Toleranzen in der Fuge ausgleichen

Die DIN 18202, die die zulässigen Toleranzen im Hochbau regelt, ist in einer neuen Fassung erschienen. Die Norm arbeitet mit dem Boxprinzip und betont den Toleranzausgleich in den Fugen. Ein Beispiel zeigt, wie völlig normenkonform aus zehn Millimeter Fugenbreite 26 Millimeter werden können.

ZMT_2002_Toleranzen
Für die Toleranzen muss zwischen dem Herstellen von Metallbauteilen und der Montage am Bauwerk unterschieden werden.
Foto: M&T

Mit Ausgabedatum Juli 2019 ist die grundlegende Norm zu Maßtoleranzen im Bauwesen in überarbeiteter Fassung erschienen: DIN 18202:2019-07 Toleranzen im Hochbau; Bauwerke. Die Norm legt zulässige Abweichungen für Maße, Winkel und Fugen sowie die Ebenheit und (bei Stützen) die Flucht fest. Sie gilt für die Ausführung von Bauwerken unabhängig vom Baustoff oder der Bauweise. Es handelt sich also nicht um eine spezielle Metallbaunorm, sondern um generelle Anforderungen, die im Roh- und Ausbau bis hin zum kompletten Gebäude zu erfüllen sind.
Die in DIN 18202 festgelegten Toleranzen beschreiben „die im Rahmen üblicher Sorgfalt zu erreichende Genauigkeit“. Sie gelten stets, wenn im Bauvertrag oder im Leitungsverzeichnis nicht andere Genauigkeiten ausdrücklich gefordert beziehungsweise vereinbart werden. An diesem Anforderungsniveau der „üblichen Sorgfalt“ hält auch die neue Normenfassung fest, weshalb sich die Zahlenwerte in den bekannten Tabellen zu den Grenzabweichungen für Maße oder den Grenzwerten für Winkel- und Ebenheitsabweichungen gegenüber der Normausgabe von 2013 nicht verändert haben. Es tritt also keine generelle Verschärfung im Hinblick auf die Toleranzen ein, aber es ändern sich in einigen Punkten die Methodik und Herangehensweise. Neben einer allgemeinen redaktionellen Überarbeitung des Textes wurden der Begriff und die Anwendung des Boxprinzips ergänzt beziehungsweise überarbeitet. Stärker herausgearbeitet wird die Funktion der Fugen für den Passungsausgleich an Fügestellen, ergänzt oder überarbeitet wurden außerdem die zu verwendenden Messpunkte. Nach wie vor gelten die festgelegten Maßtoleranzen ausdrücklich nicht für zeit- und lastabhängige Verformungen sowie Verformungen infolge von Temperaturänderungen.

Unterscheiden Sie Herstellen und Montieren


Wie schon angedeutet, muss die Anwendung der DIN 18202 nicht ausdrücklich verlangt werden – die Norm gilt gewissermaßen automatisch, sofern nichts anderes vereinbart ist. In vielen Bauverträgen oder Leistungsverzeichnissen finden sich jedoch Verweise der Art, dass die Metallbauarbeiten nach ATV DIN 18360 oder die Stahlbauarbeiten nach ATV DIN 18335 auszuführen sind. Damit sind dann auch deren jeweilige Toleranzanforderungen mit vereinbart, ohne dass dies einer besonderen Erwähnung bedarf.

In diesen Fällen müssen das Herstellen (Ausführen) von Metallbauteilen und ihre Montage am Bauwerk unterschieden werden. Im Geltungsbereich von ATV DIN 18360 Metallbauarbeiten ist für die Ausführung DIN EN ISO 13920 Schweißen; Allgemeintoleranzen für Schweißkonstruktionen; Längen- und Winkelmaße; Form und Lage zu beachten. Weil ATV DIN 18360 außerdem DIN EN 1090-2 (Stahltragwerke) und DIN EN 1090-3 (Aluminiumtragwerke) als mitgeltende Normen aufführt, sind, soweit zutreffend, auch die jeweiligen Toleranzen dieser Ausführungsnormen zu beachten. Für Treppen an oder in Gebäuden gelten die Toleranzen nach DIN 18065.

Ähnlich ist die Situation im Stahlbau nach ATV DIN 18335, wo für die Herstellung von tragenden Teilen aus Stahl die grundlegende Toleranzen nach DIN EN 1090-2 sowie die ergänzenden Toleranzen nach DIN EN ISO 13920 gelten.
Diese zusätzlichen Normen betreffen aber tatsächlich nur die Ausführung, also die Herstellung eines Stahl- oder Metallbauteils. Kommt das Bauteil dann auf die Baustelle, gelten für die Montage am Gebäude die Genauigkeiten nach DIN 18202. Dieser Wechsel der Bezugsnorm ist in der Theorie etwas verwirrend, in der Praxis aber meist gar kein Problem. Denn DIN 18202 ist primär eine Rohbaunorm und mit ihrer Orientierung auf Mauerwerks- oder Betonbauweisen relativ großzügig gefasst. Eine handwerks- und fachgerecht hergestellte Konstruktion aus Metall wird diese Vorgaben in der Regel erfüllen.

Als etwas verknappte Faustregel für die Anwendung der Toleranznormen kann man sich merken: In der Werkstatt das Metallbauers gelten innerhalb des Bauteils Metallbaunormen (DIN EN ISO 13920, DIN EN 1090-2 oder -3, sofern vereinbart), auf der Baustelle gilt für das Gesamtbauteil immer die Rohbaunorm (DIN 18202).

Lassen Sie den Toleranzausgleich vom Planer vorgeben


Das mit der Neufassung von DIN 18202 deutlicher herausgearbeitete Boxprinzip (auch Schachtelprinzip genannt) besagt, dass alle Punkte einer Bauteiloberfläche mit ihren Nennmaßen und ihren zulässigen Abweichungen innerhalb eines Hüllkörpers liegen müssen. Die Bauteile dürfen also an keiner Stelle größer oder kleiner sein als die angenommene Box, in der sie ideell stecken. Damit wird die Einhaltung jeder Toleranzanforderung für sich klargestellt und es entsteht ein Passungsraum, in den das Bauteil in jedem Fall hineinpassen muss, sofern alle Gewerke ihre Toleranzen korrekt eingehalten haben.

Die Form dieser imaginären Schachtel ist vom einzelnen Bauteil abhängig und in der Norm nicht festgelegt. Eine vorgehängte Fassade vor einem Rohbau wird eine andere Box haben als ein Einzelfenster in einer Lochfassade. Der Planer muss einen Passungsraum vorgeben und ein Bezugssystem definieren, etwa mit Gebäudeachsen oder Koordinationsebenen (Meterriss), an denen sich jedes Gewerk orientieren und die Richtigkeit der eigenen Leistung überprüfen kann.

Zu einem solchen Passungsraum gehören zwingend Möglichkeiten, die zulässigen Toleranzen an Füge- oder Schnittstellen auszugleichen. Dieser Toleranzausgleich durch Variation der Fugenbreite muss vom Planer vorgegeben und vom ausführenden Gewerk berücksichtigt werden. Dies ist im Grundsatz nichts Neues, doch weist die Norm jetzt deutlicher auf die Bedeutung der Fugen für den Passungsausgleich hin. Ist ein Toleranzausgleich in der Fuge nicht möglich, zum Beispiel wegen der gestalterischen Wirkung des Fugenbildes, ist vor Bauausführung festzulegen, wo der Ausgleich stattdessen stattfinden soll.

Info
Nutzen Sie das Fachregelwerk
Im Fachregelwerk Metallbauerhandwerk – Konstruktionstechnik finden Sie ausführliche Informationen zum Thema im Kapitel 1.19.4 Toleranzen. In allen Technischen Parametern wird jeweils auf die geltenden Toleranznormen für die Ausführung und Montage verwiesen. Die DIN 18202 ist im Volltextnormenpool des FRW enthalten.

Beachten Sie Boxgedanken und Fugenausgleich (Beispiel)


Was das Zusammenspiel von Passungsraum und Ausgleich in der Fuge bedeuten kann, beschreibt die Norm sehr anschaulich anhand eines Beispiels. Für eine Rohbauöffnung mit der Nennbreite 1.620 Millimeter soll ein Fenster nach Zeichnungsmaßen angefertigt und dann eingebaut werden, die Maße werden also nicht am Bau genommen. Die seitliche Fensterfuge ist mit jeweils zehn Millimeter geplant. Wie breit muss der Metallbauer das Fenster bauen?
Nach DIN 18202, Tabelle 1 darf der Rohbauer für Fensteröffnungen mit ein bis drei Meter Breite eine Toleranz von plus/minus zwölf Millimeter ausnutzen. Die Fensterhöhlung mit 1.620 Millimeter Nennbreite kann also zwischen 1.608 Millimeter und 1.632 Millimeter breit sein, ohne dass dies einen Mangel darstellen würde. Es handelt sich um die Box für den Rohbauer, die er an keiner Stelle über- oder unterschreiten darf.

Der Fensterbauer muss zwei mal zehn Millimeter für die geplante Fensterfuge berücksichtigen sowie seine eigene Fertigungstoleranz, die das Beispiel mit plus/minus vier Millimeter annimmt. Die Nennbreite des zu fertigenden Fensters ergibt sich dann aus: 1.608 Millimeter (kleinste mögliche Rohbaubreite) minus zwei mal zehn Millimeter (geplante Fuge) minus vier Millimeter (Fertigungstoleranz Fenster) gleich 1.584 Millimeter.
Das Fenster muss also eine Nennbreite von 1.584 Millimeter haben, unter Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen ist es dann zwischen 1.580 und 1.588 Millimeter breit. Dies beschreibt die Box des Fensterbauers und stellt sicher, dass das Fenster in jedem Fall in die Öffnung passt (stets vorausgesetzt, dass beide beteiligten Gewerke ihre Normtoleranzen einhalten).

Soweit die ideale Theorie, die aber erhebliche praktische Auswirkungen auf den Passungsausgleich in der Fuge zwischen Fenster und Rohbau haben kann. Diese Fuge ist mit zehn Millimeter geplant, kann aber im ungünstigsten Fall bis zu 26 Millimeter breit sein: Wenn nämlich zufälligerweise die größtmögliche Öffnungsbreite (1.632 Millimeter) auf das kleinstmögliche Fenster (1.580 Millimeter) trifft. Dann entsteht eine Differenz von 52 Millimeter, die auf jeder Seite 26 Millimeter Fuge verursacht.

Es handelt sich dabei zugegeben um ein Extrembeispiel, bei dem jedoch kein Gewerk gegen seine jeweils zulässigen Toleranzen verstoßen hat. Deshalb muss der Fensterbauer im Hinblick auf die Ausführung der Fensterfuge und die Auswahl der Dichtungsbänder auf den Toleranzausgleich in der Fuge vorbereitet sein.


Grenzabweichungen

ZMT_2002_Tabelle Toleranzen

Fazit: Achten Sie auf die richtige Norm
DIN 18202 Toleranzen im Hochbau; Bauwerke ist mit Ausgabedatum Juli 2019 neu erschienen. Sie gilt ohne besondere Vereinbarung für die Montage von Metallbauteilen am Gebäude. Für die Ausführung beziehungsweise Herstellung der Bauteile können weitere Toleranzregeln maßgeblich sein, etwa durch einen Verweis im Leistungsverzeichnis auf ATV

DIN 18360 Metallbauarbeiten oder ATV DIN 18335 Stahlbauarbeiten.
Die überarbeitete DIN 18202 enthält keine neuen Zahlenwerte zu zulässigen Maßabweichungen im Rohbau, betont aber stärker als bisher das Boxprinzip und die Funktion von Fugen für den Passungsausgleich an Fügestellen.


Toleranznormen

Achten Sie auf die Gültigkeit
Auch ohne besondere Vereinbarung gilt für die Montage von Metallbauteilen am Gebäude sowie die Beurteilung des vorgefundenen Rohbaus die DIN 18202:2019-07 Toleranzen im Hochbau; Bauwerke.

Normen für die Herstellung (Ausführung) von Metallbauteilen müssen ausdrücklich im Leistungsverzeichnis gefordert sein beziehungsweise vereinbart werden:

  • ATV DIN 18360:2019-09 Metallbauarbeiten,
  • ATV DIN 18335:2016-09 Stahlbauarbeiten.

Beide Regelwerke verweisen auf:
  • DIN EN 1090-2:2018-09 Ausführung von Stahltragwerken und Aluminiumtragwerken; Teil 2: Technische Regeln für die Ausführung von Stahltragwerken
  • DIN EN ISO 13920:1996-11 Schweißen; Allgemeintoleranzen für Schweißkonstruktionen; Längen- und Winkelmaße; Form und Lage.

Sofern sie inhaltlich zutreffen, können für Metallbauarbeiten nach ATV DIN 18360 weitere Normen gelten, zum Beispiel:
  • DIN EN 1090-3:2019-07 Ausführung von Stahltragwerken und Aluminiumtragwerken; Teil 3: Technische Regeln für die Ausführung von Aluminiumtragwerken,
  • DIN 18065:2015-03 Gebäudetreppen; Begriffe, Messregeln, Hauptmaße.

Autor: Markus Hoeft ist freier Fachjournalist mit den Fachgebieten Planen, Bauen und Metallbau aus Fredersdorf.

Schadensfälle: Eine Reihe von Schadensfällen zu Toleranzen ist in den Bänden 1 bis 4 „Schäden im Metallbau“ aus dem Coleman-Verlag enthalten. Recherchieren können Sie auch auf der Schadens-Homepage www.schaeden-im-metallbau.de.

Fachregelwerk: Wichtige Informationen zum Thema finden Sie im Fachregelwerk Metallbauerhandwerk – Konstruktionstechnik im Kapitel 1.19.4 Toleranzen. Weitere Informationen zu den Büchern und zum Fachregelwerk erhalten Sie beim M&T-Leserservice, E-Mail: coleman@vuservice.de oder von Mo-Fr von 7:30 bis 17 Uhr per Telefon unter 06123 9238 274.

Letzte Aktualisierung: 10.02.2020