Gerüsttechnik im Hoch- und Ingenieurbau

Die Herstellung und das Inverkehrbringen von Gerüsten werden sowohl in Europa als auch weltweit in unterschiedlichen technischen Normen und gesetzlichen Bestimmungen geregelt.

Als eigene Baukonstruktionen, als Arbeitsort und als Tragkonstruktionen unterliegen Gerüstbauten einer Reihe von internationalen und nationalen Normen, Richtlinien und Vorschriften.

Dabei trennt das europäische Recht konsequent zwischen Hersteller- und Anwenderverantwortung. In einer Reihe von EU-Mitgliedstaaten ist für die Verwendung eines Gerüstes eine Zulassung erforderlich. In Deutschland ist es die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung, die durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) im Rahmen der Landesbauordnungen erteilt wird. Da Zulassungen immer in die Zuständigkeit und unter das Recht des EU-Mitgliedslandes fallen, gibt es keine europäischen Zulassungen.

Für die Zulassung eines Gerüstsystems durch das DIBt wird die Leistungsfähigkeit von sogenannten Regelausführungen festgestellt, also von bestimmten Aufbauten, für die der Nachweis der Standsicherheit damit als erbracht gilt. Die entsprechenden Bauteile werden mit dem Ü-Zeichen gekennzeichnet.

Damit gilt der Nachweis der Brauchbarkeit für das Gerüst als erbracht. Auf dieser Grundlage kann es vom Gerüstbauer nach allgemein anerkannter Regelausführung und der Aufbau- und Verwendungsanleitung des Herstellers aufgebaut werden.

Eine Anwendung von Gerüsten außerhalb der Regelausführung ist möglich, unterliegt aber zusätzlichen Auflagen.

Der Begriff der Regelausführung stammt aus der DIN EN 12810-1 „Fassadengerüste aus vorgefertigten Bauteilen (Systemgerüste)“. Zusammen mit der DIN 4420-1 und der DIN EN 12811 ergibt sich für Deutschland eine Kombination von Normen, die explizit die Leistungsanforderungen an Gerüstprodukte (sowie das Verfahren für Entwurf, Konstruktion und Bemessung) regeln, aber nicht deren Verwendung.

Gegenüber den ursprünglichen Holzkonstruktionen der älteren Baugeschichte haben sich im industriellen Zeitalter fachwerkähnliche Konstruktionen aus Eisen und Stahl schnell durchgesetzt. In den 1920er Jahren wurden die ersten Stahlrohr-Kupplungsgerüste in den USA eingesetzt, die in ihrem geometrischen Aufbau hohe Freiheitsgrade erlaubten, in den 1930er Jahren kamen sie auch nach Europa und waren ebenfalls schnell erfolgreich. Sie kombinierten eine große Zahl von systemunabhängigen Bauteilen, in erster Linie Rohre mit definiertem Durchmesser und Wandstärken, die über verschiedenartige Kupplungen zu einer tragfähigen Konstruktion verbunden werden. Die geometrische Flexibilität und die große Tragfähigkeit, die durch eine entsprechende Auslegung erreicht werden kann, verbinden sich allerdings mit einem signifikanten Nachteil: Die Bauteile haben ein hohes Eigengewicht und die Anschlüsse, in der Regel Kupplungen, erfordern mehr Aufwand beim Einbau. Zudem bedarf es für die Fertigstellung, Freigabe und Kontrolle mehr Zeit.

In den 1950er und 1960er Jahren begannen die Entwicklung und der Einsatz von Systemgerüsten, die sich durch einen unterschiedlich hohen Grad der Integration von Funktionen in zusammengesetzten Bauteilen auszeichnen. Treibender Faktor dieser zweiten wichtigen Innovationsphase in der Gerüsttechnik war im Wesentlichen das Ziel, hohe Flächen- bzw. Volumenleistungen im Gerüstbau in kürzerer Arbeitszeit zu erreichen.

Die Aufbauphase nach dem Zweiten Weltkrieg war geprägt durch immense Anstrengungen im Wohnungs-, Wirtschafts- und Kommunalbau ebenso wie im Infrastrukturbau. Der Druck, das Bauen schneller und ökonomischer zu machen, förderte auf der einen Seite die Normierung der Bautechnik, andererseits die Standardisierung der Bauabläufe nach Organisationsprinzipien, wie man sie aus der industriellen Fertigung schon kannte. Der gesellschaftliche Anspruch an die Bauwirtschaft, vor allem Masse zu produzieren, brachte für die Branche hohen Innovationsdruck: Jede Verbesserung, die einen schnelleren Baufortschritt versprach, konnte sich daher im Markt und in der Bautechnik schnell durchsetzen.

Systemgerüste, das heißt, die Arbeit mit vorgefertigten Bauteil-Gruppen statt mit Einzelelementen wie Rohren und Kupplungen, brachten in der Gerüsttechnik genau die verlangten Impulse: Standardaufgaben im Bauen konnten einfacher abgebildet und damit auch schneller geplant werden, die Zeiten für Montage und Demontage ließen sich deutlich verringern und mit der sinkenden Zahl von Einzelteilen und Verbindungen pro Meter bzw. Quadratmeter einzurüstender Bauwerke stieg auch tendenziell die Sicherheit der Konstruktion.

Zuerst kamen die Rahmengerüste, dann die Modulgerüste: In der Regel zusammengefasst unter dem Oberbegriff der Systemgerüste vereint die beiden Gerüsttypen, dass die wesentlichen Bauteile als zusammengesetzte, d.h. verschweißte und fertig mit Anschlusselementen ausgestattete Komponenten konstruiert sind.

Rahmengerüste zielen durch ihre einfache Auf- und Abbaulogik vor allem auf Standardanwendungen wie zum Beispiel längenorientierte Fassadengerüste für einfache Baukörper, bei denen hohe Flächenleistungen gefordert sind.

Modulgerüste zeichnen sich durch fest angebrachte Knoten für die mechanisch feste Verbindung von verschiedenen Bauteilen an den Stielen bzw. vertikalen Tragstrukturen aus. Weitere Bauteile sind Horizontalriegel und Diagonalen mit den entsprechenden Verbindungsteilen für die Knoten. Anordnung, Ausbildung und Funktion der Knoten ist herstellerspezifisch. Das Raster der Knoten erlaubt insbesondere verschiedene Feldlängen, Breiten und Höhen.

Alle Arten von Systemgerüsten sind grundsätzlich als Fassaden- wie als Raumgerüste geeignet. Insbesondere Modulgerüste können, wenn sie in einem kleinteiligen Raster konstruiert sind, trotz vorgefertigter Bauteile, besser an unregelmäßige Baukörper angepasst werden als Rahmengerüste.

Die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Gerüsten sind seit der Einführung der Systemgerüste kontinuierlich gestiegen, zunächst ohne eine entsprechende Innovationskurve in der Gerüsttechnik.

Für PERI war dies der Auslöser, seit 1996 auch in die Entwicklung und Herstellung von Arbeits- und Schutzgerüsten zu investieren und neue Lösungen zu finden.

Dabei sollte das im Schalungs- und Traggerüstbau erfolgreich entwickelte modulare Baukastenprinzip auch die Grundlage für ein neues Gerüstkonzept sein. Neben den allgemeinen Anforderungen an die Standsicherheit, Tragfähigkeit und Sicherheit beim Auf-, Um- und Abbau haben folgende Zielsetzungen die Entwicklung des PERI UP Systemgerüstes bestimmt:

• sein konstruktiver Aufbau folgt in Länge, Höhe und Breite einem metrischen, kleinteiligen Rastermaß, um eine hohe geometrische Aufbau- und Verwendungsflexibilität zu erreichen
• die Zahl der Kernbauteile und Verbindungselemente ist sowohl bei den Varianten als auch bei den Ergänzungsbauteilen stark eingegrenzt worden
• die Kernbauteile vereinen ein Optimum an Funktionen in sich, indem sie verbindende, tragende, sichernde und justierende Eigenschaften bereitstellen
• der konstruktive Aufbau integriert ein hohes Maß an technischer Sicherheit, um bekannte Schwächen in der Arbeitssicherheit und dem Gesundheitsschutz zu vermeiden bzw. zu vermindern

In Summe haben diese konzeptionellen Vorgaben zu einem modularen Baukastensystem geführt, das Rahmen- und Modulgerüst ideal vereinigt. Möglich macht dies zum einen ein konsequent andersartig ausgelegter Vertikalrahmen. Dieser offene Easy-Rahmen mit seinen asymmetrischen Vertikallängen wird im Gegensatz zu konventionellen Rahmen auf der Ebene der oberen Geländerholme gestoßen – diese Bauweise ist unter anderem auch der Grund für die systemintegrierte Sicherheit der vorlaufenden Seitenschutzmontage.

Hinzu kommt die durchgängige Integration des PERI Gerüstknotens. Er ist nicht nur das Anschluss- und Verbindungselement für die Flex-Vertikalstiele, sondern auch Bestandteil des Easy-Rahmens. Da Vertikalstiele und Rahmen identische Höhenmaße haben, sind sie auf horizontaler Ebene jederzeit flexibel miteinander kombinierbar.

Ein weiterer baukonstruktiver Vorteil liegt in der Rasterkompatibilität mit den Bauteilen des Ingenieurbaukastens VARIOKIT, der für Schwerlastkonstruktionen eingesetzt wird. Abhängig von den Anforderungen eines Bauwerkes, zum Beispiel aus dem Ingenieur- und Infrastrukturbau, können die Kernbauteile der beiden Systembaukästen PERI UP und VARIOKIT ebenfalls miteinander kombiniert werden. Diese Kombinationen erlaubt so eine flexible, sichere und schnelle Umsetzung von Konstruktionen mit beschränkter Lastableitung in den Baugrund und in das Bauwerk.

Trotz dieser Erweiterung im Funktionsumfang und in den Einsatzgebieten ist der PERI UP Systembaukasten in seiner Teilemenge bemerkenswert kompakt. Erreicht wird dies durch den konstant hohen Anteil der Kernbauteile in unterschiedlichen Gerüstausführungen – Stichwort: Gleichteilquote. Durch die vielfache Verwendung von gleichen Systembauteilen erhöht sich deren Materialauslastung, was zu reduzierten Investitions- und Montagekosten führt. Aus der hohen Gleichteilquote von PERI UP ergeben sich auch für die Planung und Logistik zusätzliche Kostenvorteile: Planzeichnungen und Ausschreibungsunterlagen sind schneller erstellt, weniger Lager- und Transportflächen sind nötig, die Kosten für Wartung, Reparatur und Ersatz sinken ebenso wie der Organisationsaufwand für das Ein- und Auslagern des Materials.

Auch hier verfolgt der PERI UP Gerüstbaukasten eigene Lösungswege – sowohl in der Ausformung des Knotens als auch in der Befestigungsmechanik, die beim Montieren oder Einhängen von Rahmen, Diagonalen, Belägen und Geländern konsequent auf Selbstsicherung ausgelegt ist.

Direkt am Knoten sind acht Anschlüsse möglich, durch zusätzliche Lochöffnungen in den Horizontalriegeln kommen vier weitere Anschlussmöglichkeiten in der Nähe des Knotens hinzu. Der hakenförmig ausgebildete Riegelanschluss lässt sich auch aus sicherer Distanz leicht und zielsicher in den Gerüstknoten einführen. Dabei fällt der Sicherungskeil durch sein Eigengewicht in die Aussparung und verriegelt selbsttätig (Gravity Lock). Seine durchdachte Sicherungs- und Sperrmechanik verhindert ein versehentliches Lösen etwa durch Stöße auf die Riegelunterseite und ermöglicht dadurch die 1-Mann-Montage einzelner Komponenten.

Da der Gerüstbelag das zentrale horizontale Flächenbauteil ist, wirkt sich hier die konsequente Ausrichtung von PERI am metrischen Maßsystem besonders positiv aus. Angelehnt an die DIN 4172 (Maßordnung im Hochbau) mit ihrer Bezugsgröße des Meters beruht das Belagsraster des PERI UP Gerüstbaukastens auf dem Grundmodul 25 cm. Ausnahme ist die Ausführung als Fassadengerüst. Hier sind die Belagsbreiten – ebenfalls kompatibel zur Bezugsgröße des Meters – 1/3 Meter, 2/3 Meter und 1 Meter. Durch dieses konsequent metrische Raster der Beläge kann immer die günstigste Verlegerichtung gewählt werden, damit sichere und spaltenfreie Arbeitsflächen entstehen können. Selbst Störstellen können dadurch eng umbaut werden. Im Ergebnis wird eine geometrische Aufbauflexibilität erreicht, die keinen Vergleich mit anderen Gerüstsystemen scheuen muss.

Es ist nicht nur die potentielle Absturzgefahr während der Höhenarbeiten, die den technischen Handlungsbedarf im Gerüstbau dringend macht. Hinzukommen physische und psychischen Stressfaktoren, die durch gewerkespezifische Arbeitsanforderungen verursacht werden. So müssen im Gerüstbau während der Montage – bei hoher Konzentration und Genauigkeit – konstant schwere Transport- und Handhabungslasten bewältigt werden.

Diese Arbeitsbedingungen werden durch die für die Baubranche typischen engen Zeit- und Kostenziele nochmals verschärft.

Auch in diesem Zusammenhang erweist sich die geringe Bauteilmenge des PERI UP als Vorteil. Das gilt sowohl für die reinen Montagezeiten als auch für das problemlose Umsetzen von individuellen Kundenwünschen. Beides zahlt sich auch für das Montageteam aus. Denn je leichter ein Gerüst in der tagtäglichen Arbeit zu verstehen und damit zu beherrschen ist, umso positiver wirkt sich das auf den Teamgeist und die gesamte Arbeitsproduktivität aus.

Bei der Sicherheitstechnik verfolgt der PERI UP Systembaukasten ein Prinzip aus dem modernen Geräte-, Maschinen- und Anlagenbau, das eindeutige Parallelen zu dem TOP-Prinzip des Arbeitsschutzgesetzes aufweist: Sicherheitsprobleme sollen wo und wann immer möglich direkt an der Gefahrenquelle gelöst werden. Deshalb haben technische Sicherheitsmaßnahmen Vorrang vor organisatorischen oder persönlichen Schutzmaßnahmen.