Für immer dicht - das Flachdach ein (un)kalkulierbares
Risiko?
Der
Dachmeister 10/98
von Jürgen Lech & Ulrich Kreutz
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Verwahrloste,
bituminöse Flachdachfläche. Hier wurde die ursprüngliche
bituminöse Kiespressabdichtung mit geringem Erfolg mit
Bitumenbahnen und vielfältigen, unterschiedlichen Dichtungmassen
geflickt. Das Ergebnis sind hohe Abriss- und Entsorgungskosten
im Zuge der Gesamtsanierung. |
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ZUM PUBLIKATIONSMENUE
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Dass
Flachdach hat, und das nicht nur im Industriebau, eine lange Tradition und
ist dort immer noch die bevorzugte Dachbauweise.Die
national und international auf industriell genutzten Gebäuden vorhandenen
Millionen Quadratmeter Flachdächer unterscheiden sich sowohl von ihrer
Konstruktion, ihrer Form (und hier ist der Ausdruck Flachdach manchmal nicht
ganz richtig), ihrer Lage, den auf sie einwirkenden Beanspruchungen und
schliesslich von der Art der gewählten Abdichtung. Eine rasante
Entwicklung erfolgte bei dieser Art von Dächern in den letzten 50 Jahren
von der starren, monolytischen bis hin zur Leichtbauweise mit i. d. R. schwingungsanfälligen,
nur ge-ring geneigten, hoch beanspruchten Dachkonstruktionen.
Handwerk
einwandfrei gelöst. Endichtung der Attika mit vor
Ort zugeschnittenen und verschweissten EPDM-Planen
und -Bahnen. Nicht alle (aber
viele) Detailllösungungen
können vorgefertigt werden. |
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Auch die Art
der Abdichtung, die Bemessung der Dach-neigung, der Wärmedämmung,
sowie die Nutzung dieser Dächer, z.B. als begangene, begrünte,
also weitaus höher belastete Flächen, hat sich geändert.
Traditionelle Werkstoffe wie Bitumenbahnen wurden weiterentwickelt
und verbessert, neue Werkstoffe, wie z.B. Kunststoffdachdichtungsbahnen
und Flüssigkunststoffe, kamen hinzu.
Die industrielle Revolution, die Umstellung/Weiterentwicklung der
Herstellung und Verarbeitung der Systeme hatte, soweit sie parallel
verlief, viele Vorteile, wie z.B. eine Verringerung der Lagenzahl,
verbunden mit der Minderung der Verlegekosten.
Andererseits wird oft die mangelnde Kompatibilität insbesondere
hochpolymerer Abdichtungssysteme beklagt, die gerade bei Sanierungen
aufgrund begrenzter Materialkenntnisse schon oft zu einer "Verschlimmerung"
geführt hat.
Trotzdem sind
viele Flachdächer besser als ihr Ruf.
Das Dachschichtenpaket - früher und heute
Wurden früher
Flachdächer hauptsächlich mit Bitumenbahnen einfachster
Art (Oxidbitumen, mit Rohfilz-/Juteeinlagen) abgedichtet, so bestehen
heutige Abdichtungen vielfach aus ein, zwei oder maximal drei Lagen
(Polymer)Bitumenbahnen, aus einer Lage Kunststoffbahn und/oder aus
einer Kombination dieser beiden Werkstoffe.
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Die Artenvielfalt
der Kunststoffdachdichtungsbahnen und/oder bituminösen Bahnen,
die sich zusammensetzen aus den Grundstoffen wie z. B. (Primär)Bitumen
und/oder vielfältigen thermoplastischen und elastomeren Kunststoffen,
erschweren die Auswahl des für den Einsatzzweck richtigen Abdichtungssystems.
Fehlende Kompatibilität und Wechselwirkungen der Dichtungsbahnen/
der Dämmstoffe und ggf. der Einbauteile untereinander erhöhen
u.U. das Fehlerpotential. Insbesondere dann, wenn die neue Abdichtung
das vorhandene Dachschichtenpaket ergänzen soll, denn nicht
alle Werkstoffe lassen sich beliebig (schadensfrei) kombinieren.
Erwähnenswert
sind hier auch die vorrangig im Sanierungsbereich eingesetzten,
i. d. R. auf Dichtungsbahnen aufzubringenden Kunststoffbeschichtungen.
Bei einem Sanierungsschaden wurde festgestellt, dass eine Zusatzdämmung
aus Polystyrol, ohne Trennlage auf eine leicht versprödete,
noch reaktive PVC - Dichtungsbahn verlegt worden war.
Die durch die Wechselwirkung zwischen dem PVC und dem Polystyrol
beschleunigte Weichmacherwanderung führte zu einem Schrumpf
der alten Abdichtung, wodurch die neue kraftschlüssig verbundene
Wärmedämmung/Abdichtung verschoben wurde.
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Schädigung
durch falsche Sanierung! Die
auf die ursprünglich bituminöse Abdichtung aufgebrachte
Kunststoffbeschichtung löste sich bereits nach kurzer
Zeit ab und verstopfte die unterdimensionierten Wasserspeier.
Die Folge: Wasserschäden in den angrenzenden Räumen.
Die Sanierung: EPDM-Planen mit Kiesauflast. |
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Schädigung
durcg falsche (Teil-) Sanierung einer Dachradeinrichtung!
Die am Dachrand aufgebrachten Bitumenbahnen lösten sich
partiell von der bituminösen Beschichtungsmasse ab. Die
Folge: Wasserschäden in den angrenzenden Räumen.
Die Sanierung: Komplettabriss der Dachschichtenpakete
und Neuaufbau. |
Schädigung
durch mangelnde Lagesicherheit. Die kleinformatigen Dämmstoffplatten
haben sich unter der Dachabdichtung verschoben. Folge: Verschobene
Dachabläufe, Abspannungen der Dachabdichtung an den aufgehenden
Bauteilen, übermassige Tauwasserbildung im Bereich
der Dämmstofflücken. Die Windsog-/Lagesicherheit
ist zu prüfen |
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Die
Folgen waren Faltenbildungen, Abrisse der An- und Abschlüsse,
Rissbildungen in der Fläche und ein Versagen der Abdichtung
in einem relativ kurzem Zeitraum. Bereits wenige Jahre nach der Fertigstellung
der Sanierung begann man mit der Reparatur der Sanierung. Hätte
man die neu aufgebrachten Schichten von der alten Abdichtung getrennt,
die kraftschlüssige Verklebung, z.B. durch eine Auflast ersetzt
und die alte PVC-Bahn in Stücke geschnitten, wäre dieser
Schaden sicherlich nicht aufgetreten. Auch eine bei einem Dach nachträglich
eingebrachte, gering dimensionierte mechanische Befestigung konnte
den nach wenigen Jahren eingetretenen Schaden nicht verhindern.
Eine(r) für
alles ?
Nein die(der) richtige sollte es sein
Nicht jedes
Material ist für jeden Einsatzzweck geeignet.
Es bedarf bei einer Sanierung einer genauen Analyse des Vorhandenen.
Dabei ist, z.B. mit dem Planer, dem Bauherren zu klären, welche
Beanspruchungen z. B. durch eine Nutzung, u. U. auch durch eine
regelmässige Wartung, z. B. von sich auf dem Dach befindlichen
technischen Geräten zu erwarten sind. Der u. U. dafür
notwendige Materialtransport kann sich bei einer ungeschützten
Dachabdich-tung schädlich auswirken.
Diese
Belastungen können, z. B. durch auf Schutzmatten gelagerten
Wartungswegen, durch den Einsatz mechanisch höher beanspruchbarer
Materialien ggf. eine Erhöhung der Bahnendicke in diesen Bereichen,
gemindert werden.
Zu Belastungen,
die durchaus in absehbarer Zeit zu einer Schädigung der Dachabdichtung
führen können, gehören auch Windlasten. Diese treten,
je nach Bauart, nicht nur an der Dachoberfläche sondern auch
z. B. durch grossflächige Tore und/oder winddurchlässige
Dachunterkonstruktionen an der Dachunterseite auf. Hinzu kommt z.
B. bei Stahltrapezprofilblechen auch die Verformung derselben, welche
sich zusätzlich belastend auf den Dachaufbau auswirken kann.
Aber auch
die Dimensionierung, z. B. die Breite der Dichtungsbahnen, die bei
Kunststoffbahnen bis zu 2 m reicht, sowie deren Dicke und Steifigkeit
nehmen, besonders bei lose verlegten und mechanisch fixierten Dachabdichtungen,
Einfluss und sind ggf. für eine dauerhafte Funktion massgeblich.
Sie alle kennen sicher den sogenannten Tunneleffekt, wobei die Windsogkräfte
über die Bahnen und die sich vielfach im Nahtbereich befindlichen
Befestigungspunkte direkt in die Unter-konstruktion abgeleitet werden.
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Schäden treten hier manchmal erst nach einer Alterung der Bahnen, einem
starken Windsog/-druck, ggf. gefördert durch einen fehlenden Abstand
der Aussenkante des Befestigungstellers zum Bahnenrand (³ 1 cm)
und/oder einem nachträglichen Ablösen der unterseitigen Armierung
derselben, also manchmal erst nach Jahren auf. Vielfach ist eine Kombination
von Fehlern/Schwachstellen dafür verantwortlich.
Für
immer fest?
Mangelnde oder
fehlende, nicht ausreichende Fixierungen, Nahtfügungen, u.
a. m. sind vielfach die Ursachen eines solchen, ggf. nach kurzer
Zeit eintretenden Versagens.
Ein Schaden kann auch durch ein nicht ausreichend geschütztes,
verrostetes oder durch ein unsachgemäss verschraubtes
(durch den Schraubenkopf durchgescheuertes Kunststoff) Befestigungselement
entstehen.
Befestigungselemente aus Edelstahl bieten auch und gerade bei Sanierungen
ein hohes Mass an Sicherheit.
Ver- bzw. Aufschiebungen des Dämmstoffes unter den (meist)
breiten, lose verlegten, mecha-nisch fixierten und/oder mit zu geringer
Auflast beschwerten Dachbahnen können bauphysikali-schen Schäden,
aber auch zu Schäden in der Dachabdichtung bewirken.
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Sanierung
eines Tonnendaches mit Bimsbeton-unterkonstruktion. Statt
statische Schwächung durch das Anbohren der Unterkonstruktion
(ca. 25 000 Löcher), vollfläachiges Aufkleben einer
Kaltselbstklebebahn. |
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Durch
die mechanische Fixierung der neuen
Abdichtung wird auch das
alte Dachschichtenpaket
erneut lagerischer befestigt. |
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Last but not
least werden viel zu oft zusätzlich erforderliche mechanische
Fixierungen an Dachabläufen und -durchbrüchen, sowie lineare
Fixierungen an den Dachrändern zu gering dimensioniert oder
vollständig vergessen.
Auch dies kann
eine Dämmstoffwanderung, eine Verschiebung im Dachschichtenpaket
mit sich bringen. Dabei werden u. U. auch nicht fixierte Gullys
verschoben und können so ggf. ihre Entwässerungsfunktion
nur noch direkt in den Innenraum oder die Unterkonstruktion erfüllen.
Auch eine Art der Innenentwässerung, aber mit Folgen.
Nicht selten
werden die Einflüsse auf einen verklebten Dachaufbau mit zum
Teil hoch dimensionierter Dämmung, insbesondere die Beanspruchung
der Klebeverbindungen, innerhalb der verschiedenen Ebenen des Dachschichtenpaketes
unterschätzt.
Bedingt durch
eine fehlerhafte Dimensionierung der Kleber und einen Verzicht auf
einen ggf. notwendigen zusätzlichen Einsatz anderer Systeme
in den hoch windsogbelasteten Rand- und Eckbereichen, aber auch
in der Fläche kommt es immer wieder zur Verschiebung im Dachschichtenpaket
mit den entsprechenden Folgeschäden.
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Die
Eigenschaften der heute in der Regel verwandten Kaltkleber werden
oftmals über-, die Möglichkeit daraus entstehender Schäden
vielfach unterschätzt.
Ein Beispiel ist der Adhäsivkleber, dessen Eigenschaft des Nachklebeeffektes
in Hinsicht auf die Verschiebbarkeit in der Klebezone während
der Verlegung, z.B. um Dämmstofflücken nachträglich
zu schliessen von Dachdeckern hoch gelobt wurde.
Zu wenig hat man u. E. nach beachtet, dass die potentielle Möglichkeit
einer Verschiebung unter Umständen noch für eine lange Zeit
anhält, da dieser Kleber erst nach dem Ausdiffundieren der Lösungsmittel
diese Eigenschaft verliert. |
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Sanierung
statt Abriss. Auf die, durch die Versprödung stark
geschädigte Dachabdichtung wird eine Zusatzdämmung,
EPDM-Planan und eine Kiesauflast verlegt. |
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Auch eine Verklebung
nicht lösungsmittelresistenter Dämmstoffe, besonders untereinander,
kann eine dauerhafte Schädigung derselben verursachen.
Die in einer Vielzahl
aufgetretenen Schäden hatten nicht nur Folgen für die bereits
verlegten Dächer.
Aufkleben
einer bituminösen Dampfsperrbahn mit einem lösungsmittelhaltigen
Kaltkleber mit Nachklebeeffekt. Die Lösungsmittel können
nur langsam, vorrangig nach Innen entweichen, der Zeitpunkt
der kraftschlüssigen Verklebung verzögert. |
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In der in 1991
novellierten Fassung der Flachdachrichtlinie wird, wohl wissend
um Schäden bedingt durch Dämmstoffwanderungen, z. B. beim
Leichtdach eine zusätzliche lineare Fixierung gefordert, die
bei vielen Dächern aber bis heute nicht eingesetzt wird.
Eine Alternative
sind die Polyurethankleber, deren Vorteile u. a. in der Überbrückbarkeit
von Unebenheiten, besonders bei der Sanierung, zu sehen sind. Leider
war an verschiedenen Objekten, bei denen PU-Kleber eingesetzt wurden
eine Unterdimensionierung desselben sowie, eine mangelnde Materialkenntnis
zu beobachten, die die guten Eigenschaften dieses Klebers in Frage
stellten.
Ein nachträgliches
Aufschäumen unter den Dämmstoffplatten ist bei unsachgemässer
Verarbeitung meist nicht gegeben.
Ein verlegebedingter Mangel ist das zu frühe Verteilen des
PU-Klebers und/oder das zu späte Auflegen der Dämmstoffplatten,
oder aber die Bildung einer Trennschicht durch Stäube, herumfliegende
Polystyrolpartikel, u. a. m..
Als letztes
sind sogenannte Contaktbänder, also lösungsmittelfreie
Selbstklebebänder, zu benennen, die aber eines, um eine ausreichende
Verklebung zu sichern, relativ ebenen Untergrundes und einer genauen
Positionierung an den Hochpunkten bedürfen.
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Das beste System ist
eben immer nur so gut wie der, der es verarbeitet und wie es die baustel-lenspezifischen
Gegebenheiten (und nicht Laborbedingungen) zulassen.
Die Wärmedämmung
Nicht jeder Dämmstoff
ist für jeden Einsatzzweck geeignet. Eigenarten
der Dämmstoffe sind je nach Einsatzart und -zweck und je nach Belastung
zu berücksichtigen.
So sollten bei weitestgehend
ungenutzten, ggf. für Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten zeitweise
genutzten Dächern zumindest in den höher beanspruchten Bereichen
druckfeste(re) Dämmstoffe eingesetzt werden.
Ein Schüsseln
von Polyurethandämmstoffen kann durch eine oberseitige Vlieskaschierung
(statt einer Papierkaschierung) und/oder eine ausreichende, ggf.
flächige Verklebung verhindert werden.
Hochdruckbelastbare
Schaumglasdämmstoffe sollten ausreichend in Heissbitumen
einge-schwemmt oder einen Kaltkleber eingebettet werden. Ein oberseitiger
Heissbitumenabstrich hat die Vorteile, dass er, satt aufgebracht
letzte Fugen verfüllt und ein idealer Untergrund für die
folgende, vollflächig verklebte/aufgeschweisste Abdichtung
darstellt.
Besonders bei Gefälle-, aber auch bei anderen Dächern
sollte in Hinsicht auf die Kleinformatig-keit der Gefälledämm-
oder anderen -platten und die mangelnde Hitzebeständigkeit,
z. B von Polystyroldämmungen, diese generell 2-lagig verlegt
werden. Als oberste Dämmstofflage empfehlen wir eine kaschierte
Roll- oder Klappdämmbahn oder unkaschierte Platten mit Nut-
und Federverbindung.
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Mechanisch
höher beanspruchte Bereiche sollten mit einer druckfesten
Wärmedämmung versehen werden. An diesem Objekt wurde
der Dämmstoff irreversibel gestaucht, die Abdichtung
wurde beschädigt |
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Bei einer Verklebung
der Dämmstoffe untereinander sollten lösungsmittelfreie Kleber
oder Klebebänder verwendet werden. Hier bieten sich die Contaktbänder
der Hersteller an.
Und dann kommt die Abdichtung
Die Abdichtung kann
sowohl als auch aus Bitumen- und/oder aus Kunststoffen bestehen, die Art
der gewählten Lagesicherung ist auf die zu erwartenden Lasten auf
den Untergrund abzustimmen. Dabei ist die Belastungsfähigkeit des
Untergrundes zu beachten, welche u.U. durch eine vielzähliges Anbohren
gemindert wird.
Eine weitestgehend
lose Verlegung, mit einer mechanischen Fixierung und/oder einer Verlegung
mit Auflast ermöglicht dadurch, dass ein kraftschlüssiger
Verbund zwischen den Schichten nur bedingt erfolgt, eine spannungs- und
dampfdruckmindernden Dachaufbau.
So ist, je nach System, vielfach, da im geringen Mass eingeschlossene
Feuchtigkeit oftmals schadensfrei, z.B. durch Wasserdampfdiffusion entweichen
kann eine weitestgehend witterung-sunabhängige Verlegung der Abdichtung
möglich.
Bei einer vollflächigen
Verschweissung der Abdichtung auf den Dämmstoff und/oder der
Abdichtungslagen untereinander, würde jeder Tropfen Wasser, aber
auch eingeschlossene feuchte Luft bei einer späteren Erwärmung
zu einer Blase führen. Bei der losen Verlegung mit Auflast oder mechanischen
Fixierung sind durchgehende Ausgleichsschichten vorhanden, kann sich der
Dampfdruck zwischen den Lagen ausgleichen.
Fazit:
Dass
Flachdach ist nicht nur eine traditionelle, sondern auch eine (teils mehr,
teils minder) bewährte Art, das Bauwerk vor den schädlichen
Einflüssen der Witterung zu schützen.
Nicht eines für alles, sondern das geeignete System für das
zu dichtende Dach, für die richtige Abdichtung, ergänzt durch
die richtigen Detaillösungen, sichert dem Bauherrn und dem Ausführenden
eine dauerhaft dichte, funktionsgerechte und reklamationsfreie Dachlösung.
Jedes Flachdach ist
individuell zu betrachten und nur eine genaue Analyse aller objektspezifischen
Kriterien, z.B. der zu erwartenden Belastungen, der Erwartungen des Bauherrn,
u.a. kann, u.E. zu einer Alle zufriedenstellenden Flachdachlösung
führen.
Ihre Aufgabe sollte
es sein, nicht nur die Wünsche des Architekten, des Bauherrn zu erfüllen,
sondern diese auch zu beraten, in Hinsicht auf eine dauerhafte und funktionsgerechte,
wirtschaftliche Lösung.
Hinweis
Wenn Sie
mehr über dieses Thema, die wirtschaftlichen Lösungen zur Dachabdichtung
und/oder Dachdeckung wissen wollen, dann sollten Sie sich kurzfristig
für ein BFD & Partner Seminar in Essen, Dresden oder Stuttgart
anmelden. Weitere Infos gibt's bei der Redaktion und/oder dem BFD.
Quellenangabe:
DIN 18 338 - Dachdeckungs-
und Dachdichtungsarbeiten
DIN 18 531 - Dachdichtungsarbeiten
Richtlinien für die Planung und Ausführung von Dächern mit
Abdichtungen, Flachdachrichtli-nien
Literatur:
Bitumen - der Stoff,
aus dem die Dächer sind ?, von Jürgen Lech, erschienen in DDM
05/98
Das Flachdach fest im Griff von Jürgen Lech, erschienen in DDH 09/96
Die Pfütze auf dem leichten Blechdach von Jürgen Lech-BFD, erschienen
in db - Deutsche Bauzeitung 10/96, Deutsche Verlagsanstalt Stuttgart
Fotos
Jürgen Lech,
Büro für DachTechnik, Essen
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