Rutschsicherheit  -  Oberflächen von Natursteinböden
BAU-Forum: Bauwissen von Herbert Fahrenkrog

Die Oberfläche eines Natursteinbodens im Innenbereich, auch bei hochglänzender Ausführung, sollte folgende Eigenschaften aufweisen: rutschsicher, reinigungsfähig und dauerhaft. Diese Kombination von Eigenschaften ist jedoch nur bedingt realisierbar. Eine hochglänzende beziehungsweise  -  polierte Natursteinbodenfläche ist zwar leicht zu reinigen, ist aber nicht ausreichend rutschsicher. Eine raue Oberfläche ist dagegen rutschsicher, aber nur bedingt reinigungsfähig.

Im Außenbereich sollte die ideale Oberfläche eines Natursteinbelags bei allen Witterungsbedingungen rutschsicher und dauerhaft sein. Daneben sollte die Natursteinoberfläche eine geringe Verschmutzungsanhaftung aufweisen und unproblematisch zu reinigen sein. Hier ist zu berücksichtigen, dass die Rauigkeit der Oberfläche maßgeblich den Reinigungsaufwand bestimmt.

Je nach Einsatzbereich eines Natursteinbodens kommen unterschiedliche Bestimmungen zum Tragen, die die Anforderungen an die Rutschsicherheit regeln. Die geforderten rutschhemmenden Eigenschaften werden dabei durch die Oberflächenbearbeitung eingestellaut Hier können zum Beispiel "Schliff", "Laserstrukturierung", "handwerkliche Bearbeitung wie Stocken etc. " genannt werden. Das Einhalten der Bestimmungen ist jedoch keine Garantie dafür, dass ein Natursteinboden innerhalb der Nutzungsdauer auch rutschsicher bleibt. Hier spielen unter anderem falsche Reinigung und Oberflächenverschleiß eine wichtige Rolle.

In der BGR 181 (Berufsgenossenschaftliche Regel) werden Nutzungs-Bereiche in Innenräumen definiert, die bestimmte R-Werte (R9 bis R13) aufweisen müssen (1). Diese R-Werte charakterisieren die rutschhemmenden Eigenschaften, die ausschließlich stationär im Prüflabor an Testbelägen nach DIN^Abk. 51130 ("Schiefe Ebene") ermittelt werden. Die Anforderung "R9" in der BGR 181 ist dabei das Ergebnis von Forderungen seitens der Unfallversicherungen. Sie ist eine Mindestanforderung für öffentliche Räume und gilt ausschließlich für ebene Flächen.

Die Prüfung nach DIN 51130 wird wie folgt durchgeführt: Der zu prüfende Belag wird auf ein Prüfgestell gelegt und eine bestimmte Menge eines speziellen Motoröls aufgetragen. Ein Prüfer begeht dann mit normierten Arbeitsschuhen den Belag, während dieser über die hintere Kante angehoben wird. Der Prüfer läuft auf der so immer steiler werden Rampe auf und ab, bis er wegrutscht oder sich unsicher fühlaut Der Neigungswinkel des Belags beziehungsweise der Rampe wird dann gemessen. Die durch dieses Verfahren mittels zweier Probanden festgestellte Gradzahl führt dann zur Einteilung in die entsprechende Bewertungsgruppe. Eine "Vor-Ort-Messung" und Überprüfung des Belags nach einer gewissen Nutzungsdauer ist nach DIN 51130 nicht möglich, was von vielen Seiten bemängelt wird.

Da infolge "schleichender Verglättung" und/oder falscher Reinigung auf R9/R10 eingestufte Böden bereits nach kurzer Nutzungsdauer diese Werte nicht mehr aufweisen, wurde im Oktober 1998 eine DIN vorgeschlagen (Entwurf DIN 51131), in der Messverfahren zur Überprüfung der Rutschsicherheit vor Ort genormt sind. Dies wird weitreichende, rechtliche Konsequenzen zur Folge haben. Gemäß der alten DIN 51130 hatte man bei richtiger Pflege und gültigem Prüfungszeugnis Rechtssicherheit. Bei einem Unfall konnte ein Geschädigter nur schwer nachweisen, dass der Boden zu glatt geworden ist. Wie lange es dauert, bis die neue Norm Gültigkeit erlangt, ist zurzeit noch schwer abzuschätzen, eine Beachtung sollte aber bereits heute in den Planungen geschehen.

Die Prüfungsvorschrift ist in der DIN^Abk. EN 1341, Anhang E, "Bestimmung der Griffigkeitsbeiwertes, gemessen an unpolierten Platten" beschrieben.

Die Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (Straßenwesen, Verkehrswesen) e.V. ", Köln, hat ein Merkblatt über den "Rutschwiderstand von Pflaster und Plattenbelägen für den Fußgängerverkehr" im Jahre 1997 herausgegeben, in dem die Ermittlung der "SRT-Werte" erklärt wird. Zu den Außenbereichen gehören auch Stellen, an die Regen oder Schnee durch Windeintrag gelangen können, zum Beispiel überdachte Eingänge. Die Messmethode ist hier ein geeichtes Pendel für die Mikrorauheit (2) und ein Ausflussmesser für die Makrorauheit (3). Beide Werte werden auf sogenannte SRT Werte umgerechnet. Mit dem SRT-Verfahren können sowohl neu zu verlegende Platten (im Labor) als auch bereits verlegte Platten gemessen werden.

Alle Messwerte können hierbei am Objekt ermittelt werden, der empfohlene Mindestwert SRT 35 sollte immer gegeben sein, die Deutsche Bahn AG geht sogar von einem Minimum von SRT 45 aus.

Während also beim R-Wert ausschließlich der Einbauzustand vor der Nutzung gemessen werden kann, können SRT-Werte sowohl vorher als auch während der Nutzung ermittelt werden. Für Außenbereiche muss eine höhere Anforderung an die Rutschhemmung gestellt werden, da zum Beispiel wegen Eis, Schnee und Sand, die Griffigkeit wesentlich höher sein muss. Die Reinigungsfähigkeit von Außenbelägen hingegen spielt hierbei eine untergeordnete Rolle.

Um die geforderte Rutschsicherheit eines Natursteinbodens im Innenbereich zu erreichen, muss die Oberfläche eine entsprechende Rauigkeit aufweisen. Die Rauigkeit kann mittels Schleifen, chemischer Behandlung, lasertechnischer Bearbeitung sowie die traditionellen Verfahren wie Stocken, Flammen etc. erzeugt werden. Die traditionellen Bearbeitungen spielen in Innenbereichen eine fast zu vernachlässigende Rolle.

Eine Aufrauhung der Oberfläche macht Sicherheitstechnisch und wirtschaftlich nur dann Sinn, wenn die Rutschsicherheit auch bei Gebrauch und Pflege langfristig erhalten bleibt sowie eine kostengünstige Unterhaltsreinigung ermöglicht. In diesem Zusammenhang ist die "schleichende Verglättung" ein bislang wenig berücksichtigtes Thema. Ihr Einfluss auf die Sicherheit ist jedoch nicht zu unterschätzen. Hier wird die noch als Entwurf vorliegende DIN^Abk. 51131 zukünftig Mess- beziehungsweise Kontrollmöglichkeiten vor Ort bieten, dieses Phänomen rechtzeitig zu erkennen und Abhilfe zu schaffen.

Zur Erzeugung der Rutschhemmung auf Naturstein (R9) wird am häufigsten der Schliff C120 verwendet. Bei den in der Tabelle (1) aufgeführten Werten steht "C" für "Carborundum", die ehemalige Entwicklerfirma der Schleifmittel, beziehungsweise Schleifkörper. Die Zahl sagt aus, wieviel Maschen pro Zoll das Sieb hatte, durch das die Schleifkörner gefallen sind. Damit wird nur die Maximalgröße der Schleifkörner bestimmt. Die Form, die Härte des Schleifmaterials, der Widerstand des Steins usw. wird nicht berücksichtigt. Der Schliff C120 ist also keine reproduzierbare Größe und kein Garant für die notwendige Rutschhemmung. Generell kann man aber sagen, je höher die "Schliffzahl", desto glatter die Oberfläche und desto geringer die Rutschhemmung.

Bei der Oberflächenbearbeitung (zum Beispiel Hartgestein, Granit, C 120) entsteht, mikroskopisch gesehen, eine Kraterlandschaft. Die rutschhemmende Wirkung entsteht durch die scharfen Spitzen und dem Verdrängungsraum. Durch die Begehung brechen diese Spitzen ab, die Kerbtäler füllen sich mit Mikroschmutz, der sich verhakt und fast nicht zu entfernen ist. Mathematisch gesehen verkleinert sich die Oberfläche. Im schlimmsten Fall muss der Boden regelmäßig unter hohem Aufwand nachgeschliffen werden. Durch die Füllung der Mikrokrater mit Schmutz erhöhen sich gleichermaßen die Kosten für die Unterhaltsreinigung, wenn der optische und sicherheitstechnische Erhalt gewährleistet werden soll..

Hier wird entweder Flusssäure (oder "saures Ammoniumbifluorid"), einzeln oder auch im Gemisch mit Phosphorsäure, Hexafluorkieselsäure und eventuell Schwefelsäure auf den Boden aufgetragen und verteilaut Zur oberflächlichen Neutralisation wird nach einer bestimmten Zeit eine Lauge aufgegossen und anschließend die Flüssigkeitsreste aufgesaugt und entsorgt. Die Flusssäure greift bestimmte Minerale an und verändert die Oberflächenstruktur.

Vorteil dieser Methode ist es, dass sie nachträglich angewendet werden kann, um einen zu glatten Boden gleitsicherer zu machen. Die Glätte darf aber nicht durch falsche Reinigung verursacht worden sein. Aufgrund der folgend aufgeführten Risiken ist erkennbar, dass die chemische Behandlung nicht immer geeignet ist. In einigen Anwendungsfällen hat sie jedoch durchaus ihre Berechtigung.

Flusssäure ist nicht nur ätzend, sondern auch stark giftig.

Die Festigkeit der Kristalle untereinander kann sich negativ verändern. Eine Änderung der Druck- und Biegezugfestigkeit (Druckfestigkeit, Biegezugfestigkeit) ist zu erwarten. Weiterhin können Ausblühungen und Verfärbungen können durch die Ätzung entstehen, besonders dann, wenn eine Reaktion zwischen den verwendeten Chemikalien (Ätzmittel, Reinigungsmittel, Verlegematerialien usw.) und dem Naturstein besteht.

Eine Neutralisation innerhalb kann nur schwer durchgeführt werden, des Steins ist nur bedingt möglich. Dieser Umstand ist leicht zu erklären. Die nachfolgende Lauge erreicht nicht die notwendige Spülungs- und Neutralisationsfunktion, insbesondere dann, wenn der Boden nicht wie empfohlen mit Wasser vorgeflutet wird. Das Risiko der Kaolinisierung von einzelnen Mineralien durch die Säure  -  Laugen  -  Kombinatin ist gegeben. Dabei quellen die Mineralien auf und können durch Begehung "zerbröseln". Eine erhöhte Schmutzanhaftung ist dann die Folge, neben optischen Beeinträchtigungen.

Dunkle Gesteine werden in ihren Aussehen stark beeinträchtigt. Um die erforderliche Rutschsicherheit zu erreichen, müssen je nach Stein bis zu 60 % der gesamten Oberfläche angeätzt werden, was die optische Brillianz stark beeinträchtigen kann. Die Dauerhaftigkeit einer Ätzung ist durch den Umstand der schleichenden Verglättung stark in Frage gestellaut Abstriche in der Reinigungsfähigkeit sind ebenfalls zu machen.

Der Nachweis dieser Behandlung mit einem Gleitreibmessgerät ist zurzeit ausdrücklich nicht zulässig, da die BRG 181 diese ausschließt. Ausschließlich die "Schiefe Ebene" ist als Prüfgerät zugelassen. Die Auswahl der entsprechenden Fachbetriebe gestaltet sich schwierig, da eine gewisse "Grauzone" vorhanden ist. Zur Sicherheit sollte sich der Auftraggeber vor Auftragsvergabe die "Betriebsanweisung gemäß § 20 GefStoffV" (Gefahrstoffverordnung) der Produkte, die Versicherungsbescheinigung der jeweiligen BG für das Unternehmen, der Nachweis einer Haftpflichtversicherung, sowie die Eintragung in die Handwerksrolle zeigen lassen. Eine Reinigungsvorschrift nach Baustellenverordnung von 1998 sollte ebenfalls angefordert werden. Ebenso sollte eine Bestätigung über die gültige Mitgliedschaft in dem "Bundeverband für Trittsicherheit" verlangt werden und die Versicherung des Unternehmers, sich an die Vorgaben seines Verbandes zu halten. (Ansprechpartner wäre z.B. Herr Stoll, 0721 / 55 88 36)

Sollte die Bauabnahme nicht erfolgen, da der Boden nachweislich die nach DIN^Abk. 51130 geforderte Bewertungsgruppe nicht hat, kann es zu einer teuren Verzögerung kommen.

Einige Unternehmen bieten die vorherige Anätzung und Zertifizierung nach DIN^Abk. 51130 von Platten mittels Tauchbad an. Diese Zertifizierung ist korrekt, aber das Tauchbad ist laut VOB^Abk., DIN 18332, Pkt. 3.4,4 ausdrücklich nur für freistehende Bauteile erlaubt. Inwieweit das auch für die chemische Anätzung von Naturstein gilt ist zurzeit noch nicht eindeutig geklärt, da zum Zeitpunkt der Erstellung der DIN 18332 die Rutschsicherheit noch kein relevantes Thema war.

Die chemiefreie Laserstrukturierung eignet sich besonders für polierten oder feinstgeschliffenen Naturstein und Feinsteinzeug. Mit einem Laserstrahl werden Mikromulden in die Oberfläche eingedampft. Diese sollten im Durchschnitt einen Durchmesser von 200 µm und eine Tiefe von 30 µm haben. Diese Mulden, mehrere Tausend pro Quadratmeter, ergeben eine deutliche Anhebung der Rutschhemmung, obwohl nur circa 20 Prozent der Oberfläche verdampft werden. Eine Zertifizierung ist problemlos möglich, da die lasertechnische Bearbeitung vor der Verlegung durchgeführt wird. Diodenlaser zeichnen sich hierbei durch eine besondere Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse aus.

Die farbliche Brillianz eines polierten Natursteins bleibt bei der laserstukturierten Oberfläche fast vollständig erhalten. Der Glanzverlust beträgt ca. 20 %.

Eine polierte oder feinstgeschliffene Oberfläche mit Laserstrukturierung ist bereits eine minimierte Fläche, sodass eine schleichende Verglättung nicht entstehen kann. Die Oberfläche kann sich nur weiter aufrauen, z.B. durch Sandeintrag oder andere mechanische Einflüsse. Eine nicht zu reinigende Schmutzfüllung in den Poren ist nicht zu erwarten, da diese Mulden an den Wänden so glatt sind, dass Schmutzteilchen sich nicht, oder nur schlecht einhaken können. Der Abrieb erfolgt auf der ganzen polierten Restfläche (ca. 80 %) und ist somit wesentlich langsamer als bei den anderen rauen Oberflächen. (Ansprechpartner: Herr Harnisch, Magna Naturstein, 039208 / 2710)

Eine Kombination von minimierter Oberfläche, wie sie ab einen Schliff von C 320 erreicht wird, mit einer glattwandigen, reproduzierbaren Kraterausbildung durch chemiefreie Laserstrukturierung, sowie einer ausreichend dimensionierten Sauberlaufzone ist nach heutigem Erkenntnisstand für einen Natursteinboden im Innenbereich aus sicherheitstechnischen und wirtschaftlichen Erwägungen heraus zu bevorzugen. Auch der optische Erhalt ist mit dieser Kombination am längsten gewährleistet.

Eine reine Erfüllung der Anforderungen an die Rutschsicherheit, wie sie in den Regularien beschrieben sind, reicht aber nicht unbedingt aus. Laut Auskunft eines Staatlichen Amtes für Arbeitsschutz ist ein wie auch immer rutschhemmend ausgerüsteter Fußboden ein Sicherheitsbaudetail im Sinne der Baustellenverordnung von 1998. Dabei ist bereits in der Planungsphase der bestellte Koordinator für eine Wartungsanleitung verantwortlich.

Ein Punkt wird allerdings nicht erfasst bzw. berücksichtigt, die sogenannte Rollreibung (Sand auf dem Boden). Sie ist ein nicht unerheblicher Auslöser für klassische Rutschunfälle. In Bereichen mit hoher BegehungsfFrequenz ist immer mit einem Sandeintrag zu rechnen. Fußmatten, z.B. aus Kokosfaser haben zwar ein hohes Sandrückhaltevermögen, werden aber, wie es die Praxis zeigt nur selten gereinigt. Sie können dann ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen. Nachteilig ist aber, dass diese oft nicht gereinigt werden und somit ihre Aufgabe nicht erfüllen können. Funktional gesehen sind hier feine Gitterroste geeigneter.

Anmerkung: Nassbelastete Barfußbereiche (z.B. im Schwimmbad) werden nach DIN^Abk. 51097 in die Bewertungsgruppen A, B, C eingestuft. Messmethode ist auch hier die "Schiefe Ebene", allerdings barfuß (statt Schuhen) mit dem Gleitmittel "entspanntes Wasser", statt Öl. Eine Vergleichbarkeit zwischen R-Werten und ABC-Werten ist nicht möglich.