„Türen und Portale – natürlich aus Holz“, lautet der Titel einer VDMA-Sonderschau auf der Ligna 99 in Hannover. Herausragendes Thema dieser Präsentation ist die rationelle Fertigung unter Einbeziehung neuer Technologien. Haustüren aus Holz sind aber nicht nur fertigungstechnisch, sondern auch in gestalterischer und konstruktiver Hinsicht ein komplexes Aufgabenfeld. Mit dem folgenden Beitrag rücken die Autoren jene Anforderungen in den Vordergrund, die vor der „Fertigungsreife“ eines Auftrages zu beachten sind.
Ein Haustüren-Leitfaden von Klaus Layer und Roland Haas*
Haustüren aus Holz sind in der Gunst der Bauherren nach wie vor sehr beliebt. Daraus resultieren gute Marktchancen auch für kleinere Betriebe, sofern sie individuelle Gestaltungswünsche erfüllen und höchste Qualität gewährleisten können. Dazu bedarf es der Beachtung zahlreicher Anforderungen, die über einen langen Zeitraum zuverlässig erfüllt werden müssen.
Gestalterische Anforderungen an Haustüren
Der „formbare“ Werkstoff Holz bietet für eine auf die Architektur abgestimmte Gestaltung, außerordentlich vielfältige Möglichkeiten. Damit Haustüren den individuellen Gestaltungswünschen gerecht werden, sollten folgende Punkte beachtet werden:
Holzart und Holzqualität
Bei der Holzauswahl ist auf die Holzeigenschaften, wie z. B. Schwund- und Quellverhalten, Holzdichte, Holzfarbe, Holzgüte und Holzqualität zu achten. Definiert sind diese Punkte in der Norm „Tischlerarbeiten nach DIN EN 942“. Generelle Aussage dazu: Bei Haustüren dürfen keine sichtbaren Äste verwendet werden.
Holzarten, die resistent und witterungsbeständiges Verhalten aufweisen, sind u. a.:
Laubhölzer: Eiche, Teak, Sipo, Ahorn, Esche, Meranti, Amerikanische Eiche;
Nadelhölzer: Kiefer, Lärche, Tanne, Pitch pine, Oregon pine, Red Cedar, Hemlock.
Materialkombinationen
werden in der aktuellen Architektur immer beliebter, hierzu stehen Holz und Stein (Granit, Sandstein, Marmor) z. B. in der Flächengestaltung zur Auswahl. Bei allen Steinarten ist der Lieferant auf die Witterungsbeständigkeit zu befragen.
Eine weitere beliebte Kombination ist Metall und Holz, hierzu stehen V2A und V4A Stähle, Aluminiumkombinationen, Messing sowie geriffelte, ornamentierte und oberflächenbehandelte Stahlplatten zur Verfügung.
Massivholz in der Rahmenkonstruktion und z. B. Holzwerkstoffe in der Flächengestaltung ist ebenfalls eine naheliegende Kombination. Hierfür stehen Furniere in den unterschiedlichsten Holzarten sowie die verschiedenartigsten Holzwerkstoffkombinationen zur Verfügung.
Profilgestaltung
Hierbei ist anzumerken, daß mit dem Werkstoff alle nur denkbaren Profilierungen, Geometrien und Konstruktionen realisiert werden können.
Formgebung und Flächenaufteilung
Bei der Formgebung und Flächeneinteilung ist immer das Umfeld, sprich Fassade und Ansicht des Gebäudes, in die Entscheidung einzubeziehen.
Der „Goldene Schnitt“ und die gezielte Auswahl von geometrischen Formen können bewußt und konsequent in die Gestaltung einbezogen werden. Dazu ein prinzipieller Grundsatz: Eine Überladung mit unterschiedlichen Geometrien und Formen sollte vermieden werden, weniger ist oft mehr!
Oberflächenbehandlung
Hochwertige Lacke und Lasuren eröffnen alle Möglichkeiten der Farbgestaltung, sei es im transparent lasierenden oder im deckenden Bereich.
Bei den Beanspruchungsgruppen für den Werkstoff Holz und dessen Anstriche in der Außenanwendung, muß prinzipiell beachtet werden, daß die Holzhaustür verschiedensten Klimaeinflüssen ausgesetzt ist. In DIN 50010 sind dazu Klimaklassen, Beanspruchungsgruppen (1–7), und Holzartenklassen definiert.
Je nach Lage der Haustür, zu erwartender Bewitterung und Beanspruchung muß die richtige Oberflächenbehandlung und der Farbton gewählt werden.
Als prinzipielle Aussage gilt: Im transparent-lasierenden Bereich ist auf eine ausreichende Pigmentierung zu achten. Das andere Extrem ist genauso ungünstig: Anstriche sollten nie zu dunkel gewählt werden.
Beschläge
Beschläge müssen nach den technischen Kriterien sowie nach Gestaltung und Funktionalität ausgewählt werden.
Hierfür steht heute eine breite Palette technisch ausgereifter und gestalterisch anspruchsvoller Produkte zur Verfügung. Bei der Auswahl sind eine ganze Reihe von Kriterien zu beachten, die im Kapitel Konstruktion aufgeführt sind. Die Gestaltung sowie die Plazierung der Beschläge sollten individuell auf die Wünsche des Kunden abgestimmt werden, soweit dies technisch möglich ist.
Umfeld
Selbstverständlich muß bei der Gestaltung von Haustüren und Hauseingangsanlagen das gesamte Umfeld eines Hauseinganges in die Gestaltung miteinbezogen werden. Das gilt auch besonders für die Althausmodernisierung, wenn sich die Gestaltung an den vorhandenen Baustil anpassen muß.
Technische Anforde-rungen an Haustüren
Grundsätzlich lassen sich mit Holzhaustüren alle aktuellen Anforderungen an dieses Bauteil erfüllen, jedoch ist zu berücksichtigen, daß Holz kein totes Material ist. Das Verziehen einer Holzhaustür kann auch durch Versteifungen aus Stahl nicht ganz verhindert werden. Es wäre deshalb auch unrealistisch zu fordern, daß Türblätter aus Holz vollkommen verformungsfrei sein sollten. Genauso falsch wäre die Zulassung einer Verformung, die durch die Dichtungen nicht mehr kompensiert werden kann.
Die wichtigsten Anforderungen aus technischer Sicht sind:
• Konstruktionen, die den zu erwartenden Belastungen wie Bewitterung, Nutzung und Klima standhalten.
• Witterungsbeständigkeit der Oberfläche und Werkstoffe.
Mindestanforderungen
Darunter versteht man die Anforderungen an die Haustür, die gewährleisten, daß die Tür, entsprechend ihrem Verwendungszweck, einen langen Zeitraum hält. Hierfür sind gestalterische und technische Neuerungen ausschlaggebend.
Um diesem Anspruch gerecht zu werden, sollten folgende Punkte beachtet werden:
• genaue Vorgabe vom Planenden bzw. Leistungsverzeichnis
• Auswahlmöglichkeiten von Werkstoffkombinationen
• fach- und werkstoffgerechte Konstruktion des Türblattes
• funktions- und dimensionsgerechte Auswahl von Beschlägen
• einwandfreies Ableiten von evtl. eindringendem Regenwasser
• geeignete Verglasung
• Oberflächenbehandlung (chemischer Holzschutz)
• gute Falzausbildung und Dichtungsformen
• sorgfältige Montage und Bauanschluß
• Wartung und Pflege
• Einbruchhemmung
• neue Technologien im Verschluß und Schließbereich.
Belastungsfähige Konstruktionen
Grundsätzlich sollten solche Konstruktionen gewählt werden, die den Belastungen der Bewitterung, des Klimas und der Nutzung wirksam standhalten.
Holzhaustüren sollten nie dem Freiluftklima II ausgesetzt werden: Vordächer verwenden und entsprechende Hinweise an die Bauherrschaft oder an den Architekten. Werden Türen vom Kunden gefordert, die außenliegende Profilleisten haben sollen, besteht die Gefahr der Hinterfeuchtung. Auch dafür müssen Bedenken geltend gemacht werden, und eventuell Alternativen entwickelt werden.
Witterungsbeständigkeit
Der Witterungsbeständigkeit der Werkstoffe sowie dem Einsatz eines ausreichenden Holzschutzes in Form der richtigen Oberflächenbehandlung kommt größte Bedeutung zu. Konstruktionsbedingte Haarfugen müssen vermieden bzw. zurückversetzt werden.
Wind- und Regendichtigkeit
Durch gezielte Gestaltung der Konstruktionsfugen und der Einbausituation muß Wind- und Regendichtigkeit gewährleistet werden. Haustüren müssen über eine untere Anschlagschiene verfügen, diese dichtet und verhindert, daß Feuchtigkeit, Ungeziefer, Kälte, Lärm in das Gebäude eindringen kann.
Folgende Normen, Vorschriften und Hinweise sind dazu zu beachten: • Schlagregendichtheit Klasse E1, E2, E3 nach ISO 8247; Falzausbildung, Dichtung, Beschlag
• Fugendichtheit ISO 8282; Klasse A1, A2, A3, Falzausbildung, Dichtungen, Beschlag, Begrenzung des Luftdurchgangs, Schließkraft ISO 8274; maximal 20 N.
Mechanische Belastungsfähigkeit
• Statische Festigkeit der Haustürkonstruktion nach DIN 1055 Lastannahmen am Bau, DIN 18055; das Bauelement Haustür darf keine Kräfte vom Gebäude aufnehmen und weiterleiten.
• Mechanische Festigkeit nach ISO 8270, ISO 8271; keine Zerstörung der Hohlraumkonstruktion bzw. Türblatt- und Füllungsaufbau.
• Einbruchhemmung DIN 18054, ISO 8270; Widerstandsklassen ET 1, ET 2, ET 3; bezogen auf Werkstoffart, Werkstoffdicke, Verglasung, Beschlag, Falzausbildung, Anschluß am Baukörper.
Einbruch-, Schall-, Wärme- undFeuchteschutz
Bauphysikalische Anforderungen dienen nicht nur der allgemeinen Funktion einer Haustür, sondern sind nach Art und Umfang klar im Leistungsverzeichnis oder sonstigem Vertragswerk zu definieren. Dazu gehören:
• Wärmeschutz DIN 4108 WVO III, Wärmeschutzverordnung: Rahmenmaterialgruppen beachten, Platten- und Füllungswerkstoffe konstruktionsgerecht auswählen, Verglasungssysteme richtig bestimmen.
• Einbruchhemmung; DIN 18103, DIN 18054 in Bezug auf das Verglasungssystem ist im Haustürenbereich immer auf Sicherheitsgläser zu achten, z. B. VSG.
• Schallschutz; DIN 4109 TAB 40 (neue Tab. erscheint im Laufe von 1999); Konstruktionsart: doppelte Dichtung, Verglasungssystem, Anschluß am Baukörper; Schallschutzklassen.
• Brandschutz; DIN 4102, Feuerwiderstandsklassen T30, T60, T90, T120, T180. Hierzu müssen auch die Länderverordnung beachtet werden.
• Rauchschutz DIN 18095
• Strahlenschutz DIN 6834 Teil 1 – 5
• Oberflächenbehandlung DIN 68800
• Statik DIN 18055.
Gestaltung von Haustüren
Der „Grundstein“ der Haustür wurde im wahrsten Sinne schon vor Jahrtausenden gelegt. Damals schob man noch, um sich vor wilden Kreaturen und der Natur zu schützen, Steine vor den Höhleneingang. Später folgten Tierhäute, Gewebe und Bretter bis hin zum heutigen Türelement. War dies damals vorrangig die Aufgabe einer „Haustür“, so kamen später noch künstlerische und repräsentative Aufgaben hinzu.
Brettertüren standen am Anfang der Entwicklung. Vorläufer der Bänder wie Riemen und Holzangeln ermöglichten die Drehfunktion. Gleichzeitig setzte die Entwicklung geeigneter Verschlußsysteme wie Querriegel, Hebel und Haken ein. Seit jeher gehört somit zu den charakteristischen Funktionen der Haustür, die Öffnung und der Abschluß von Wohnbereichen.
Bereits an dieser vereinfachten Darstellung der Aufgaben von Haustüren wird deutlich, wie vielseitig dieses Bauteil sein muß, um die unterschiedlichen Anforderungen zu erfüllen. Daher müssen neben den funktionalen und konstruktiven Erfordernissen auch die gestalterischen Belange berücksichtigt werden. Neue Werkstoffe sowie reichhaltiges Zubehör stehen hierbei genauso zur Verfügung wie neue Gestaltungsmittel, die werkstoffspezifisch praktikabel sind.
Dreiklang: Funktion, Konstruktion und Gestaltung
Gute Gestaltung erfordert den Zusammenklang von Funktion, Konstruktion und Form des Türblattes, des Rahmens und der Beschläge.
Funktion: Durchgang, Witterungsschutz, Wärme-, Schalldämmung, Einbruchhemmung, Beanspruchung durch Stoß und Schlag, Repräsentation
Konstruktion: Brettertür, Rahmentür, Schalentür, Vollflächen-tür, Wetterschenkel, Dichtung, Doppelfalz, zwei- oder mehr-schaliger Türblattaufbau,
Form: Flächengliederung des Türelements
• Rahmen und Füllung in Holz, Glas, Metall
• kreisrund, quadratisch, rechteckig, dreieckig
• horizontale, vertikale, diagonale Betonung
• Türumrahmung bogenförmig, geschweift, profiliert
• Anpassung an den vorhandenen Baustil.
Funktionsbereiche des Hauseingangs
Außenbereich: Eine übersichtliche Anordnung der einzelnen Elemente, wie z. B. Hausnummer, Briefkasten, Namensschild und Klingel ist wichtig, weil ein Gebäude dadurch Maßstab, Stil und Charakter erhält.
Durch ein Vordach ist ein ausreichender Wetterschutz und gleichzeitig auch eine bauliche Holzschutzmaßnahme gegeben. Hausnummer, Namensschild und Briefkasten sollten leicht zu finden sein. Weiterhin sollte auch eine ausreichende Beleuchtung mit gut erkennbarem Schalter (evtl. sogar einem Bewegungsmelder) vorhanden sein. Ein Vorplatz betont darüber hinaus den Hauseingang.
Innenbereich: Im Innenbereich sind ebenfalls eine Reihe von funktionalen Anforderungen zu erfüllen. Zur Verbesserung der Schalldämmung und zur Vermeidung von Zugerscheinung (Wärmeverlust) ist ein Windfang von praktischem Nutzen, gleichzeitig kann dieser Raum auch zur Unterbringung einer Garderobe genutzt werden. Eine weitere Anforderung ist die Beleuchtung. Tageslicht spart nicht nur Energie, sondern erlaubt auch eine optische Kommunikation mit dem Außenbereich.
Weitere wichtige Faktoren sind zudem: Öffnungsrichtung, Anordnung der Garderobe und evtl. die Integration eines Treppenauf- oder -abgangs.
Gestaltungsmöglichkeiten
Das Gesamtobjekt Holzhaustür (ob einflügelig, zweiflügelig oder Anlage) läßt sich auf vielfältige Weise gestalten. Durch Kombination von Funktion, Konstruktion und Form soll ein interessanter Hauseingang entstehen. Dafür gibt es die in der Abbildung dargestellten Gestaltungsmöglichkeiten.
Das Türblatt ist flächenmäßig das größte Bauteil und liefert deshalb die meisten Ansatzpunkte für gestalterische Maßnahmen. Holzhaustüren lassen sich in Grundformen zuordnen. Die einzelnen Merkmale und damit die Typisierung ergeben sich primär aus dem konstruktiven Aufbau eines Türblattes; daraus lassen sich sämtliche Gestaltungsvarianten entwickeln.
Leitfaden für die Haustürkonstruktion
Die grundsätzlichen Anforderungen an die Rahmen- und Flügelrahmenprofile sind:
• anfallendes Wasser muß unmittelbar und kontrolliert abgeführt werden.
• Wasser- und Feuchtigkeitsnester sowie Kapillarfugen sind zu vermeiden.
• eine dauerhafte Befestigung der Beschläge und Verbindungsteile muß gewährleistet sein.
• die Profile müssen so ausgebildet sein, daß eine ausreichend dicke Schichtdicke des Lackaufbaus gewährleistet ist.
• Baukörperanschluß – Neue Einbaurichtlinie beachten. „Innen dichter als Außen“.
• lamellierte Hölzer und geprüfte Kanteln verwenden. Auf gleiche Lamellendicke achten.
• Kantenrundungen sind an allen Außenkanten mit mind. 3 – 6 mm Radien auszubilden.
• genügende Leimangabe bei Brüstungsfugen: „Der Leim muß kommen.“
• Holzfeuchtegehalt bei der Verarbeitung mit mindestens 13 – 15 %.
• gut abgelagertes Holz verwenden. Profiliertes Holz sofort verarbeiten, d. h. gekonterte Profile nicht länger als drei Tage unmontiert liegen lassen.
• Dichtungsebenen auf „einer“ Ebene halten.
• Bodenschiene eingelassen und abgesetzt verwenden.
Sonstige Hinweise
• Die Durchgangsmaße (Rahmenlichtmaße) sollten folgende Maße nicht unterschreiten: Breite 95 cm, Höhe 2,00 m (DIN 18100).
• Einen Wetterschenkel anzubringen, ist zu empfehlen.
• Die Haustür sollte aus Bewitterungsgründen in der Gebäudefront zurückliegend montiert werden.
• Empfohlene Materialdicken: Rahmenwerkstoff Holz-Rahmen 68 mm, Flügel mindestens 60 mm.
• Holzfeuchte bei Beginn der Verarbeitung max. 15 %.
• Bei Füllungen müssen innenseitige Dampfbremsen angebracht werden.
• Empfohlene Materialien für das Türblatt: Zur Herstellung des Haustürflügels werden sogenannte Haustürrohlinge mit einer Stahleinlage empfohlen. Die Stahleinlage wirkt dem „Verziehen“ entgegen.
Beschläge einer Haustüranlage
Zur Gewährleistung der Funktion einer Außentür sind Mindestanforderungen zu beachten, die in der Regel mit Lappen-, Einbohr- oder Aufschraubbänder (gekröpft und ungekröpft), mit oder ohne Tragbolzen, wenn möglich, in allen Achsen regulierbar, erfüllt werden können.
Bei der Bandanzahl hat sich das dritte Band (mindestens ca. 250 mm vom oberen Band) längst bewährt. Ansonsten bewirken nicht fluchtende Bänder die Lockerung und Verformung der Bänder, das Aufsteigen der Bandstifte und letztlich erhöhten Verschleiß der Bänder. Empfehlenswert ist weiter eine Mehrfachverriegelung und andere Schutzbeschläge zur Gewährleistung einer möglichst hohen Einbruchsicherheit.
Korrosionsgeschützte Beschläge können aus Stahl, Edelstahl, Aluminiumlegierungen sowie Kunststoffen hergestellt werden (VOB Teil C, DIN 18357, Beschlagarbeiten). Die Herstellerangaben bzw. Richtlinien müssen immer berücksichtigt werden.
Empfehlenswert ist bei Haustür-Beschlägen folgende Mindestausstattung:
• Schloß mit Sperriegel (5-fach), Schließbleche, Türöffner, Schließzylinder, Schutzbeschläge, Lang- bzw. Kurzschild.
• Sonderzubehör: Türschlösser (Ober- und Bodentürschließer), Türspion, Griffbeschlag. Querriegelschloß, Sperriegelschloß, Türstopper, Türfeststeller, Bandsicherung, Hintergreifer (bandseitig) sowie elektrische Sicherungseinrichtungen.
Mauer- und Bodenanschlüsse
Richtig konstruierte Bauanschlußfugen der Türeninnen- und -außenseite müssen die Bildung von Tauwasser verhindern. Hier gilt es, sinnvolle Lösungen zu wählen, und den Wärmeschutz und die Sicherheitstechnik in Einklang zu bringen. Der Maueranschluß beim Einbau eines Tür- bzw. Fensterelements sollte so ausgebildet sein, daß die Raumseite dichter abgeschlossen wird als die Außenseite. Dies kann mit einer raumseitigen Abdichtung (Dichtstoffe/Folien) erreicht werden.
Hier gilt die Maxime: „Innen dichter als Außen“ +10° Isothermenverlauf.
Arbeitsablauf mitneuen Technologien
• Aufmaß, Entwurf, Datenerfassung, Materialeinsatzplanung
• Kalkulation unter Berücksichtigung der situativen Voraussetzungen im Unternehmen
• EDV-gestützte Auftragserfassung und Auftragsbearbeitung: Stücklisten, Materiallisten, Zeitkalkulationen, Materialwirtschaft, Mitarbeiterplanung, Terminierung
• Arbeitsablaufplanung, Arbeitsvorbereitung, Materialbereitstellung
• Fertigungsplanung,
Mitarbeitereinsatz, Koordination
• Einzelteil-Fertigung der Holzhaustür auf CNC-Bearbeitungszentren
• Beschichtung, konventionell oder evtl. mit Vakumateinsatz, d. h. dosierte Lackmenge, guter Hirnholzschutz, Einsatz von UV-Lacken und den entsprechenden Trocknungsanlagen mit IR-Vortrocknung und UV Lackhärtung.
• Betriebliche Endmontage aller Komponenten an der Haustür-Produktion beteiligten Materialien und Werkstoffen (Teilemontage incl. Beschläge, Glas)
• Baustellenplanung, Werkstücktransport, Be- und Entladen, Bereitstellung der Materialien und Werkzeuge, Koordination, Montage unter Beachtung der aktuellen Montage-richtlinien
• Montage, fach- und sachgerechte Montageausführung nach der Einbaurichtlinie und RAL-Gütesicherung, Abnahme, Abnahmeprotokoll, Schutz der eigenen Leistung
• Nachkalkulation und Auftragsnachbereitung
• Dokumentation elektronisch und konventionell, Ergebnisprotokoll für ähnliche Aufträge
• Schlußrechnung, Pflege und Wartungshinweise an den Kunden, Wartungsverträge.
CNC-Einzelteilfertigung hat Zukunft
Warum wird die CNC-Bearbeitung und die Einzelteilfertigung auch für Haustüren aus Holz immer interessanter?
Der eingeleitete Umbruch durch neue Fertigungstechniken erstreckt sich dabei nicht nur auf die Fertigungsart, sondern auch auf die Eckverbindung (Schlitz und Zapfen, Nutzapfen, Dübelung gekontert) sowie auf das Rahmen-, Flügel- und Plattenmaterial.
Folgende Stichpunkte zeigen die Vorteile der neuen Methode:
• Durch den Einsatz der CNC-Technologie wird die Vielseitigkeit der Holzbearbeitung weiter gesteigert und noch effektiver nutzbar.
• Geringerer Platzbedarf durch den Einsatz eines kompakten CNC-Bearbeitungszentrums für alle spanabhebenden Vorgänge nach dem Zuschnitt.
• Komplettfertigung, d.h. möglichst viele Teile der Haustür werden in einem Fertigungsbereich hergestellt, dadurch können Kosten reduziert werden.
• Zusammenfassung von Arbeitsgängen: Komplettbearbeitung in Längs- und Querrichtung, alle spanabhebenden Arbeitsschritte an Rahmenteilen, Türblättern und Füllungen in jeweils „einer“ Werkstückaufspannung.
• Sonderbohrungen und sämtliche Beschlags-Fräsarbeiten können direkt mitbearbeitet werden.
• Hohe Flexibilität: Sonderkonstruktionen können mit minimalem Aufwand geplant und bearbeitet werden. Die Ausführung wird „einmal“ mit Unterstützung eines CAD-Systems variabel definiert, für Varianten müssen im Programmiersystem lediglich die Ab-messungen der Haustür verändert werden.
• Höhere Qualität: Präzision und Wiederholgenauigkeit durch hinterlegte Daten.
• Wesentlich weniger Transportvorgänge als bei der stufenweisen Fertigung.
• Einzelteilbearbeitung der Türenteile, diese werden vor dem Verleimen und der Oberflächenbehandlung als Einzelteil weitgehend fertigbearbeitet.
• Besserer Holzschutz und Oberflächenbehandlung: die „komplett spanabhebend bearbeiteten Haustürteile“ können rundum oberflächenbehandelt werden, hierbei wird z. B. ein UV-härtendes Lacksystem eingesetzt (Vakumat oder herkömmliche Applikationsmethoden) mittels eines IR-Trockners vorgetrocknet und anschließend in einem UV-Trockner ausgehärtet.
• Unmittelbar nach der Trocknung – innerhalb von nur 15 – 20 Minuten – findet der zweite Lackauftrag statt, im Anschluß daran steht der Zusammenbau des Türelementes. n
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