen Geschichtsschreibung be-legt. Die Schweizer Architekten,die den Entwurfswettbewerb ge-wonnen hatten, sahen im rostigenWetterfesten Stahl den für dieseStätte aussagestärksten Werkstoff.Er wurde nicht nur für das Mu-

seum, sondern auch für drei Pa -villons auf dem Gelände und fürWegplatten eingesetzt (Abb. 13).

Die Stahlskelettkonstruktionaus Trägern, Stützen und Verbän-den des Museumsgebäudes be-steht aus normalem Baustahl, dermit einer dunklen rotbraunen Farbe beschichtet ist. Dies giltauch für die Rahmen der großenFenster (Abb. 14). Große Plattenaus Wetterfestem Stahl, die an derSkelettkonstruktion befestigt sind,bilden die Außenhaut der Wände(5.900 mm x 3.100 mm x 15 mm),des Daches (3.100 mm x 1.500 mmx 6 mm) und der Decke über demfreien Erdgeschossteil (3.100 mmx 1500 x 6 mm). Die liegendenPlatten von Dach und Decke sinddurch Winkel versteift. Der Turm-trakt weist mehrere große Öffnun-gen auf. Der Wetterfeste Stahl unddie beschichteten Konstruktions-

teile treten dort und im Bereichder Fenster gleichzeitig harmo-nisch ins Blick feld. Auch die dreiPavillons auf dem Parkge ländesind Skelettkonstruktionen, diemit Platten aus WetterfestemStahl verkleidet sind.

Die konstruktiven Detailswurden werkstoffgerecht ausge-bildet. Die Außenhaut aus Wetter-festem Stahl ist hinterlüftet. Loch-bleche oben und unten ermög-lichen dort die Luftzirkulation.Außerdem sind die Platten auf Ab-stand mit freier Fuge (a = 20 mm)verlegt, so dass auch durch sie dieLuft zirkulieren kann. Die Fuge istklein genug, so dass keine Vögelins Innere gelangen können, umdort gar zu nisten. Da das Regen-wasser, das auf das Dach nieder-geht, über diese offenen Fugen inden hinterlüfteten Dachraumfließt, ist die innere Decke dort

Abb. 12: Archäologisches Museum Kalkriese, nördlich von Osnabrück

Abb. 13: Weg zum Pavillon

Abb. 14: Fensterfront

4 Anwendungen von Wetterfestem Baustahl

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wasserdicht (dreilagige Bitumen-bahn mit Wurzelschutz) ausge-führt (Abb. 15) und mit hinrei-chendem Gefälle versehen, dasdas Wasser zu Entwässerungsein-läufen abführt. Die Dachplattenaus Wetterfestem Stahl musstenauf der Innenseite beschichtetwerden, da das Wasser, das an denFugen eintritt, auch an Teilen derUnterseite der Platten entlanglau-fen und diese feucht halten kann,bis der belüftete Raum nach demRegen wieder austrocknet. Dasrostbeladene Wasser vom Dachwird im Bereich der Fenster durchein entsprechendes Gefälle undAufkantungen aus beschichtetemBlech daran gehindert, über dieGlasflächen abzulaufen (Abb. 16).An den Verbindungsstellen zwi-schen den Fassadenblechen undder Skelettkonstruktion kann inden Fugen der Verbindungsele-mente kein auftreibender Rostentstehen. Diese Elemente wurdenbeschichtet einschließlich der zu -gehörigen Zone am Fassadenblechaus Wetterfestem Stahl (Abb. 17).

Neubau Museum „Sowjetisches Speziallager 7/1“

Das ehemalige KZ Sachsen-hausen wurde nach dem ZweitenWeltkrieg als sowjetisches Spezi-al-Gefangenenlager genutzt. Das Ende 2001 eröffnete Museum erinnert an diese zunächst ver-drängte Geschichte. Die im Wett-bewerb erfolgreichen Architektenhatten sich Folgendes zum Zielgesetzt: „Das Gebäude soll infor-mieren und zur Kontemplation

Abb. 16 Abb. 17

Abb. 18: Museumsgebäude, eingeschossiger Quader mit 33 m x 20 m Grundfläche Abb. 19: Sichtbare, vollwandige Dach -träger im Innenraum

1 Dachplatten, Wetterfester Stahl 6 mm0,5 % Gefälle, innen beschichtet,offene Fugen, Breite 20 mm

2 Aussteifungswinkel, beschichtet3 Luftraum4 Bitumenbahn, dreilagig, mit Wurzelschutz

5 Foamglasdämmung6 Aufbeton (Leichtbeton)7 Porenbetonfertigteil8 Gewindestab (Stützelement)9 Kunststoffblock 100/100/ca.100 mm10 Gummischrotmatte 250/250/15 mm

1

10 3 4

8

9

2

5 6 7

anregen, ohne zu überwältigen“,und dies nicht nur von außen(Abb. 18), sondern auch von in-nen. Die Wahl der Materialien undkonstruktiven Details spielte da-bei eine wichtige Rolle. Für dieDachträger, die im Innenraumsichtbar sind, wurde WetterfesterStahl ausgewählt (Abb. 19). Dergeringe Abstand der Träger undihre natürliche Rostfärbung tragen mit zu der gewünschtenAtmosphäre im Innern bei.

Abb. 15: Querschnitt des hinterlüfteten Daches, Maßstab 1 : 10

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Abb. 20: Westfassade mit stockwerkhohen, verschiebbaren Sonnenschutzelementenmit Gitterstruktur aus Wetterfestem Stahl

Abb. 21: Haus eines Schriftstellers, USA Abb. 22: Montageeinheiten

T-Haus in Wilton, New York, USADas Haus, das die Abb. 21

zeigt, wurde für einen Schriftstel-ler entworfen. Im unteren Ge -bäudeteil liegt die Wohnung undkreuzförmig darüber die Biblio-thek. Gewünscht war vom Archi-tekten eine homogene, mono -lithische Oberfläche, keine Dif -ferenzierung von vertikalen und horizontalen Flächen. Die

Wohnhaus Alvano, HamburgDer zweigeschossige Solitär-

bau (Wohnhaus) wurde dezentralin einem Parkgrundstück ange-ordnet. Die Ost-, Süd- und Nord-seite sind als weiß verputzteLochfassaden ausgebildet, wäh-rend sich die Westseite mit einerGlasfassade komplett zum Park-garten öffnet. Sonnenschutzele-mente aus Wetterfestem Stahl –26 an der Zahl – können „vonHand“ frei über die Glasfassadeverteilt oder, wenn gewünscht,in Gruppen zusammengeschobenwerden. Die Elemente wirkenwie ein dicht gewebtes Geflecht.Dieses besteht aus schmalenFlachstählen mit unterschied-lichen Breiten (Abb. 20). Die ho-rizontalen und vertikalen Stäbe,die in hintereinander angeordne-ten Ebenen liegen, sind miteinan-der verschweißt.

Außenhaut der Wände und Dä-cher aus Wetterfestem Stahlblech(t = 6 mm) wurde somit fugenlosvoll verschweißt. Dies ist für denWetterfesten Stahl günstig, weildann keine Spalten und Fugenvorhanden sind, in denen sichFeuchtigkeit halten kann. Da dieoptisch ebenen Dächer ein hin-reichendes Gefälle für den Was-serablauf haben, kann sich auch

dort kein Wasser halten. Die ge-schlossene Außenhaut verlangtaber im Innern eine bauphysi -kalisch richtig ausgeführte Kon-struktion, die garantiert, dass ander Innenseite der Fassadenblechekein Wasser aus der Luftfeuchtig-keit kondensiert. Die Montageein-heiten zeigt die Abb. 22.

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Abb. 23: Fachwerkhausanbau mit Fassadenplatten aus Wetterfestem Stahl

Abb. 24: Hinterlüftete Fassadenplatten,Maßstab 1 : 5 a) Horizontalschnitt durch die hinter -lüftete Fassadeb) Ansicht der Fugenkreuzung samt Be festigungsschrauben

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6

7

7

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54

32

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3

1

1 Inbus M8/VA2 Kunststoffscheibe3 Wetterfester Stahl 3 mm, Fugenbreite 10 mm4 Kunststoffbuchse5 Hinterlüftung6 Gewindedübel Messing7 Traglattung 60/60 mm8 Holzschraube, höhenversetzt zu Schrauben M89 Holztafelwand:bituminierte PappeMehrschicht platte 18 mmWärmedämmung 160 mmDampfsperrezwei Lagen Gipsfaserplatten

Wohnhauserweiterung in Bergisch Gladbach-Bensberg

Das im Familienbesitz befind-liche Fachwerkhaus bot nichtmehr genug Wohnraum. Der Be-sitzer, ein Architekt, plante dahereine Erweiterung. Nach seinemWunsch sollte sie architektonisch„die Sprache von heute sprechen“,aber gleichzeitig einen wesentli -chen Bezug zum alten Fachwerk-haus aufweisen. Das Ergebnis istein Wohnwürfel mit einer Grund-fläche von 6,12 m x 6,12 m und Fassaden- und Fensterflächen, diesich in ihrer Aufteilung auf dasFachwerkhaus beziehen (Abb. 23).Zu der vorgenommenen Erweite-rung gehört auch ein Windfangmit vorgelagerter Veranda, derden Wohnwürfel mit dem Fach-werkhaus verbindet.

Die Fassade des in Holztafel-bauweise erstellten Neubaus be-steht aus Wetterfestem Stahl. Die0,54 m x 1,185 m bis 1,25 m großen Platten haben eine Dickevon 3 mm (Abb. 24). Sie sind mit10 mm Fugenabstand auf eine dahinter liegende Traglattung ge-

schraubt, wobei Abstandhalteraus Kunststoff den Luftraum fürdie gewünschte Hinterlüftungschaffen. Zusammen mit derDampfsperre im Innern kann somit Dauerfeuchtigkeit an derInnenseite der Fassadenblechevorgebeugt werden. Die Kunst-stoffscheiben unter den Befesti-gungsschrauben vermeiden eineLokalelementbildung. Die nur bisknapp zur Unterkante der Fassa-denbleche angeschüttete grob-körnige Grauwacke lässt keinenFeuchtigkeitsstau zu und behin-dert die Hinterlüftung nicht.

a)

b)

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Wetterfester Baustahl

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Abb. 25: Fünfgeschossiges Hauptgebäude eines Forschungs -institutes mit einer Fassade aus Wetterfestem Stahl

Abb. 26: Vertikalschnitt durch die Fassade, Maßstab 1 : 20

1

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1 Cor-Ten-Stahl 2 mm2 Hinterlüftung3 Wärmedämmung4 Antidröhnmittel5 Stahlprofil, spritzverzinkt

6 Kippflügel7 Kippflügel, unverglastStahlblechpaneel, verzinkt, mit Glasfasermatte

8 Dichtung

festen Stahles der günstige Preis,die geringen Unterhaltungskostenund die natürliche, sich selbst bil-dende Färbung genannt. Die Aus-bildung der hinterlüfteten Fassa-de ist in Abb. 26 zu sehen. Beider Planung war bekannt, dassinsbesondere während der erstenJahre von der Fassade Rostpartikelabgehen, die vom Regenwassernach unten weitertransportiertwerden und andere Bauteile ver-schmutzen können. Der Architekthat daher bei der Konstruktions-ausbildung der Fassade besonde-re Maßnahmen getroffen.

Das Regenwasser sollte mög-lichst gleichmäßig verteilt undnicht irgendwo konzentriert ab-fließen. Über den Fenstern solltees frei abtropfen können. Die Fensterhöhe sollte in Bezug aufden Fassadenüberstand so dimen-sioniert sein, dass der Wind dasabtropfende Wasser nicht an dieFensterscheiben drücken kannund diese nicht verschmutzen.Die Fassade muss unten über dasSockelgeschoss so weit überste-hen, dass es von abtropfendem

Fünfgeschossiges Hauptgebäude eines ehemaligen Forschungsinstitu-tes in Oberhausen

Im Jahr 1965 wurde das For-schungsinstitut geplant und etwazwei Jahre danach fertig gestellt.Das Hauptgebäude ist ein fünfge-schossiger Bau (Abb. 25), wobeidas Kellergeschoss eingeschlossenist. Die Grundrissabmessungenbe tragen 20 m x 49 m. Um einegute Belichtung der Räume zu er-halten, wurde ein durchgehendesFensterband gewählt. Dieses wur-de zur Vermeidung einer Blend-wirkung wenig über Augenhöhedurch einen undurchsichtigen Be reich unterbrochen. Dieser Be-reich ist mit Lamellen verkleidet.Dahinter befindet sich ein kipp-barer Belüftungsflügel aus einerSandwichplatte. Sowohl diese La -mellen als auch die Brüstungsver-kleidungen bestehen aus Wetter-festem Stahlblech der Dicke t = 2 mm (heute würde man emp-fehlen, sie dicker zu machen). DieBleche sind gekantet und auchgeschweißt. Vom Architektenwur den als Vorteile des Wetter -

Wasser, das Rost mitführt, nichterreicht wird. Dort, wo das Was-ser am Boden auftrifft, soll es kei-ne Schlieren hinterlassen.

Dass diese Forderungen kon - struktiv umgesetzt wurden, ist in Abb. 25 zu sehen. Das Foto wurdeetwa 25 Jahre nach der Erstellungdes Gebäudes aufgenom men. Hiersei noch auf weitere wesentlichePunkte bei der Fassadenkonstruk-tion hingewiesen. Alle Blechteileweisen genügend Ge fälle zu denTropfnasen auf, so dass das Wasservon den Flächen rasch abfließtund abtropft (Abb. 25). Des Wei-teren kann die Luft auch an denInnenseiten der Bleche, die durchLuftfeuchtigkeit indirekt benetztwerden, gut zirkulieren. Somittrocknen die re lativ dünnen Ble-che außen und innen immer wie-der rasch ab und sind daher kei-ner Dauerfeuchtigkeit ausgesetzt.Dies gilt auch für die Zonen anden vertikalen Fugen der Brüs -tungselemente. An den Fugenläuft das Wasser vertikal rasch ab.Da sie nicht zu eng sind, ist dieserBereich auch gut belüftet.

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Merkblatt 434

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abstand 4 m) weiter. Auch dieAbtragung der Horizontalkräfteaus Wind erfolgt auf diese Weise.Die Fixierung der Fassadenblechewird über Pressung mittels einesBlechkeiles erreicht, der in einen

Stahl-Glas-Wand. Auch die Längs-wand (rechts), die den Innenraumauf der Seite vor der hohen Beton-scheibe (Abb. 27) begrenzt, istals Stahl-Glas-Wand ausgebildet.Die Betonscheibe und die Front-wand aus Wetterfestem Stahl sindsomit außerhalb des Kirchenrau-mes als Sichtschutzwände ange-ordnet. Die linke Längswand (Abb.28) der Kirche sieht zwar wie dieFrontwand aus. Sie schließt aberden Kirchenraum direkt nach au-ßen hin ab. Der Wetterfeste Stahldieser Wand ist somit innen direktsicht- und greifbar. Die Lichtbän-der, die wie bei der Frontwandoberhalb und unterhalb der Wand-fläche aus Wetterfestem Stahl verlaufen, sind hier durch Glasele-mente geschlossen. Bei der Front-wand sind sie offen. Die Längs-wand benötigte auch eine Wärme -dämmung. Im Inneren der Wandangeordnete ausgeschäumteBlechpaneele übernehmen dieseAufgabe. Wie diese Wand kon-struktiv ausgebildet wurde, zeigtdie Abb. 29. Die wetterfesten Fas-sadenbleche der Wände stützensich über Traversen aus Wetter -festem Stahl mit T-förmigem Quer-schnitt, die im Abstand von etwa75 cm angeordnet sind, auf ver-zinkten Wandriegeln HEA 140 ab.Diese Riegel geben ihre Last andie verzinkten Stützen (Stützen-

Pfarrkirche des GemeindezentrumsHerz Jesu in Völklingen-Ludweiler

Wegen Bergschäden musstedas alte Gemeindezentrum samtKirche der Pfarrgemeinde HerzJesu in Völklingen-Ludweiler auf-gegeben und verlegt werden. Dasneue, an einem sicheren Ort vonLudweiler gebaute Zentrum gingaus dem 1995 durchgeführtenWettbewerb hervor. Der Bau wur-de Ende des Jahres 2000 abge-schlossen (Abb. 27). Die einzel-nen Gebäude des Zentrums sindum einen mit einem schmalen,überdachten Umgang gesäumtenInnenhof angeordnet. Die Kirchehat einen rechteckigen Grund-riss. Das Haupttragwerk ist eineausgesteifte Träger-Stützen-Kon-struktion aus Stahl.

Für die weitgehend geschlos-senen Fassaden zweier Außen-wände der Kirche, nämlich der inAbb. 27 sichtbaren Frontwandund der linken Längswand (Abb.28), wurden außen und innen 8 mm dicke und 1,71 m breiteBleche aus Wetterfestem StahlS235J2W eingesetzt, die unter-schiedliche Längen bis maximal3,09 m aufweisen. Die Kopfble-che der Wände sind 6 mm dick.Hinter der Frontwand steht in etwas mehr als 4 m Abstand eineraumhohe, den inneren Kirchen-raum nach außen abschließende

Abb. 27: Gemeindezentrum Herz Jesu in Völklingen-Ludweiler. Links von der hohen Betonscheibe ist die Kirche angeordnet. DieSichtflächen der Frontwand (im Bild zu sehen) und der linken Seitenwand bestehen außen und innen aus Wetterfestem Stahl.

Abb. 28: Linke Seitenwand mit Fassaden-blechen aus Wetterfestem Stahl. DieKeil-Pressverbindungen, mit denen dieBleche in einem Abstand von 75 cm fixiert sind, sind als Punkte gut sichtbar.Die Lichtbänder am Fuß und am Kopfdieser Wand sind verglast.

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Wetterfester Baustahl

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Schlitz des nach außen vorstehen-den Gurtes der Traverse eingetrie-ben ist (Abb. 28 und Abb. 29).Keil und Traverse sind ebenfallsaus Wetterfestem Stahl. Die ein-zelnen Fassadenbleche sind nicht

Abb. 30: Zweiflügelige Eingangstür der Kirche: Ansicht von innen und Detail von außenim Bereich der Tür(ein)griffe

1 Fassadenblech Wetterfester Stahl 8 mm2 Traverse Wetterfester StahlGurtblech 590/110/10 mmSteg 494/60/10 mm

3 Eckblech der Traverse Wetterfester Stahl4 Keilblech Wetterfester Stahl 70/20/6 mm 5 Wandriegel HEA 140, verzinkt 6 Trennlage7 Wärmegedämmtes Blechpaneel 80 mm8 Schlitz für Keilblech

miteinander verschweißt, d. h.,die Fugen sind offen. Die Luftkann über diese Fugen und überoben und unten angeordneteLochbleche zwischen Fassade undIsowand zirkulieren. Feuchtigkeit,

Abb. 29: Konstruktionsdetail der linken Seitenwand, Maßstab 1 : 10a) Vertikalschnitt: Das Detail zeigt die Auflagerung und Befestigung der Fassadenblechesowie die Lage der gedämmten Stahlpaneele. Der eingetriebene Blechkeil fixiert dasobere und untere Wandblech durch Pressung.b) Draufsicht auf die T-förmige Traverse, die die Wind- und Eigengewichtslasten aufden Wandriegel überträgt

z. B. aus Kondensation, kann so-mit auch auf der Innenseite derBleche rasch abtrocknen. Da dasDach über die Längswand undweitgehend auch über die Front-wand auskragt, sind diese Blech-wände zumindest in den oberenBereichen nur indirekt benetzt.

Die Eingangstür der Kircheist auf der Nordseite in die hoheBetonwand eingeschnitten. Diesezweiflügelige Außentür (Abb. 30)ist eine feuerverzinkte Stahlkon-struktion, auf die bauseitig innenund außen eine Holzbeplankungaufgebracht wurde. Auf dieser sind 3 mm dicke Stahlbleche ausWetterfestem Stahl (Cor-Ten B)verklebt. Ihre unterschiedlicheGröße und ein durch Ätzung ver-tieft eingelassener Schriftzug so-wie zwei Türgriffe, die als hohe,rechteckige Vertiefungen ausge-bildet sind, gestalten die Ober -fläche der Tür.

Zum Entwurf der Kirche sagtder Architekt: „Unser Entwurf versucht, in der gesamten Anlagevom Grundriss bis zu den einzel-nen Gegenständen die Idee einerformalen Einfachheit in Raum -figur und Material auszudrücken.“Diese Aussage bezieht sich auchauf die Verwendung von Blechenaus Wetterfestem Stahl. Außerdemweist der Architekt darauf hin, dassdiese Bleche auch Assoziationenzur ehemaligen Hüttenstadt Völk-lingen aufkommen lassen sollen.

Das stillgelegte VölklingerHüttenwerk, in dem auch Einwoh-ner von Ludweiler tätig waren, istheute Museum und wurde 1994als industriegeschichtliches Welt-kulturerbe in die UNESCO-Listeaufgenommen.

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Innen Außen

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Abb. 31: Brücke mit Zwischenstützen

Abb. 32: Fußgängerbrücke am Kiosk, Potsdam

Abb. 33: Übergang von der in den Wall eingeschnittenen Rampe zur Brücke

4.1.2 Beispiele aus dem Brückenbau

Fußgängerbrücken auf der BUGA 2001in Potsdam

Im Zuge der Bundesgarten-schau (BUGA) im Jahr 2001 wur-de ein ehemaliges Militärgeländein Potsdam zu einem neuen Volks-park umgestaltet. Dabei wurdenunter anderem die 7 m hohenkünstlichen Erdwälle, die das Militär hinterlassen hatte, in dasneue Konzept einbezogen. Vondem im Wettbewerb um dieseAufgabe erfolgreichen Architek-tenteam wurden die Erdwälleüber Treppen, Rampen und ins-gesamt acht Brücken verbunden(Abb. 31 bis Abb. 33). Dadurchentstanden zwei Erlebnisebenen:eine am Fuß der Wälle und einezweite auf den Wällen. Die Brü -cken wurden der jeweiligen Situa -tion durch Stützweiten-, System-und Auflagervariationen ange-passt.

Sowohl für die Brückenträgerals auch für die Begrenzungen derRampen, die auf den Wallkronenzu den Brücken führen und dabeiin die Wälle einschneiden, wurdeWetterfester Stahl gewählt. DieBrückenträger haben einen schma-len, hohen Kastenquerschnitt. Siebilden zusammen mit der Gehbahneinen Trogquerschnitt (Abb. 34).Damit übernehmen die Brücken-träger auch die Funktion der Geländer. Die Rampenbegrenzun-gen sind einwandig ausgeführt.Auf den Bildern ist zu erkennen,dass sich die natürliche Rostfär-bung des Wetterfesten Stahlesharmonisch in die Park- und Gar-tensituation mit Erde und Wasser,grünen Bodendeckern, Stauden,Bäumen, Natursteinen, Holz- undBetonelementen einfügt. Es gibtmehrere konstruktive Details, dieentsprechend werkstoffgerechtausge bildet wurden. Der Holzbe-lag der Gehbahn (Abb. 35) hat einen hinreichend großen Ab-stand von den Brückenhaupt -trägern. Dadurch können keine

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Wetterfester Baustahl

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Abb. 35: BrückenuntersichtAbb. 34: Brückenquerschnitt, Maßstab 1 : 50

1 Kastenträger 1100/250 mmWetterfester Stahl Steg 15 mm, Flansch 40 mm

2 Längsträger Lärchenholz 45/125 mm

3 Querträger Hohlprofil 170/100 mm, beschichtet

4 Brückenbelag Lärchenholz 45/100 mm

5 Handlauf Lärchenholz 250/40 mm, in größeren Abständen auf dem Obergurt abgestützt

2 3 4

5

1

Schmutz nester entstehen, diemeist lange die Feuchtigkeit hal-ten. Die Querträger sind be-schichtet, da am Anschluss derHolzgehbahn die Luftzirkulationgeringer ist. Beschichtet sindauch die erdberührten Flächen

Abb. 36: Dalabrücke, Rahmenbrücke mitgeneigten Stielen

Abb. 37: Querschnitt der längs vorgespannten Verbundbrücke, Maßstab 1:100

1 Hauptträger Kastenquerschnitt, geschweißtObergurt 20–45 mmUntergurt 20–80 mmStege 12–16 mm

2 Querträger I-Querschnitt h = 500 mm, geschweißt a = 7763 mm

3 Windverband Rundrohr Ø 250 mm4 Verbund-Fahrbahnplatte, Spannbeton5 Vorspannkabel 6 Öffnung, nach Vorspannung geschlossen7 Brückenbelag8 Entwässerungsleitung

4 5 7 6 6

81 2 3

Dalabrücke (Schweiz) Um zwischen den beiden

durch die tiefe Schlucht des Flus-ses Dala getrennten Orten Leukund Varen (Schweiz, Kanton Wal-lis) eine kantonale Straßenver -bindung herzustellen, wurde die Dalabrücke (Abb. 36) mit einerGesamtstützweite von 209,57 mgebaut. Sie wurde 1990 fertig -gestellt. Es ist eine Rahmenbrückein Verbundbauweise. Zu den ge-ringen Unterhaltungskosten undzur Dauerhaftigkeit dieser expo-niert liegenden Brücke trägt auch

der Wetterfeste Baustahl in Ver-bindung mit der gut durchdach-ten Konstruktion bei. In Abb. 37ist der Querschnitt der längs vor-gespannten Verbundbrücke zu sehen. Die Hauptträger und dieRahmenstiele haben Kastenquer-schnitte. Die Konstruktion ist vollgeschweißt, so dass kein Wasser,z. B. durch Schraubenlöcher, indie Stahlkästen eindringen kann.Aus demselben Grund sind auchdie Wasserabflussrohre, die dieFahrbahn entwässern, außerhalbder Kästen geführt.

der Rampenbegrenzungen undein Streifen am unteren Rand aufder sichtbaren Seite der Rampen-begrenzung, dort, wo nach demRegen über KapillarwirkungFeuchtigkeit aus dem Schotter-bett aufsteigen kann (Abb. 33).

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1 7

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Abb. 38: Fußgänger- und Radfahrerbrücke über den Seerhein in Konstanz

Fußgänger- und Radfahrerbrückeüber den Seerhein in Konstanz

Vom Bauherrn, der StadtKonstanz, bestand unter anderemder Wunsch, dass bei dem Unter-halt der Brücke möglichst wenigSchwierigkeiten auftreten. DesWeiteren durfte weder beim Baunoch durch spätere Unterhalts-maßnahmen das Wasser des See-rheins verunreinigt werden. An-stricherneuerungen wären daherteuer geworden.

Die geschweißte Deckbrückeaus Wetterfestem Stahl, die 1991fertig gestellt wurde, konnte sämt-liche Bedingungen gut erfüllen

(Abb. 38). Der Kastenträger istgevoutet und spannt über dreiFelder mit 46,68 m, 70,02 m und46,68 m. Den Querschnitt zeigtdie Abb. 39. Um einen guten Was-serabfluss von der Konstruktionzu erzielen und Schmutz ecken zuvermeiden, wurde der Kragarmohne Untergurt als T-Träger mitdickerem Steg ausgebildet. Derlängs laufende Randträger ist sokonstruiert, dass Wasser von ihmdirekt abtropft und nicht an denKonsolen weiterläuft. Die unterenStegenden des Kastenträgers sindüber das Bodenblech des Kastenshinausgeführt. Dadurch kann am

Abb. 39: Brückenquerschnitt im Feld (links) und am Pfeiler (rechts), Maßstab 1 : 50

1 Kastenträger, Wetterfester Stahl Stege 14 mm, Deckblech 14 mm und 16 mm,Untergurt 21 mm

2 Krag- und Querträger Wetterfester StahlT-Profil-Steg 23 mm

3 Fahrbahnrippe 7,5 mm4 Randträger, beschichtet5 Abflussleitung6 Brückenbelag Polyurethan-Asphalt-Mixtur 6 mm

7 Schiene für Inspektionswagen

Steg herunterlaufendes Wasser dasUntergurtblech nicht erreichenund dort Schlieren bilden. Die Auf-lagersteifen an den Pfeilern undWiderlagern sind als geschlosseneKästen ausgeführt, damit sich keinSchmutz in Konstruktionseckensammelt, wie dies bei offenenSteifen gerne der Fall ist. Weiterwurden die darunter liegendenPfeiler und Widerlagerbereicheam Rand mit Aufkantungen ver -sehen, damit Rostwasser, dasmöglicherweise auf die horizon-talen Auflagerbänke gelangt, diesichtbaren Seitenflächen nicht er-reichen und verschmutzen kann.

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Abb. 40: Voll geschweißte Fachwerkbrücke über ein Hafenbecken in Wanne-Eickel

Abb. 43: Rüschebrinkbrücke, Endfeldüber der Brackeler Straße, Dortmund

Brücke über ein Hafenbecken inWanne-Eickel:

Die Brücke wurde 1974 imAuftrag der privaten Wanne-Her-ner Eisenbahn und Hafen GmbHgebaut. Sie überbrückte dieSchiffszufahrt zu einem Hafen-becken und lag bis 1998 überWasser, bis das entsprechende Hafenbecken geschlossen wurdeund der Zweck der Brücke ent-fiel. Da sich die voll geschweißteBrücke sehr gut bewährt hat,werden hier einige Hinweise zurKonstruktion gegeben. Die Fach-werkbrücke hat folgende System-abmessungen: Spannweite 71 m,Höhe 7 m, Breite 11,20 m, achtGefache mit L = 8,875 m, Quer-trägerabstand = L/2 (Abb. 40).Die Obergurte des Fachwerks besitzen Kastenquerschnitt, dieDiagonalen haben Kasten- oder I-Querschnitt. Der Untergurt istals einwandiger Vollwandträgerausgebildet, dessen Obergurt dieorthotrope Platte der Fahrbahnbildet. Sämtliche Anschlüsse sindgeschweißt ausgeführt (Abb. 41).Damit in den unteren Knoten-punkten keine Wasserfallen ent-stehen, wurden die Diagonalenund die inneren Knotenblechemit Ausnehmungen versehen, sodass der Wasserabfluss gut mög-lich ist (Abb. 42).

Abb. 41: Geschweißter Obergurt-End -knoten

Abb. 42: Wasserabfluss aus dem unterenKnotenbereich

2 %1

4

5

5

1 5

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4

3

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3

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1 Obergurt (Kasten)2 Enddiagonale (Kasten)3 Diagonale (I-Profil)4 Knotenblech (eingeschweißt)5 Steife

1 Fachwerkuntergurt2 Querträger3 Diagonale4 Knotenblech5 Längsrippe6 Gehwegdeckblech7 Fahrbahndeckblech

Rüschebrinkbrücke über die Brackeler Straße in Dortmund

Diese Brücke (Abb. 43) ist eine der ältesten Brücken ausWetterfestem Baustahl in Deutsch-land. Sie wurde in den Jahren1970/71 erstellt und führt übereine breite Ausfallstraße, einenBach, über Gleisanlagen der Bahnund über ein Wiesengelände. Die Montagestöße sind noch ge-schraubt ausgeführt. Es handeltsich um eine vierfeldrige Deck -brücke (4 x 55 m) in Verbund-bauweise mit zwei nebeneinan-der liegenden Kastenträgern. DieBrücke hat sich im Laufe der vie-len Jahre sehr gut bewährt. Diesliegt sicher auch an der gut ge -eigneten und gut ausgeführtenKonstruktion. Außerdem wird dieBrücke durch die im Verhältniszur Stegblechhöhe relativ großenKragarmüberstände nur indirektbenetzt.

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Abb. 47: Ständer einer Geröll- und Schnee-Schutzverbauung in der SchweizAbb. 46: Stromleitungsmast

Abb. 45: Lichtsäule an einer Hauptstraße in Rostock

Abb. 44: Fernsehumsetzer. Etwa 100 Ex -emplare wurden von der Post um 1980 ge -baut. Höhe zwischen 60 und 70 m, Blech-dicke des Rohrquerschnitts 10 bis 15 mm.

4.1.3 Weitere Anwendungs -beispiele

Die weiteren Beispiele inAbb. 44 bis Abb. 49 sind ein Aus schnitt aus den vielen Anwen-dungsmöglichkeiten für den Wet-terfesten Stahl.

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Konstruktionen im Stahlhochbau.Wenn aber der Betrachter diesel-ben rostigen Oberflächen wegeneiner räumlichen Distanz nichtals solche erkennt, werden Fär-bung und Struktur sogar meistpositiv beurteilt, wie eine Befra-gung zu einem Bauwerk in natür-licher Umgebung ergab. In die-sem Fall kam eine negative Asso-ziation nicht auf, da der Rost alsbraune Farbe wahrgenommenwurde. Aber auch dort, wo dieBetrachter den Rost durchaus er-kennen, dieser Rost jedoch erfah-rungsgemäß das Bauteil weder inseiner Standsicherheit und seinerFunktionsfähigkeit noch optischbeeinträchtigt – Beispiele dafüraus unserem Alltag sind Eisen-bahnschienen, Eisenbahnschwel-len, Kanaldeckel auf Straßen undGehwegen oder ein Schutzgitter(Abb. 50) –, werden bei den Be-trachtern keine negativen Gefühleausgelöst. Sie finden diese Elemen -te auch ästhetisch in Ordnung.Bei historischen Gerätschaften,wie z. B. bei altem Handwerks-zeug, bei alten Beschlägen an Toren, Türen und Truhen oder beihistorischen Waffen ist die Rost-färbung bei denselben Betrachtern

Abb. 49: Schwerlastkran mit 450 t Tragkraft am Hafenbecken in Oberhausen Abb. 48: Schornsteine eines Energie-unternehmens in Berlin

4.2 Ästhetik

Nach Meinung des Autorsspielt bei der Entscheidung, obWetterfester Stahl bei einem Bau-werk oder anderen Anwendun-gen eingesetzt wird oder nicht,auch die persönliche ästhetischeEmpfindung der maßgebendenPersonen eine wesentliche Rolle.Deshalb muss hier darauf einge-gangen werden. Zwar heißt es:„Über Geschmack lässt sich nichtstreiten“, aber wir wissen, dasssich unser Geschmack auch ver-ändert, teils durch unbewussteBeeinflussungen wie bei der Mode, teils aber auch durch einneues Verstehen durch Informa-tionen.

Es ist vermutlich eine Tatsa-che, dass Rost im Unterbewusst-sein von vielen Personen zu-nächst negativ besetzt ist, weilRost Schäden hervorrufen kannund auf Vergänglichkeit hinweist.Diese emotionale Empfindungstellt sich besonders dann ein,wenn Rost an Bauten oder Bau -teilen gesehen wird, die üblicher-weise – da aus unlegiertem Bau-stahl hergestellt – beschichtetsind wie z. B. Stahlbrücken oder

gar positiv besetzt, weil davonteils eine archaische, teils eine nostalgische Wirkung ausgeht. Wieman daraus erkennt, kann ein unddieselbe Person je nach Assozia-tion den Rost negativ bis positivsehen. Daraus ist zu schließen,dass sich bei Betrachtern mit den

Abb. 50: Gusseisernes Gitter mit natür-licher Rostfärbung zur Abdeckung einerBaumscheibe im Bereich eines städti-schen Gehweges

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eben dargestellten Sehgewohn-heiten dann die Einstellung zumWetterfesten Stahl positiv verän-dert, wenn sie in Zukunft werk-stoffgerecht und gut gestaltetenBauten, Konstruktionen oderKunstwerken begegnen.

Da es aber heute auch schonviele Personen gibt, die eher dasNatürliche als das Künstliche lie-ben, hat der Wetterfeste Stahl we -gen seiner natürlichen, sich selbstbildenden Färbung und Oberflä-chenstruktur bereits seine Freundegefunden, und deren Zahl wächst.

Es ist aber auch der Planer ge-fordert. Materialien an sich sindweder schön noch hässlich. DerUmgang mit dem Material ist ent-scheidend. Das Endprodukt zeigt,ob sich Planer und Bearbeiter aufdas Material und die Aufgabe desProduktes in ganzheitlicher Weiseeingelassen haben und sie nichtnur einen Teilaspekt verfolgten.Zum Beispiel genügt es nicht, dasseine Konstruktion nur wirtschaft-lich ist. Der Anwender muss dasWesen eines Materials vollständigerfassen, nur dann kann er estechnisch und gestalterisch zumVorteil der Gesellschaft einsetzenund von ihr Akzeptanz erwarten.Je mehr Bauten und Konstruktio-nen mit dieser Haltung geplantund realisiert werden, umso mehrwerden dann auch die Vorzügeund die spezielle Aussagekraft desMaterials von den Betrachtern er-kannt und akzeptiert. Dies gilt füralle Materialien und somit auchfür den Wetterfesten Stahl. Erfreu-licherweise können in diesemHeft sehr gute Beispiele für Bau-ten und Konstruktionen aus Wet-terfestem Stahl gezeigt werden. ImZusammenhang mit der Ästhetiksollen hier noch einige spezielleObjekte angesprochen werden.

Wenn der Architekt GustavPeichl bei seinem Entwurf für dieKunst- und Ausstellungshalle derBundesrepublik Deutschland inBonn bei der architektonischenAußenkonzeption des MuseumsSäulen aus wetterfesten Stahlroh-ren anordnete (Abb. 51), spielte

der Gesichtspunkt der Wirtschaft-lichkeit sicher nur eine unterge-ordnete Rolle. Peichl sagt zurAußengestaltung des Museums:„Es war mir wichtig, Dauerhaftig-keit und Einfachheit bei größt-möglicher Zurückhaltung zu er-zielen, aber auch gebautes Selbst-bewusstsein und den Ansprucheines Kulturbauwerks nicht zuverleugnen.“ Zu dieser Außenge-staltung gehören auch die Säulen.Dieser Anspruch gilt auch für sie.Sie symbolisieren die Bundeslän-der der Bundesrepublik Deutsch-land. Als die neuen Bundesländerhinzukamen, wurde die Zahl derSäulen entsprechend ergänzt.

Für die EXPO im Jahr 2002 inder Schweiz hatte der ArchitektJean Nouvel (Paris) den temporä-ren Ausstellungspavillon „Mono-lith“ und zugehörige kleinere Pa-villons mit Tonnendächern ent-worfen. Beim Monolith handeltees sich vereinfacht gesagt um einenriesigen Würfel mit 34 m Kanten-länge, der im Jahr 2002 auf demMurtensee schwamm (Abb. 52).

Da es sich um eine temporäreKonstruktion handelte, genügtenals Verkleidung unbehandelteStahlbleche aus unlegiertem Stahl,der ebenfalls bald die gewünschteRostfärbung aufwies. Der Mono-lith symbolisierte laut Aufgaben-stellung den „Augenblick und dieEwigkeit“. In einem Kommentarzu diesem Bauwerk steht geschrie-ben: „Der Architekt hat sich fürStahl als Baumaterial entschieden.Dieses unbehandelte Metall ver-fügt über eine besondere Aus-druckskraft. Es wird von der Wit-terung gezeichnet, rostet und istsomit dem Augenblick unterwor-fen. Während der EXPO 2002wird der Monolith dementspre-chend ein zeitloses Aussehen an-nehmen.“ Der rostige Monolithwar bald nach der Eröffnung derAusstellung zu einem der heraus-ragendsten Wahrzeichen und zueiner Attraktion der EXPO 2002geworden. Offensichtlich konn-ten sich die Besucher auch deroptischen Wirkung dieses Bau-werks nicht entziehen. Diese be-

Abb. 51: Kunstmuseum in Bonn mit 16 davor angeordneten Säulen aus Wetterfestem Stahl

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Abb. 52: „Monolith“ (Ausstellungspavillon) auf der EXPO 2002 – Arteplage in Murten (Schweiz)

Abb. 54: Skulptur „Die große Mannhei-merin“ von Franz Bernhardt, WetterfesterStahl, Mannheim

Abb. 53: Skulptur „Diametral“ von Rein-hard Scherer, Wetterfester Stahl. Tempo-räre Ausstellung „Der große Alb-Gang,Skulpturen in der Natur“.

ruhte vermutlich nicht allein aufder Größe und Form des Bau-werks, sondern auf weiteren Fak-toren. Das eigenständige Bauwerkmit seiner einfachen Form undmit der natürlichen rostgefärbten

Oberfläche fügte sich spannungs-reich in die dort gegebene Situa-tion mit Wasser, Landschaft undHimmel ein. Vermutlich wäre einFarbanstrich diesem Anspruchnicht gerecht geworden und hätte

gar eine banale Wirkung erzeugt.Zum Schluss werden hier

noch zwei Skulpturen aus Wet-terfestem Stahl gezeigt (Abb. 53und Abb. 54), die für sich selbstsprechen.

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5 Inspektion und Wartung

5.1 Inspektion

Vom Bauherrn oder von sei-nem Beauftragten wird in derDASt-Richtlinie 007 [4] verlangt,die bewitterten Flächen von Trag-werken auf ihr Korrosionsverhal-ten zu überprüfen. Unter Tragwer-ken, die so geprüft werden müs-sen, sind solche zu verstehen, beidenen die Standsicherheit nach-zuweisen ist. Hierzu gehören z. B.Brücken. Der Dickenverlust istmit den Abrostungszuschlägen zuvergleichen. Der Hersteller desTragwerkes hat den Bauherrn aufdie erforderliche Überprüfunghinzuweisen. Bei der Überprüfunggeht es um die Messung von Di -ckenverlusten von Wand dicken.Nach der Erstellung des Tragwerksist eine Nullmessung an festzule-genden Messstellen vorzunehmen,damit von den tatsächlichen Di -cken ausgegangen wird. Die Mes-sungen werden mit einem Ultra-schallgerät durchgeführt, das etwadie Größe eines Fotoapparateshat. Die Norm macht zu den Mes-sungen einschließlich der Zeitab-stände genauere Angaben.

Selbstverständlich ist es imInteresse des Bauherrn, dass beider Inspektion auch nachgesehenwird, ob die Konstruktion irgend-welche Schwachstellen aufweist.Schwachstellen sind z. B. Stellen,

an denen sich wider ErwartenDauerfeuchtigkeit hält, z. B. unterangesammeltem Schmutz, Lauboder Rost. Dort besteht örtlichdie Gefahr höherer Abrostungs-werte, die möglicherweise vonden Messstellen nicht erfasst wer-den. Auch verstopfte Wasserlei-tungen sind Schwachstellen, wenndadurch ein unplanmäßiger Was-serabfluss entsteht, der die Kon-struktion beeinträchtigt. Wachsenim Laufe der Zeit eventuell Bäumeund Büsche dort, wo vorher keinewaren, kann auch dies für dieKonstruktion von Nachteil sein,denn dadurch wird die Belüftungwesentlich eingeschränkt, so dassdie Stahlflächen lange nicht ab-trocknen können. Die maßgeben-den Punkte, nach denen zu schau-en ist, wurden schon in Kapitel 4.3angesprochen. Weitere Beispielesind daher hier nicht erforderlich.

5.2 Wartung

Kleine Ursachen können gro -ße Wirkungen haben, die eventu -ell hohe Kosten nach sich ziehen. Es ist deshalb sinnvoll, Schwach -stellen, wenn möglich, schnell zubeseitigen. Bei einem Wassersackkann z. B. eine Öffnung ange-bracht werden. AngesammelterSchmutz ist mindestens abzukeh-ren. Die Verstopfung in einer Lei-

tung muss behoben werden undwenn möglich auch die Ursache,die dazu geführt hat. Bäume undBüsche sind zurückzuschneidenoder abzusägen. Mit der Wartungsind fachkundige Personen zu beauftragen, die ein Auge für dieSchwach stellen haben. Ein War-tungsfragebogen, der die Auf-merksamkeit des Kontrolleurs aufdie wesentlichsten Punkte lenkt,kann nützlich sein: – Gibt es Stellen mit hellem

Rost, der einen weiter fort-schreitenden Rostprozess anzeigt?

– Gibt es Stellen, an denen Dauerfeuchtigkeit auftritt?

– Läuft örtlich Wasser ab, dasdie Konstruktion ungleich -mäßig färbt?

– Werden Unterbauten ver-schmutzt?

– Gibt es einfache, aber wirk -same Lösungsvorschläge fürdie festgestellten Mängel?

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giertem Stahl ist deshalb zu be-rücksichtigen, welche Kosten dieUnterhaltung einer Beschichtungim Laufe der Lebensdauer ver -ursacht. Das ist nicht so einfach,weil hierbei viele Faktoren mit-spielen:– Da sind zuerst einmal die

Kosten, die unmittelbar fürdie Ausbesserung oder Er -neuerung der Beschichtungdes Bauwerks aufgewendetwerden müssen. Je nach denRandbedingungen, wie z. B.guter oder schlechter Zugangzur Konstruktion, vorhandeneoder fehlende Hilfen für dasAnbringen von Arbeitsgerüs -ten oder vorhandener bzw.fehlender lichter Raum für Arbeitsgerüste, können sichdiese Kosten stark unter -scheiden.

– Des Weiteren sind da die Kos -ten, die z. B. für die Beseiti-gung des Strahlschuttes auf-gewendet werden müssen.

– Zusätzlich erforderliche Um-weltschutzmaßnahmen, wiez. B. eine Einhausung derKonstruktion, können eben-falls Kosten verursachen.

– Bei Brückenbauwerken ent-stehen oft Kosten für erfor-derliche Maßnahmen zur Sperrung der Straße für den Verkehr während der

Wirtschaftlichkeit die Frage, ob er günstiger ist als der unlegierteBaustahl inklusive Beschichtung.Bei der umfassenden Beantwor-tung dieser Frage sind je nach den Randbedingungen einer Kon-struktion viele Parameter im Spiel.In vielen Fällen können aberschon relativ einfache Untersu-chungen zum Ziel führen (siehenachfolgendes Beispiel). Bei einerUntersuchung sollten folgendeSchritte berücksichtigt werden:

Schritt 1: ErstellungskostenFragt man zunächst nur nach

den Erstellungskosten, dann sindbei einem Vergleich die etwa 10 %–15 % höheren Materialkos -ten des Wetterfesten Stahls undbei statisch relevanten Konstruk-tionen noch zusätzlich die Kostenfür die Abrostungszuschläge denKosten gegenüberzustellen, diebei den unlegierten Baustählenfür die Beschichtung einschließ-lich der dazu notwendigen Maß-nahmen entstehen.

Schritt 2: Kosten für die UnterhaltungBei der Wirtschaftlichkeits -

betrachtung einer Konstruktionspielt aber auch deren Unterhal-tung eine entscheidende Rolle.Beim Vergleich von Konstruktio-nen aus Wetterfestem Stahl mitsolchen aus beschichtetem, unle-

6 Wirtschaftlichkeit

6.1 Allgemeines

Bei Architekten spielen beimEinsatz von Wetterfestem Stahlvor allem die optische Wirkungund der spezielle Ausdruck desungeschützten Materials einewich tige Rolle. Die Ingenieure legen dagegen meist besonderenWert auf die Wirtschaftlichkeit.Tatsächlich wurde ja der Wetter -feste Stahl um 1930 ausschließ-lich aus Gründen der Wirtschaft-lichkeit entwickelt. Zum einensollten die Anstriche nicht soschnell unterrosten, zum anderensollten bei Stahlanwendungen,bei denen gar kein Anstrich sinn-voll ist, die Abrostungsraten ge -ringer sein als bei unlegiertemStahl. Die damals durchgeführtenUnterrostungs- und Abrostungs-versuche bestätigten seine wirt-schaftlichen Vorteile [13]. DieserStahl kam deshalb ab 1930 beivielen Anwendungen zum Einsatz.Da aber zu Beginn des Krieges dieEinsparung von Legierungsele-menten angeordnet wurde und es nach dem Krieg auch noch län-gere Zeit Engpässe gab, konntedieser Stahl in Deutsch land vieleJahre nicht mehr erzeugt werden(siehe Kapitel 1).

Beim heute meist unge schütz - ten Einsatz des Wetter festen Stah-les stellt sich hinsichtlich seiner

Abb. 55: Kastenquerschnitt einer eingleisigen Eisenbahnbrücke, Stütz weite 53,80 m, Maßstab 1 : 100

1 Hauptträger Kastenquerschnitt, geschweißtStege 14 mm, Flansch unten 25 mm Flansch oben 30 mm

2 Trapezrippen 10 mm3 Stegsteifen Winkel 150/100/12 mm4 Querträger, Steg 16 mm, Untergurt 20 mm5 Quersteifen 14 mm6 Winkel 150/100/12 mm7 Konsolensteg 20 mm8 Randträger 10 mm9 Schotterbegrenzung 14 mm10 Schotter

10 9

2 4

8

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5 1

6

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Sanierungsarbeiten. Bei Auto-bahnbaustellen können dieseKosten beträchtlich sein. Siewerden beim Bau einer Brü -cke vermutlich meist nicht indie Wirtschaftlichkeitsunter-suchungen einbezogen.

Schritt 3: privatisierte KostenInsbesondere bei Verkehrsbau-

werken fallen bei der Sanierungoft auch noch Kosten an, die zwarnicht den Eigner, aber dafür vieleVerkehrsteilnehmer oder allgemei-ner gesagt die Steuerzahler treffen.Verursacht werden solche Kostenz. B. bei Verkehrsstauungen anBaustellen durch Zeitverluste,Treibstoffverluste und Umweltbe-lastungen. Bei Wirtschaftlichkeits-untersuchungen werden sie wohlbislang kaum in Ansatz gebracht.

Aus diesen Betrachtungen istzu schließen, dass es nicht mög-lich ist, für das weite Spektrumder Anwendungsmöglichkeitendes Wetterfesten Stahles wie z. B.im Hochbau, im Mastbau, imKranbau oder im Brückenbau allgemein zutreffende Angabenzu seiner Wirtschaftlichkeit zumachen. In speziellen Fällen istdies dagegen möglich. Besondersgeeignet ist dafür der Brücken-

bau, deshalb wird hier ein ent-sprechendes Beispiel angeführt.

6.2 Wirtschaftlichkeitsvergleich am Beispiel einer Brücke

Im Folgenden wird ein Wirt-schaftlichkeitsvergleich zwischeneiner Brücke aus normalem, be-schichtetem Stahl dargestellt undeiner solchen aus unbeschich -tetem, Wetterfestem Stahl. Das Ergebnis ist selbst in diesem speziellen Anwendungsgebiet des Brückenbaus nicht zu verall-gemeinern. Sehr wohl liefert esaber dem Anwender konkreteHinweise auf die maßgebendenFaktoren und für die im Beispielgewählte Bauart auch konkreteZahlenergebnisse.

Es wird das in [14] dargestell-te Vergleichsbeispiel herangezo-gen. Die dort gewählte Brücke isteine ausgeführte eingleisige Eisen-bahnbrücke aus beschichtetem,unlegiertem Baustahl. Das Brü -ckensystem entspricht dem ein -fachen Balken. Der Querschnittist ein geschweißter Hohlkasten(Abb. 55). Im Inneren des Hohl-kastens ist bei der beschichtetenBrücke nur ein einfacher Korro-sionsschutz erforderlich. Beim

Kostenvergleich wurden zweiKostenanteile berücksichtigt,nämlich die Erstellungskosten(Schritt 1) und die Unterhaltungs-kosten (Schritt 2).

Ergebnisse von Schritt 1 (gerechnet mit heutigen Kosten)

Weil dieses Beispiel [14]schon vor etwa zwölf Jahren er-stellt wur de, werden im Schritt 1,der den Vergleich der Erstellungs-kosten beinhaltet, zunächst dieheutigen Kosten angesetzt. In Er-gänzung zu den Vorgaben in [14],bei denen davon ausgegangenwurde, dass bei der Brücke ausWetterfestem Stahl nur die äuße-ren, sichtbaren Blechflächen zustrahlen sind, wird hierbei auchnoch eine Variante mitverfolgt,bei der die Bleche im Innern desHohlkastens ebenfalls gestrahltwerden.

Einzeldaten und VoraussetzungenDie Außenfläche einschließ-

lich der des Schotterkastens hateine Größe von 1.700 m2, die In nenflächen im Hohlkasten1.100 m2. Das spezielle Beschich-tungssystem im Bereich desSchotterkastens (340 m2) wird beidiesem neuen Vergleich nicht mit

Kosten für

1. Stahlkonstruktion, ein schließlich Lieferung und Montage

2. Strahlen der Bleche

3. Beschichtung innen

4. Beschichtung außen (1.700 - 340 m2)

Gesamt

Beschichtete Brücke

207,4 t x 2.200 €/t = 456.280 €

2.800 m2 x 6,5 €/m2 = 18.200 €

1.100 m2 x 8,5 €/m2 = 9.350 €

1.360 m2 x 23,5 €/m2 = 31.960 €

515.790 € (100 %)

Brücke aus Wetterfestem Baustahl

207,4 t x 2.280 €/t + 16,6 t x 1.000 €/t = 489.472 €

a) Nur sichtbare Außenflächen: 1.700 m2 x 6,5 €/m2 = 11.050 €b) Außen- und Innenflächen: 2.800 m2 x 6,5 €/m2 = 18.200 €

a) 500.522 € (97 %)b) 507.672 € (98,4 %)

Tabelle 6: Vergleich der Kosten der beiden Stahlkonstruktionen zum Zeitpunkt der Erstellung (Schritt 1, gerechnet mit heutigen Kosten)

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einbezogen. Es kann bei beidenBrücken, der beschichteten undder unbeschichteten, als identischvorausgesetzt werden. Die Blech-dicken der Brücke variieren zwi-schen 10 und 30 mm. Bei den Ble-chen, die lediglich einseitig be-wittert werden, wie die des Hohl-kastens und die im Bereich desbeschichteten Schotterkastens, istnur ein einseitiger Dickenzuschlagerforderlich. Dieser Zuschlag wirdhier wie in [14] ungünstig für dieKorro sions belastung „schwer“nach [4] mit 1,5 mm angesetzt.Tatsächlich könnten in Bereichen,in denen die Istwerte der Blech-dicken größer sind als die stati-schen Sollwerte, entsprechendgeringere Zuschläge gemacht wer - den. Auch wäre bei der Einstufungder Korrosionsbelastung für dengeschweißten Hohlkastenquer-schnitt (Abb. 55) eine günstigereKlasse möglich (siehe Kapitel 3).

Das Gewicht der ausgeführ-ten beschichteten Brücke beträgt207,4 t und das Mehrgewicht fürDickenzuschläge bei der Brücke

aus Wetterfestem Stahl 16,6 t [14].Während bei der 207,4 t schwe-ren beschichteten Brückenkon-struktion für Material, Lieferungund Montage 2.200 €/t angesetztwurden, erhöhen sich die Kostendes Materials beim WetterfestenStahl um derzeit 80 €/t. Für dasMehrgewicht durch Dickenzu-schlag werden nur 1.000 €/t ge-rechnet. Dieser Wert berücksich-tigt, dass für diesen Gewichtsteilneben den vollen Materialkostendie Werkstatt-, Lieferungs- undMontagekosten nicht in vollerHöhe anzusetzen sind, da es sichbei diesem Mehrgewicht nur umeine Verdickung einzelner Kon-struktionselemente und nicht umzusätzliche Konstruktionsgliederhandelt. Bei der Außenbeschich-tung ist berück sichtigt, dass derdort vorhandene zweite Deckan-strich auf der Baustelle aufge-bracht wird. Deshalb musste indiese Kosten auch das Ausbessernvon Schadstellen und das Säubernder zu beschichtenden Flächenmit einbezogen werden.

Der zahlenmäßige Vergleichder heutigen Erstellungskostenfür die betrachteten Gewerke derbeiden Brückenvarianten ist inTabelle 6 dargestellt.

Wie man erkennt, sind hierselbst bei ungünstigen Annahmenschon die Kosten für die erste Beschichtung höher als die Mehr-kosten für den Werkstoff und denDickenzuschlag beim Wetterfes -ten Baustahl. Ein entsprechendesErgebnis für diesen Schritt 1 zeigtein Beispiel in [15] für eine Stra-ßendeckbrücke in Verbundbau-weise.

Ergebnisse von Schritt 1 und 2 aus [14]Nun sollen hier noch verkürzt

die unveränderten Ergebnisse von[14] wiedergegeben werden. Dortwird auch zuerst der Schritt 1 un tersucht (Tabelle 7), der wieoben in Tabelle 6 die Erstellungs-kosten vergleicht. In diesemSchritt 1 sind damals die Mehr -kos ten des Wetterfesten Stahlesmit 102 €/t (200 DM/t) angesetztworden. Bei den Kosten für die

Tabelle 7: Vergleich der Kosten der beiden Stahlkonstruktionen zum Zeitpunkt der Erstellung (Schritt 1) [14]

Stahlgewicht in t

Oberflächen– Gesamtkonstruktion– (Hohlkasten innen)– (Außenflächen)

Blechdicken

1. Kosten für Stahlkonstruktion

2. Kosten für Korrosionsschutzmit Oberflächenbehandlungfür Vorbereitungsgrad Sa 2 1/2

Gesamt

Beschichtete Brücke

207,4 t (100 %)

2.800 m2

(1.100 m2)(1.700 m2)

Von 10 bis 30 mm

572.080 DM (292.500 €) (100 %)

209.500 DM (107.116 €)(Strahlen aller Flächen und

Korrosionsschutz auf allen Flächen, im Kasten reduziert)

781.580 DM (399.616 €) (100 %)

Brücke aus Wetterfestem Baustahl

224 t (108 %)

2.800 m2

(1.100 m2)(1.700 m2)

Von 10 bis 33 mm

572.080 DM x 1,08 + 224 t x 200 DM/t = 662.640 DM (338.800 €)

(115,8 %)

57.160 DM (29.225 €)(Strahlen von 1.700 m2 Außenfläche +Beschichtung im Schotterkasten bereichwie bei der beschichteten Brücke, sonst

keine Beschichtungen)

719.800 DM (368.025 €) (92 %)

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Beschichtung wurden die tatsäch -li chen Kosten eingesetzt. Sie wa-ren höher als die heute angesetz-ten. Die Kasteninnenflächen wur-den nicht gestrahlt.

Im Schritt 2, der in Tabelle 8dargestellt ist, werden die Instand-haltungskosten für die Außenflä-che der Brücke bei einer 60-jähri-gen Nutzungszeit untersucht, umdiese Kosten nach der Kapital-wertmethode als zusätzlichen Kapitalaufwand zum Zeitpunkt 0(der Erstellung) in Rechnung stel-len zu können. Hier werden dieErgebnisse der kostengünstigerenkurzperiodischen Unterhaltung,die von der Deutschen Bahn ent-wickelt worden war, angegeben.Bei dieser Art der Unterhaltungwerden gegenüber dem Zeit-punkt 0 nach 15 Jahren eine Stan-dardausbesserung (Ausbessernvon etwa 7 % der Flächen), nach25 Jahren eine Teilerneuerung(Ausbessern von etwa 10 % derFlächen zuzüglich einer Deckbe-schichtung über die gesamtenFlächen) und nach 45 Jahren eineVollerneuerung des Korrosions-schutzsystems vorgenommen. Da-bei sei noch darauf hingewiesen,dass bei der Ermittlung dieser Kosten eine leichte Zugänglich-keit der Brücke zugrunde gelegtwurde.

Die Kapitalersparnis bei derBrücke aus Wetterfestem Stahl

liegt, wie Tabelle 8 zeigt, bei die-sem Beispiel bei 17 %, bezogenauf den Zeitpunkt der Anfangsin-vestition. Entsprechende Werteder Ersparnis wurden auch inden USA [16] und in der Schweiz[17] er mittelt.

Bei ungünstigeren Vorausset-zungen können die Sanierungs -kosten für Beschichtungssystemeauch weit höher liegen als hierangenommen. Es wird in diesemZusammenhang nochmals auf dieParameter der Schritte 1 bis 3 imAbschnitt 6.1 verwiesen. MitRecht kann daher gefragt wer-den, ob es sich die Gesellschaft in Deutschland weiterhin leistenkann, den Wetterfesten Stahl imBrückenbau noch länger relativunbeachtet zu lassen. Bislang gibtes in Deutschland nur etwa 150Brücken aus Wetterfestem Stahl.Dafür gibt es vermutlich kaumwirtschaftliche, sondern vor al-lem ästhetische Gründe. NachMeinung des Autors sind solcheEinwände gegen den WetterfestenStahl aber zu hinterfragen, zumalsie von an der Ästhetik interes-sierten und aufgeschlossenen Per-sonen wie z. B. Architekten undKünstlern kaum geteilt werden(siehe auch Kapitel 4.2). Dabeiwird jedoch davon ausgegangen,dass die Konstruktionsausbildungauch unter ästhetischen Gesichts-punkten erfolgte.

Kosten für

1. Stahlkonstruktion

2. Erstbeschichtung

3. Kapitalwert zum Zeitpunkt der Erstellung für die Instandhaltung der Beschichtung von 1.700 m2

Außenfläche

Gesamt

Beschichtete Brücke

572.080 DM (292.500 €)

209.500 DM (107.116 €)

62.570 DM (31.991 €)

844.150 DM (431.607 €)(117 %)

Brücke aus Wetterfestem Baustahl

662.640 DM (338.800 €)

57.160 DM (29.225 €)

719.800 DM (368.025 €)(100 %)

Tabelle 8: Vergleich der Kosten der beiden Stahlkonstruktionen zum Zeitpunkt der Erstellung unter Berücksichtigung des Kapital -wertes aus der Instandhaltung der Außenflächen der beschichteten Brücke bei einer Nutzungszeit von 60 Jahren (Schritt 2) [14]

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Anhang: Check-Liste fürden Anwender

Um die werkstoffgerechte Anwendung des WetterfestenStahles zu erleichtern, werdennachfolgend Hinweise gegeben,die auf Erfahrungen des Autorsberuhen, die er bei der Ausfüh-rung und Inspektion von vielenKonstruktionen gesammelt hat.Auch die DASt-Richtlinie 007 [4]mit ihrem Anhang 4 bietet Hilfen.Für Anwendungen im Hochbaukann außerdem die Veröffentli-chung „Wetterfeste Baustähle,Praktische Anwendung im Hoch-bau“ [18] empfohlen werden.

Die Vielzahl der folgendenHinweise deckt unterschiedlicheAnwendungen ab. Für ein speziel-les Objekt kann sich der Anwen-der daraus die bei ihm maßgeben-den Hinweise heraussuchen.

Anwendungsgrenzen

Für den unbeschichteten Wet-terfesten Stahl liegen ungeeigneteStandorte oder Bedingungen vor – wenn dauerfeuchtes Klima

herrscht. (Die Konstruktionist mehr als 60 % der Zeitfeucht. Feucht-trocken-Wech-sel treten nur selten auf.) InDeutschland gibt es ein sol-ches natürliches dauerfeuch-tes Klima nicht.

– wenn hohe Luftfeuchtigkeitin Innenräumen bewirkenkann, dass sich Kondenswas-ser auf der Konstruktion oderan und in Fassadenelementenniederschlägt (z. B. bei fehlen-der Dampfsperre).

– wenn Dauerfeuchtigkeit inspeziellen Details der Kon-struktion (z. B. in Spaltenoder in offenen Hohlräumen)auftreten würde und kon-struktive Alternativen nichtgefunden werden.

– wenn Konstruktionsgliederweniger als 1 m über der Er-de oder über der Vegetationoder weniger als 2,5 m über

stehendem und 3,0 m überfließendem Wasser liegen.Diese Werte gelten bei un -günstiger Belüftung.

– wenn Bewuchs von der Kon-struktion nicht fern gehaltenwerden kann. Die Konstruk-tion bleibt dadurch nach demRegen sehr lange feuchtwegen mangelnder Belüftungund weil noch Wasser vonder Vegetation auf die Kon-struktion tropft.

– bei starkem Meereseinflussdurch die dort vorhandenenhohen Chloridanteile in derAtmosphäre. In Deutschlandist dies gegeben, wenn dieKon struktion weniger als 500 m vom Meer entfernt ist(bei ungünstigem Windein-fluss auch noch bei größeremAbstand) und im Einfluss -bereich langer Dauernebelvom Meer.

– in direktem Einflussbereichvon besonders aggressiver Industrieatmosphäre, aggres-sivem Industrienebel oder Industrierauch.

– wenn die Konstruktion regel-mäßig Streusalzwasser ausge-setzt ist, das der Regen nichtabspülen kann (z. B. bei Brückenteilen, die niedrigüber oder unter Straßen lie-gen, von denen der VerkehrSalzsprühnebel aufwirbelt, so dass sich Salz auf diesenBauteilen ablagert).

– wenn Rostprodukte undRostwasser ständig empfind -liche Materialien erreichenund verschmutzen können,weil eine konstruktive Lö-sung, dies zu vermeiden,nicht gefunden wurde.

Verhindern von Dauerfeuchtigkeitam Wetterfesten Stahl

– Die Konstruktion ist so aus -zuführen, dass keine Wasser-säcke entstehen.

– Die Konstruktion ist so auszu-führen, dass sich keine Erde,kein Staub, Schmutz oder Laub

usw. ansammeln kann, denndarin können sich Wasserund Kondenswasser halten.

– Ein Gefälle ist insbesonderebei direkt benetzten Stahl-oberflächen so vorzusehen,dass das Wasser rasch und gezielt abläuft.

– Die Konstruktion ist so aus -zubilden, dass Wasser, dasvon anderen Bauteilen ab-läuft, die Stahlkonstruktionnicht erreicht und diese jenach Konstruktion langefeucht hält.

– Die Konstruktion ist so aus -zubilden, dass die Stahlteilegut belüftet sind.

– Bewuchs ist von der Konstruk-tion fern zu halten, um einegute Belüftung zu ge währ - leisten. Im schlimmsten Fallkann sich z. B. unter Bäumenauf der nassen Konstruktionsogar Moos bilden, das sehrlange die Feuchtigkeit hält.

– Spalte, in denen sich Wasseraus direkter oder indirekterBenetzung oder durch Kapil-larwirkung halten kann, sindzu vermeiden. Sehr dichteSpalten, die z. B. durch Ver -bindungsmittel so zusammen-gepresst werden, dass sie dersich in ihnen bildende Rostnicht aufweiten kann, sindnicht gefährlich.

– Hohlkörper (nicht zugänglich)müssen insbesondere bei di-rekter Benetzung dicht sein,damit kein Wasser eindringenoder durch Unterdruck einge-saugt werden kann, wie diesim Bereich nicht geschweiß-ter Verbindungen oder beinicht dichten Schweißnähtenmöglich ist.

– Hohlkästen (zugänglich) soll-ten keine größeren Öffnungenbesitzen, damit wenig Außen-luft eindringen kann. Aus die -ser Luft kann sich nämlich inden Hohl kästen in der Näheder Öffnungen Kondenswas-ser niederschlagen. Dies istinsbesondere bei Konstruktio-nen in Wassernähe möglich.

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– In Innenräumen mit Luft -feuch tigkeit muss dafür ge-sorgt werden, dass sich aufdem Wetterfesten Stahl dereinzelnen Konstruktions ele -mente wie z.B. Stützen, Trä-ger oder Innenseiten von Fassadenelementen kein Kon-denswasser niederschlagenkann. Zum Beispiel kann vorLetzteren eine Dampfsperreoder eine Hinterlüftung an -geordnet werden. Wird eine Lösung nicht gefunden, sinddie betroffenen Stahlteilebzw. Stahl flächen mit geeig-neten Beschichtungen zu versehen.

– Ins Innere von Fassadenele-menten, in denen Wärme-dämmungen integriert sind,darf weder von der Gebäude-außenseite noch von derInnen seite aus Wasser oderWasserdampf eindringen. Esentsteht sonst in ihnen Dau-erfeuchtigkeit, und sie rostenvon innen her. Bei den ausge-schäumten Fassadenelemen-ten aus Wetterfestem Stahlder Gebäude der Freien Uni-versität Berlin-Dahlem (Rost-laube) war dies der Fall. Eshandelte sich somit bei denSchäden an dieser Fassadenicht um ein Materialproblem,sondern um ein Fugenpro-blem bei der Fas saden kon -struktion. Mit neuer Fugen-technik (z. B. unter Pressungstehende Gum midichtungenwie bei der Fenstertechnik)kann das verhindert werden.

– Die Verbindungsstellen vonFassadenelementen dürfenkeine Überlappungen und ungünstige Spalte aufweisen,in die Feuchtigkeit einziehenkann. Auch undichte oder undicht werdende Fugen (z. B. bei so ge nannten „dauer -elastischen“ Materialien) sindschädlich. Bei Anwendungder neuen Fugentechnik (siehe oben) tritt dieses Pro-blem nicht auf.

Kontaktkorrosion vermeiden

– Leitende Verbindungen vonWetterfestem Stahl mit elek -trochemisch edleren Werk-stoffen, wie z. B. hochlegier-ten Edelstählen, Kupfer, Bleioder Zinn, und unedlerenWerkstoffen, wie z. B. Zinkoder Aluminium, sind bei direkter Benetzung zu ver -meiden. Dabei kommt esaber auch auf die Massenver-hältnisse der Metalle an (sie-he Kapitel 2 und 3). Bei nurin direkter Benetzung ist zuprüfen, ob solche Verbindun-gen vertretbar sind.

Ungleichmäßige Färbung sicht -barer Oberflächen vermeiden

– Bei sichtbaren Oberflächenmuss aus ästhetischen Grün-den immer die Walzhaut ent-fernt werden, damit sich einegleichmäßige Färbung ein -stellen kann.

– Die Konstruktion muss soausgebildet werden, dass örtlicher Wasserablauf nichtzu Ablaufschlieren auf derOberfläche führt, wenn diese stören.

– Bewuchs muss von und überder Konstruktionsoberflächefern gehalten werden, damitkein verunreinigtes oder mitPflanzensäften ange reichertesWasser vom Bewuchs auf dieStahlober fläche gelangt unddiese verfärbt.

– Es sollte vermieden werden,dass Teilflächen durch Ka -pillarwasser aus feuchten Medien gespeist werden. Da -durch entstehen Farbunter-schiede.

– Bei Bauwerken ist zu beach-ten, dass bei gleichzeitigsichtbaren Flächen, die so-wohl direkt als auch indirektbenetzt werden, vom Be-trachter gewisse Farbunter-schiede registriert werdenkönnen.

Verschmutzungen bei Fertigung,Transport und Montage vermei-den

– Verschmutzungen, z.B. durchÖl, Farbkreiden, Putzmitteloder andere Stoffe, sind zuvermeiden.

– Fertigungs- oder Montage -markierungen haben so zu erfolgen, dass sie wieder einfach beseitigt werden können.

– Die Lagerung der Stahlteilevor oder während der Mon -tage darf weder Schlieren,Verschmutzungen noch Schäden bewirken.

Vermeiden, dass schadhafte andere Bauelemente zu Ver-schmutzungen oder Schäden am Wetterfesten Stahl führen

– Entwässerungsleitungen undWassereinläufe müssen so angeordnet oder ausgebildetwerden, dass durch möglicheLecks oder Verstopfungenderselben die Stahlkonstruk-tion nicht verschmutzt oderbeschädigt wird.

– Die Konstruktion von Brü -cken ist so auszubilden, dassein undicht gewordener Fahr-bahnübergang keine Schädenoder Mängel an der benach-barten Stahlkonstruktion hervorrufen kann.

– Ist z. B. nicht sicher, dass ei-ne Dampfsperre dicht bleibt,dann sollten Stahlteile, an de -nen sich dann voraussichtlichKondenswasser bildet, vor-beugend beschichtet werden.

Verschmutzung angrenzender Bauteile vermeiden

– Die Ausbildung der ganzenKonstruktion sollte so erfol-gen, dass Verschmutzungenangrenzender Bauteile wie z. B. Fußböden, Treppen,Wände oder Fenster nichtmöglich sind.

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– Der Wasserablauf muss ge-plant werden und somit kon-trolliert erfolgen. Dabei sindauch Windwirkungen zu beachten, insbesondere bei Wasserspeiern.

– Kann nicht vermieden wer-den, dass Wasser, das Rost -produkte enthält, über an-grenzende Bauteile abläuft,müssen für diese Bauteile geeignete Baustoffe oder Farben gewählt werden.

– Auch bei Fertigung, Trans-port und Montage müssenVerschmutzungen durch ge-eignete Maßnahmen vermie-den werden. So kann z. B.beim Betonieren der Wetter-feste Stahl oder während derStahlbaumontage ein fertigesBetonbauteil verschmutztwerden. Möglicherweisekann die anschließende Be-seitigung solcher Verschmut-zungen preisgünstiger seinals ihre Vermeidung.

Schädigungen von anderen Bau -teilen durch auftreibenden Rost vermeiden

– In größeren Spalten, die nichthinreichend gepresst sind,kann auftreibender Rost ent-stehen. Dieser auftreibendeRost kann angrenzende Bau-teile wie Glasscheiben,Beton teile oder Verbindungs-mittel durch die dabei ent -stehenden Kräfte schädigen(z. B. Betonteile absprengen).Können Spalten nicht ver -mieden oder hinreichend gepresst werden, sind dortgeeignete Beschich tungs -systeme (Anstriche) auf denStahl aufzubringen.

Inspektion und Wartung der Kon-struktion

– Die Konstruktionen müssenvon Zeit zu Zeit kontrolliertwerden. Hierbei ist zu prüfen,ob die ursprünglichen Rah-

menbedingungen noch gege-ben sind (z. B. ob keine Bäumein der Nähe der Konstruktiongewachsen sind oder ob dieKonstruktion noch genügendAbstand vom Boden odervom Wasser aufweist) und ob Schäden oder Mängel auf-getreten sind (z. B. könnenFugen oder Dampfsperrenundicht geworden sein).

– Eventuelle Konstruktions-mängel hinsichtlich der korrosionsschutzgerechtenGestaltung sind zu beseitigen.

– Schmutzansammlungen aufder Stahlkonstruktion sind zu entfernen.

– Entwässerungsleitungen undWassereinläufe sind aufDichtheit und Funktionsfähig-keit zu überprüfen und ge -gebenenfalls auszubessern.

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7 prEN 10025-5, 2002. Warm -gewalzte Erzeugnisse aus Bau-stählen – Teil 5: TechnischeLieferbedingungen für Wetter-feste Baustähle. Europäischer,weißer Normentwurf.

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10 DIN EN ISO 12944-2, 1998. Kor-rosionsschutz von Stahlbauten

durch Beschichtungssysteme –Einteilung der Umgebungsbe-dingungen. Europäische Norm,Beuth Verlag, Berlin.

11 ISO 9224, 1992. Corrosion ofmetals and alloys – Corrosivityof atmospheres – Guiding values for the corrosivity cate -gories. International Standard.

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13 Vereinigte Stahlwerke AG,Dortmund, 1930. UNION-BAUSTAHL, seine Anwendungim Hoch- u. Brückenbau. Fir-menschrift der DortmunderUnion, August 1930.

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15 Fischer, M., und Sczyslo, S.,1992. Wetterfeste Baustähleund ihr Einsatz bei Brücken –Neuer Kenntnisstand. Straße +Autobahn, Heft 10, S. 637–648.

16 Mathay, W. L., 1993. Uncoatedweathering steel bridges. Vol. I, Chap. 9 Highway Structures, Design-Handbook(AISC), Januar.

17 Lang, Th. P., und Lebet, J.-P.,2002. Brücken aus Wetterfes -tem Stahl. Tec 21, Nr. 24, S. 23–29.

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ArchitektenMuseum und Park Kalkriese:Annette Gigon/Mike Guyer, Dipl.-Architekten ETH/BSA/ SIA AG Carmenstrasse 28CH-8032 Zürich(Projektleitung: Volker Mencke)

Neubau Museum „SowjetischesSpeziallager 7/1“ (Stiftung Bran-denburgische Gedenkstätten)schneider + schumacher Architekturgesellschaft mbHSchleusenstraße 17D-60327 Frankfurt am Main(Projektleitung: Nadja Hellenthal)

Wohnhaus Alvanovon Gerkan, Marg und Partner(gmp)Elbchaussee 139D-22763 Hamburg(Entwurf: Mainhard von Gerkanund Nikolaus Goetze; Projektlei-tung: Thomas Haupt)

Wohnhaus Bergisch Gladbach-BensbergProf. Bruno Franken BDADipl.-Ing. Jürgen KreftDeutscher Platz 1D-51429 Bergisch Gladbach(Entwurf: Prof. Bruno Franken)

Fünfgeschossiges Hauptgebäudeeines ehemaligen Forschungsin-stitutes in OberhausenProf. K. Dübbers, Berlin

T-Haus Wilton, New YorkSimon Ungers, Tom Kinslow,New York

Pfarrkirche des Gemeindezen-trums Herz Jesu in Völklingen-LudweilerC. und Prof. A. Lamott BDA(Projektleitung: Sonja Schmuker) Silberburgstraße 129 aD-70176 Stuttgart

Brücken BUGA 2001 in PotsdamProf. Ditrich • Fritzen • LöfArchitekten + Stadtplaner, KölnFrankenwerft 5D-50667 Köln

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