KS-West e.V.

Bemessung von Kelleraußenwänden

Kellerwände werden hoch beansprucht. Sie tragen die vertikalen Lasten aus den Geschossdecken und den aufgehenden Wänden über die Fundamente in den Baugrund ab. Bei den Kelleraußenwänden ergibt sich zusätzlich eine horizontale Belastung durch die Erdanschüttung. Die dadurch hervorgerufene Biegebeanspruchung der Wand kann bei ausreichend großer vertikaler Belastung relativ problemlos aufgenommen werden. Bei hinreichender Auflast können die Kelleraußenwände daher auch bei hohen Erdanschüttungen sehr schlank ausgeführt werden, wobei eine Wanddicke t ≥ 24 cm gewählt werden muss. Ungünstige Verhältnisse liegen bei Kelleraußenwänden mit geringen Auflasten und hoher Erdanschüttung vor. Dieser Fall tritt z.B. bei Einfamilienhäusern auf, wenn im Wohnzimmer des Erdgeschosses zur Terrasse hin große Fensterflächen angeordnet sind. Gleiches gilt bei leichten Fertighäusern. Hier sind dickere Kelleraußenwände erforderlich und die Wände sind zusätzlich durch Querwände auszusteifen (zweiachsiger Lastabtrag).

Nach DIN EN 1996-3/NA darf die Bemessung von Kelleraußenwänden unter Erddruck nach einem vereinfachten Verfahren erfolgen wenn nachstehende Randbedingungen eingehalten sind:

  • Wanddicke t ≥ 24 cm (In DIN EN 1996-3/NA wird die Mindestwanddicke mit 20 cm angegeben. Dieser Wert wird im DIN-Handbuch und in der nächsten Überarbeitung des Nationalen Anhangs korrigiert.)
  • Lichte Höhe der Kellerwand h ≤ 2,60 m
  • Die Kellerdecke wirkt als Scheibe und kann die aus dem Erddruck resultierenden Kräfte aufnehmen.
  • Im Einflussbereich des Erddruckes auf die Kellerwand beträgt der charakteristische Wert qk der Verkehrslast auf der Geländeoberfläche nicht mehr als 5 kN/m² und es ist keine Einzellast > 15 kN im Abstand von weniger als 1,5 m zur Wand vorhanden.
  • Die Anschütthöhe he darf höchstens 1,15 · betragen.
  • Die Geländeoberfläche steigt nicht an.
  • Es darf kein hydrostatischer Druck auf die Wand wirken.
  • Am Wandfuß ist entweder keine Gleitfläche, z.B. infolge einer Feuchtigkeitssperrschicht, vorhanden oder es sollten konstruktive Maßnahmen ergriffen werden, um die Querkraft aufnehmen zu können (Sperrschichten aus besandeten Bitumendachbahnen R 500 nach DIN EN 13969 in Verbindung
  • mit DIN V 20000-202 oder aus mineralischen Dichtungsschlämmen nach DIN 18195-2 haben einen ausreichenden Reibungsbeiwert und gelten nicht als Gleitflächen).
  • Für die Verfüllung und Verdichtung des Arbeitsraumes sind die Vorgaben aus DIN EN 1996-2/NA, Anhang E (3) einzuhalten. Es dürfen nur nichtbindiger Boden nach DIN 1054 und nur Rüttelplatten oder Stampfer mit folgenden Eigenschaften zum Einsatz kommen:
    • Breite des Verdichtungsgerätes ≤ 50 cm; Wirktiefe ≤ 35 cm; Gewicht bis etwa 100 kg bzw. Zentrifugalkräfte bis max. 15 kN. Sind diese Bedingungen nicht eingehalten, sind Maßnahmen zur Gewährleistung der Standsicherheit während des Einbaus des Verfüllmaterials zu ergreifen oder es ist ein gesonderter Nachweis unter Berücksichtigung höherer Verdichtungslasten zu führen. Weiterhin darf die Verfüllung des Arbeitsraumes erst dann erfolgen, wenn sichergestellt ist, dass die in den rechnerischen Nachweisen angesetzten Auflasten vorhanden sind.

Lastabtragungssysteme bei Kellerwänden

Nachweis von Kellerwänden nach DIN EN 1996-3/NA

a) Keine Einzellast ≥ 15 kN näher als 1,5 m an der Wand, gemessen in horizontaler Richtung
b) Charakteristische Verkehrslast auf der Geländeoberfläche ≤  5 kN/m²h DIN EN 1996-3/NA

Für den Nachweis der Tragfähigkeit muss die einwirkende Normalkraft nEd in halber Höhe der Anschüttung bei einachsigem Lastabtrag innerhalb folgender Grenzen liegen (DIN EN 1996-3 (4.11) (4.12)):

Die zulässige Höhe der Erdanschüttung he lotrecht gespannter Kelleraußenwände ergibt sich in Abhängigkeit der vertikalen Auflast am Wandkopf, der Wichte des Mauerwerks sowie der Wichte der Anschüttung. Zu beachten ist, dass die ermittelten Wandhöhen stets für den Ansatz eines aktiven Erddruckbeiwertes von Ka ≤ 1/3 gelten.

In den nachfolgenden Tafeln werden drei grundlegende Fälle ausgewertet:

  • Kelleraußenwand in Normalmauermörtel oder Dünnbettmörtel gemauert, ohne aufstauendes Wasser, Rohdichteklasse ≥ 1,2
  • Kelleraußenwand in Normalmauermörtel oder Dünnbettmörtel gemauert, ohne aufstauendes Wasser, Rohdichteklasse ≥ 1,6
  • Kelleraußenwand in Normalmauermörtel oder Dünnbettmörtel gemauert, aufstauendes Wasser ≤ 50 cm

Die zulässige Erdanschüttung ergibt sich durch Umformung aus Gleichung 4.11 der Norm unter Beachtung der maximal zulässigen Anschütthöhe von 1,15 · h. Die tabellierten Werte gelten für einen einachsigen vertikalen Lastabtrag. Zusätzlich ist separat der Nachweis der maximalen Wandlängsnormalkraft am Wandkopf zu führen. Ein zweiachsiger Lastabtrag kann nach DIN EN 1996-3 aber auch im vereinfachten Nachweis unter den genannten Voraussetzungen berücksichtigt werden. Hierdurch können bei entsprechendem Nachweis die zulässigen Anschütthöhen noch vergrößert werden.

Ständige Auflast (min nEd,min,Kopf) für Kelleraußenwände ohne rechnerischen Nachweis – einachsige, lotrechte Lastabtragung

Steinrohdichteklasse ≥ 1,2, Normalmauermörtel NM IIa oder Dünnbettmörtel DM, Lastfall Bodenfeuchte oder nicht stauendes Sickerwasser

Steinrohdichteklasse ≥ 1,6, Normalmauermörtel NM IIa oder Dünnbettmörtel DM, Lastfall Bodenfeuchte oder nicht stauendes Sickerwasser

Steinrohdichteklasse ≥ 1,6, Normalmauermörtel NM IIa oder Dünnbettmörtel DM, Lastfall aufstauendes Sickerwasser

Die zulässigen Anschütthöhen in dieser Tafel (mit aufstauendem Sickerwasser) wurden iterativ durch einen Vergleich der auftretenden maximalen Biegemomente mit denen nach vorstehender Tafel ermittelt. Es ist erkennbar, dass sich stets eine etwa 5 cm niedrigere Anschütthöhe ergibt.

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