Verbundspreizanker

Die 1997 von der Firma MKT zum Patent angemeldeten Verbundspreizanker (synonym: Verbundspreizdübel) werden in Stahlbetonelemente nachträglich, d. h. im ausgehärteten Beton, installiert, um damit tragende Bauteile oder nichttragende Komponenten zu befestigen. Verbundspreizanker gehören zur Überkategorie der Dübel.

Verbundspreizanker bestehen aus einem speziell geformten Stahlelement, der Konus-Ankerstange, und einem Zweikomponentenmörtel, mit dem die Ankerstange in ein zuvor in den Beton gebohrtes Loch eingeklebt wird. Der aus dem Beton herausragende Teil des Stahlelements weist ein Gewinde auf, um hieran das Anbauteil mittels Mutter und Unterlegscheibe zu montieren und gegen den Beton zu klemmen. Der ausgehärtete Mörtel dichtet das Bohrloch ab und verhindert so das Eindringen von Wasser.

Während der Installation wird der Verbund zwischen Ankerstange und Mörtel getrennt, und nur so entwickelt der Verbundspreizanker die planmäßige Funktionsweise. Das Lösen des Verbunds wird durch eine möglichst glatte Oberfläche begünstigt. Wird der Anker nun belastet, wird die Last über den Formschluss seiner konusförmigen Ausbildung mit dem erhärteten Mörtel in den Beton geleitet. Gleichzeitig erfolgt eine Verspreizung, wodurch besonders hohe Lasten übertragen werden können. Diese Funktionsweise unterscheidet den Verbundspreizanker von einem herkömmlichen Verbundanker, der die Last mittels Adhäsion der Klebflächen überträgt.

Je nach Anwendung und Umgebungsbedingung (korrosive Umgebung) kommen Ankerstangen aus galvanisch verzinktem, feuerverzinktem oder nichtrostendem Stahl zum Einsatz. Aufgrund der komplexen Geometrie wird das Stahlelement zerspanend hergestellt; Kaltumformung ist in der Regel nicht möglich.

Aufgrund ihrer Konstruktionsweise können Verbundspreizanker nicht nur statische Lasten sicher übertragen, sondern auch seismische Lasten (d. h. Belastungen aus Erdbeben) und dynamische Lasten (d. h. ermüdungsrelevante Belastungen). Je nach Strahlenbeständigkeit des verwendeten Mörtels können Verbundspreizanker auch für den Einbau in Nuklearanlagen geeignet sein. Wegen ihrer technischen Komplexität und Leistungsfähigkeit gelten Verbundspreizanker als die Königsklasse der Betonankertypen^[1].

Gängige Arten von Befestigungsmittel für feste Untergründe wie z.Bsp. Mauerwerk, gewöhnlich Dübel genannt, wurden zum Teil bereits im 19. Jahrhundert zumindest in ihrer Grundform entwickelt. Der 1911 zum Patent angemeldete Wanddübel der Gebrüder Rawlings gilt als der erste industriell hergestellte Dübel. Auf Zweikomponentenklebern basierende Verbunddübel fanden dann in den 1970ern Einzug in das Bauwesen. Der erste funktionsfähige Verbundspreizanker wurde jedoch erst in den 1990er Jahren entwickelt. Technisch stellt er eine Hybridform dar, die Elemente eines mechanischen Ankers mit denen eines chemischen Ankers kombiniert.

Die Entwicklung der Befestigungstechnik für Anwendungen im Beton hat einen Schub erfahren mit der zunehmenden Verbreitung von Beton als versatilen Baustoff und die damit einhergehende Entwicklung von leistungsfähigen Bohrmaschinen und Hartmetallbohrern. Da zum Zeitpunkt der Betonage die später erforderlichen Befestigungspunkte oftmals noch nicht definiert sind und die Verankerungen daher nicht einbetoniert werden können, bieten nachträglich installierte, d. h. in Bohrlöcher eingebrachte, Befestigungsmittel die erforderliche Flexibilität. Bei Umplanungen und Nachrüstungen stellen nachträglich installierte Befestigungsmittel die einzige Möglichkeit dar. Chemische Befestigungssysteme, wie beispielsweise als Verbundanker eingeklebte Gewindestangen^[2], sind zwar vorteilhaft u. a. hinsichtlich ihrer Variabilität, Dichtigkeit und geringe Spreizkräfte, die eine Montage in schmalen Betonbauteilen oder nahe am Rand ermöglicht. Lange jedoch reichte ihre Tragfähigkeit insbesondere bei Langzeiteinwirkung nicht an die von mechanischen Befestigungsmitteln^[3], wie beispielsweise Hinterschnittankern, heran.

Um für Hochleistungsanwendungen einen leistungsfähigen Verbundanker anbieten können, entwickelte die Firma Metall-Kunststoff-Technik (MKT) den Verbundspreizanker, der die Vorteile chemischer Befestigungssysteme mit denen mechanischer Befestigungssysteme vereint. Je nach Verankerungstiefe und Durchmesser weist die Ankerstange entlang des eingeklebten Teils drei bis fünf Konen auf. Eingeklebt wird diese mit einem speziellen Mörtel, der sich leicht von der Ankerstange löst, sobald diese bei Aufbringung des Montageinstallationsmoments tordiert wird. Andere Hersteller folgten mit eigenen Entwicklungen von Verbundspreizankersystemen. MKT gehört mit weiteren Unternehmen wie Ejot, Allfa, Chemofast und Toge (beide Würth-Gruppe) zu den Herstellern von Befestigungsmitteln, die noch in Deutschland produzieren.

Verbundspreizanker unterliegen in Europa der Bauproduktenverordnung und werden auf Basis der EAD 330499-XX-0601 qualifiziert und nach EN 1992-4 bemessen. In den USA wird das Befestigungssystem auf Basis der AC308 qualifiziert und nach ACI 318 bemessen. Die Produktqualifizierung von Verbundspreizankern folgt also im Wesentlichen den Vorschriften für chemische Dübel. Anders als bei diesen wird jedoch im Zuge des Zulassungsverfahrens für die Bemessung als produktspezifischer Parameter keine Verbundspannung ermittelt, sondern, wie bei mechanischen Dübeln, ein Wert für die Herausziehlast. Die Qualifizierung wird in Europa durch eine Europäische Technische Bewertung (ETA) und in den USA durch einen Evaluation Service Report (ESR) zertifiziert.

Das Regelwerk für die ingenieursmäßige Bemessung von Verbundspreizankern in Europa und in den USA ist nahezu identisch^[4]. In Ländern, die sich hinsichtlich Befestigungen im Beton am europäischen Regelwerk orientieren (beispielsweise Malaysia, Singapur, Australien) werden ETAs akzeptiert. In Ländern, die sich hinsichtlich Befestigungen im Beton am US-amerikanischen Regelwerk orientieren (beispielsweise Kanada, Mexiko, Indonesien, Südkorea, Taiwan, Neuseeland) werden primär ESRs akzeptiert und referenziert; außerhalb Nordamerikas jedoch zunehmend auch ETAs.

Verbundspreizanker dienen beispielsweise der Befestigung von Industrierobotern, Kranbahn- und Aufzugsführungsschienen, Versorgungsleitungen, hochfrequentierte Toren, oder anderen hochbelasteten Komponenten, z. B. aus dem Anlagenbau und Kraftwerksbau. Je nach Anforderungen können für unterschiedlichste Konstruktionen passende Verbundspreizankern mit verschiedenen Leistungsmerkmalen hinsichtlich Tragfähigkeit, Brandschutz^[5] und Korrosionsschutz^[6] verwendet werden.

• R. Eligehausen, und R. Mallée. Befestigungstechnik im Beton- und Mauerwerksbau. Ernst & Sohn, Berlin 2000.
• R, Mallée, W. Fuchs, und R. Eligehausen. Befestigungstechnik. Beton-Kalender 2012, Part 2, 93–173, Ernst & Sohn, Berlin 2012.
• E. Eligehausen, R. Mallée, und J. Silva. Anchorage in concrete construction. Ernst & Sohn, Berlin 2006.
• IFI Book of Fastener Standards, 2024 (12th) Edition

• Commons: Verbundanker – Sammlung von Bildern

1. ↑ Torque Magazine issue 94 – April 2025. 28. April 2025, abgerufen am 13. Januar 2026 (englisch). 
2. ↑ How bonded anchors work – a practical guide. 6. Juni 2024, abgerufen am 13. Januar 2026 (englisch). 
3. ↑ Simpson Strong-Tie: Mechanical Anchors: Screw vs. Expansion: — Which Is Right for Me? -. 23. November 2022, abgerufen am 13. Januar 2026 (amerikanisches Englisch). 
4. ↑ Philipp Mahrenholtz, Richard L. Wood: Design of post-installed and cast-in-place anchors according to the new EN 1992-4 and ACI 318-19. In: Structural Concrete. Band 22, Nr. 2, 2021, ISSN 1751-7648, S. 650–665, doi:10.1002/suco.202000118 (wiley.com [abgerufen am 13. Januar 2026]). 
5. ↑ Philipp Mahrenholtz, A. Sharma: Fire Rating of Post-Installed Anchors and Rebars. In: Researchgate. 1. Oktober 2020, abgerufen am 13. Januar 2026 (englisch).