Vollgewinde oder Teilgewinde - wann was
Über die Tragfähigkeit einer Verbindung entscheiden Durchmesser, Einbindetiefe, Rohdichte des Holzes und Einschraubwinkel. Die Gewindeart wählt man danach, wie die Verbindung arbeiten soll - und genau diese Frage wird von allen am häufigsten verwechselt. Es geht nicht darum, welches Gewinde „stärker“ ist, sondern darum, welche Arbeit es leisten soll.
Der Unterschied wirkt mechanisch, nicht werblich
Teilgewinde hat einen glatten Abschnitt unter dem Kopf. Dieser Abschnitt greift nicht im angebauten Element, sondern läuft frei hindurch. Während sich das Gewinde ins Zielelement zieht, zieht die Schraube beide Teile zusammen - das ist ihre Aufgabe.
Das gilt allerdings unter einer Bedingung: der glatte Abschnitt muss das ganze angebaute Element durchqueren. Ist die Diele 40 mm stark und der glatte Teil nur 30 mm, greift das Gewinde bereits im oberen Element, es entsteht kein Anpressdruck und die Fuge bleibt. Das ist die häufigste Ursache für „ich habe Teilgewinde genommen und es hat trotzdem nicht geschlossen“.
Aus demselben Grund kann eine Vollgewindeschraube zusammenziehen, wenn im oberen Element ein Durchgangsloch mit größerem Durchmesser als das Gewinde vorgebohrt wird. Das Gewinde findet unterwegs keinen Halt und verhält sich wie ein Teilgewinde.
Vollgewinde greift in beiden Elementen zugleich. Es zieht nichts zusammen, sondern überträgt Kraft entlang des ganzen Schaftes. Sobald es fasst, bleiben die Teile dort, wo sie waren.
Wo das schwache Glied liegt
Beim Teilgewinde entscheidet über die Tragfähigkeit meist nicht das Gewinde, sondern der Widerstand gegen Kopfdurchziehen im angebauten Element. Der Kopf hält das obere Teil - und das Material darunter hat eine begrenzte Druckfestigkeit. Der Hersteller sagt es direkt: beim Teilgewinde begrenzt der deutlich geringere Widerstand der Kopfpenetration die Festigkeit der Verbindung im angebauten Element.
Beim Vollgewinde ist der Kopf nicht das schwache Glied, weil nicht er die Last überträgt. Die Kraft verteilt sich über die Gewindegänge in beiden Elementen.
Daraus eine praktische Faustregel: Nennt die Statik einen Wert für Herausziehen, zählen neben dem Durchmesser die Einbindetiefe des Gewindes im Zielbauteil, die Rohdichte des Holzes und der Einschraubwinkel. Nennt sie einen Wert für Kopfdurchziehen, spricht sie von einer Druckverbindung - und dort gehört das Teilgewinde hin.
Die dritte Variante: Zweizonengewinde
Neben den beiden klassischen Lösungen gibt es Schrauben mit zwei Gewindezonen - unter dem Kopf und an der Spitze. Man verwechselt sie leicht mit dem Vollgewinde und noch leichter untereinander, denn hinter einer ähnlichen Beschreibung stecken zwei Konstruktionen mit entgegengesetzter Wirkung.
Zusammenziehen durch unterschiedliche Steigung. Haben beide Zonen eine unterschiedliche Steigung, bewegen sie sich beim Eindrehen unterschiedlich schnell, und diese Differenz zieht die Teile zusammen. Das ist eine Lösung, um zwei Holzbauteile auf Pressung zu verbinden - dort, wo die Verbindung dicht sein und die Kraft entlang des Schaftes laufen soll, nicht allein über den Kopf.
Abstand halten in der Aufsparrendämmung. Eine Doppelgewindeschraube für Dämmung wie die Topduo tut das Gegenteil. Das Gewinde an der Spitze greift im Sparren, das Gewinde unter dem Kopf in der Konterlatte - die Konterlatte bleibt auf Abstand, und die Dämmung dazwischen wird nicht zusammengedrückt. Der Hersteller schreibt in einem Fachartikel ausdrücklich, dass sich das Zusammendrücken der Dämmung gerade mit Doppelgewindeschrauben vermeiden lässt - deshalb eignet sich die Topduo für druckfeste wie für nicht druckfeste Dämmstoffe. Die Längenwahl beschreibt unser Ratgeber zur Aufsparrendämmung.
Sehen Sie in einer Produktbeschreibung zwei Gewindezonen, prüfen Sie im Datenblatt, welche dieser Aufgaben die Schraube erfüllt: zusammenziehen oder Abstand halten. Keine davon ist die Arbeit einer gewöhnlichen Vollgewindeschraube.
Wie Sie wählen
| Situation | Gewinde |
|---|---|
| Das Element muss angepresst werden - Fuge schließen, Verkleben, Plattenmontage | Teilgewinde |
| Verstärkung quer zur Faser | Vollgewinde |
| Verstärkung eines Balkens auf Abscheren | Vollgewinde |
| Sparren-Pfetten-Verbindung, Streben | Vollgewinde oder Teilgewinde - je nach Geometrie und Lasten |
| Sanierung einer Holzbalkendecke | Vollgewinde |
| Befestigung von Platten und Beplankung | hängt vom Kopf ab, nicht vom Gewinde |
Den Knoten Sparren-Pfette rechnet der Hersteller in seinen Beispielen auch mit einer Teilgewindeschraube (Paneltwistec) - die Wahl folgt aus der Berechnung, nicht aus der Tabelle.
Warum „Vollgewinde = stärker“ eine schlechte Abkürzung ist
Vollgewinde wird gern als das bessere beworben, weil es nach „mehr Gewinde“ klingt. Das führt zweifach in die Irre.
Erstens ist Vollgewinde in einer Druckaufgabe schlechter - es kann die verlangte Arbeit nicht leisten. Zweitens hängt die Tragfähigkeit von der Einbindung ab, nicht von der Gesamtzahl der Gänge: zählt die Gewindelänge im Zielelement. Eine zu flach eingedrehte Vollgewindeschraube trägt auf Herausziehen weniger als eine Teilgewindeschraube in richtiger Tiefe.
Der häufige Fehler und wie er aussieht
Eine Vollgewindeschraube dort eingesetzt, wo eine Fuge geschlossen werden soll, schließt sie nicht. Sie fixiert die Teile in der Lage, in der sie sie vorfindet. Blieben zwischen den Balken zwei Millimeter Luft, sind sie nach dem Eindrehen immer noch da - und die Verbindung sieht ausgeführt aus.
Umgekehrt liefert Teilgewinde in einer Querverstärkung die vom Kopf bestimmte Tragfähigkeit statt der des Gewindes - also deutlich weniger, als die Statik annahm. Das ist ein unsichtbarer Defekt: die Konstruktion steht, aber die eingerechnete Reserve existiert nicht.
Querverstärkungen - wo man es wirklich sieht
Holz ist quer zur Faser deutlich schwächer als längs, und auf Zug liegt der Unterschied im zweistelligen Faktorbereich: Für C24 nennt EN 338 eine charakteristische Zugfestigkeit von 14,5 N/mm² parallel und 0,4 N/mm² rechtwinklig zur Faser. Deshalb laufen Risse in Balken entlang der Faser, und Verstärkungen sollen sie quer vernähen.
Eine Vollgewindeschraube wirkt hier wie eine Bewehrung: sie greift beiderseits des Risses und überträgt Zugkraft durch eine Ebene, die selbst nichts überträgt. Teilgewinde presst in dieser Rolle nur die Ränder zusammen - und Anpressdruck ersetzt keine Bewehrung, sobald die Last sie wieder auseinanderzieht.
Das ist die typische Anwendung bei Deckensanierungen und Sparrenverstärkungen und der häufigste Grund, überhaupt zu einer Vollgewindeschraube zu greifen. Wo ein Riss bereits sichtbar ist, entscheidet zusätzlich die Lage: die Schraube muss die Rissebene queren, nicht in ihr verlaufen - eine parallel zum Riss gesetzte Schraube hält nur eine Seite und bringt nichts.
Was beim Eindrehen geschieht - die Reihenfolge zählt
- Die Spitze schneidet an und die Schraube zieht sich ein. Noch gibt es keinen Anpressdruck.
- Das Gewinde fasst im Zielelement. Beim Teilgewinde gleitet der glatte Schaft frei im oberen Teil - dieses kann sich also noch verschieben.
- Der Kopf erreicht die Oberfläche. Erst jetzt entsteht Anpressdruck, und er schließt die Fuge.
- Nachziehen. Nach dem Aufsitzen des Kopfes erhöht Weiterdrehen die Anpresskraft weiterhin - und zwar bis der Kopf ins Holz einsinkt, das Gewinde ausreißt oder die Schraube bricht. Stellen Sie deshalb ein Drehmoment ein, statt „bis es steht“ anzuziehen: die Grenze kündigt sich durch nichts an außer durch ihr Überschreiten.
Beim Vollgewinde entfällt Punkt drei in dieser Rolle - der Kopf sitzt auf, doch die Teile sind bereits durch das Gewinde gebunden. Deshalb muss die Fuge vor dem Eindrehen geschlossen werden, mit Zwinge oder Keil.
Der Winkel zählt
Bei Verbindungen auf Abscheren werden Vollgewindeschrauben oft schräg eingedreht statt rechtwinklig. Schräg gesetzt arbeitet die Schraube überwiegend auf Zug statt auf Biegung - und auf Zug ist sie deutlich stärker.
Winkel, Abstand und Anzahl der Verbinder folgen der Berechnung, nicht dem Gefühl oder der Erfahrung von der letzten Baustelle. Auch deshalb nennt die Zulassung für dieselbe Schraube mehrere verschiedene Tragfähigkeitswerte.
Vorbohren und das Gewinde
Bei Konstruktionsschrauben größerer Durchmesser ist Vorbohren aus einem anderen Grund nötig als bei Terrassenschrauben - es geht nicht um den abreißenden Kopf, sondern um das Spalten des Bauteils.
Eine eindringende Schraube drängt die Fasern zur Seite. Nahe der Kante oder am Hirnholz kann diese Kraft nicht ausweichen und das Holz reißt entlang der Faser. Je größer der Durchmesser und je härter die Art, desto kleiner die Reserve. Der Hersteller nennt für Konstruktionsschrauben Spitzen mit reduziertem Eindrehmoment und begrenzter Spaltwirkung, doch das verringert das Risiko, es hebt es nicht auf. Die Mindestabstände stammen aus der Zulassung, und diese unterscheidet nach der Spitze. Für ausschließlich axial beanspruchte Schrauben ohne Vorbohren in Bauteilen mit mindestens 10·d Dicke und mindestens 8·d bzw. 60 mm Breite (der größere Wert) nennt die ETA-11/0024 einen Abstand zum Hirnholz a1,c = 10·d und zum Rand a2,c = 4·d. Für Schrauben mit Spitze Typ BS oder rBS DAG sinken diese Werte auf 5·d und 3·d. Welche Spitze Ihre Schraube hat, steht in ihrem Datenblatt - und es ist die Zulassung, nicht das Gefühl, die sagt, wie nah an die Kante man darf.
Werte für die Berechnung
Charakteristische Tragfähigkeiten, Mindestabstände und Randabstände stehen in der Zulassung ETA-11/0024 und im Parameterblatt - beide am Produkt herunterladbar, ohne Konto. Wir schreiben sie hier nicht ab, weil sie von Durchmesser, Holzart, Einbindetiefe und Einschraubwinkel abhängen. Wann eine Zulassung nötig ist und wann nicht, steht im Ratgeber zur ETA.
Produkt
KonstruX mit Vollgewinde, Zylinderkopf - verzinkter Stahl, Beschichtung Blauzink, Zulassung ETA-11/0024. In unserem Sortiment 30 Varianten: Durchmesser 5,2 / 5,9 / 6,5 / 8,0 mm, Längen 80-330 mm.
Der Hersteller führt diese Familie in einem breiteren Durchmesserbereich als wir. Brauchen Sie ein Maß außerhalb dieser Liste, schreiben Sie uns - wir prüfen die Verfügbarkeit, statt Ihnen die nächstliegende Größe anzubieten.
Beachten Sie, dass KonstruX verzinkt ist. Für gerbsäurehaltiges Holz - Eiche, Lärche, Kastanie - taugt Verzinkung nicht, so gut die Schraube konstruktiv auch ist.
Kurz gefasst
Teilgewinde zieht zusammen, Vollgewinde vernäht. Gewählt wird nach der Aufgabe, nicht danach, was stärker klingt. In einer Druckaufgabe ist Vollgewinde schlechter, und in einer Querverstärkung liefert Teilgewinde die vom Kopf bestimmte Tragfähigkeit - deutlich weniger, als der Planer gerechnet hat. Die Zahlen stehen in der Zulassung, nicht im Katalog. Und denken Sie an das Material: das beste Gewinde in Zink passt immer noch nicht zur Eiche.