Flach, dicht und ganz aus Metall

Im Industrie- und Gewerbebau haben sich flachgeneigte Konstruktionen als Warmdachaufbau seit Jahrzehnten bewährt. Die gängige Praxis, aus Preisgründen günstigere Materialien anstelle qualitativ hochwertiger Produkte einzusetzen, erweist sich zunehmend als unwirtschaftlich. Schäden infolge von Wetterextremen wie lange Trockenperioden, tiefe Temperaturen bzw. große Temperaturschwankungen, Hagel oder Starkregen nehmen vehement zu. Geänderte Brandschutzbestimmungen und neue Energieeffizienzrichtlinien erfordern zudem bei der Sanierung und im Neubau eine höhere Qualität der gewählten Baumaterialien sowie eine erstklassige Ausführung. Eine zusätzliche Anforderung stellen niedrige Betriebskosten gekoppelt mit einer positiven Ökobilanz dar, die auch im Industriebau erreicht werden kann. Der nachfolgende Artikel zeigt die Möglichkeiten auf, die ein wirtschaftlicher, standsicherer und zugleich nachhaltiger Warmdachaufbau mittels eines industriellen Aluminium-Stehfalzsystems für flachgeneigte Dachkonstruktionen bieten kann.

Flachgeneigte Dachkonstruktionen

Die Landesbauordnungen in Deutschland bezeichnen Dächer mit keiner oder geringer Dachneigung als Flachdächer. Die Definition der Dachneigung bis zur Obergrenze Steildach klassifiziert sich in verschiedene Dachneigungsgruppen wie folgt:

• Dachneigungsgruppe I ≤ 3° (5,2 %) (Flachdach)
• Dachneigungsgruppe II> 3 bis 5° (>5,2 bis 8,8 %) (flachgeneigtes Dach)
• Dachneigungsgruppe III> 5 bis 20° (> 8,8 bis 36 %) (geneigtes Dach)
• Dachneigungsgruppe IV> 20° (> 36 %) (Steildach)

Flachdächer sind maximal 3° geneigt. Bis zu einem Gefälle von 20° spricht man von geneigten Dächern, ab einem Gefälle von mehr als 20° von einem Steildach. Industriell hergestellte Kalzip-Stehfalzkonstruktionen eignen sich für alle Dachneigungsgruppen, wobei eine Dachneigung von 1,5° nicht unterschritten werden sollte.

Anwendung und Vorteile von Flachdachkonstruktionen

Flachdachkonstruktionen erlebten seit den 1960er- und 1970er-Jahren einen regelrechten Boom. Die typische Dachabdichtung bestand aus Bitumenbahnen, die durch eine Kiesschüttung vor UV-Strahlung geschützt wurde. In Gewerbe- und Industriebau boten Flachdachkonstruktionen vielseitige Vorteile. Sie sind wirtschaftlich, nutzbar, gestaltungsfähig und erleichtern den ungehinderten Zugang zu haustechnischen Anlagen. Allerdings galt das Flachdach viele Jahre als undichtes Dach, da die damals vorhandenen Baumaterialien den Anforderungen in der Praxis nicht dauerhaft gewachsen waren. Das hat sich durch verbesserte Abdichtungsprodukte mittlerweile gewandelt. Heute bieten Flachdächer zusätzliche Chancen. Durch die Montage von Solaranlagen lassen sich die Kosten erheblich reduzieren. Dachbegrünungen gehören ebenfalls zu den gern genutzten Möglichkeiten im Flachdachsegment.

Bauweise

Flachdächer gibt es in drei verschiedenen Bauweisen: als sogenanntes Warmdach ohne Belüftung, als Umkehrdach ohne Belüftung und als Kaltdach mit Belüftung. Flachdachkonstruktionen werden in einer Leimholz- oder Stahlbinderkonstruktion oder alternativ in einem Betontragwerk ausgeführt. Die Flachdachrichtlinie sieht eine Mindest-Dachneigung von 2° vor. Dies ermöglicht in der Regel ein schnelles Abfließen des Regenwassers und berücksichtigt dabei die Durchbiegungen und die daraus resultierende Wassersackbildung. Nach Ansicht vieler Sachverständiger ist diese geringe Dachneigung nicht ausreichend. Es wird eine Dachneigung von sogar 5° empfohlen. Die Erfahrungen zeigen, dass Tragwerksplaner mit diesen erhöhten Lasten, im Winter mit hohen Schneelasten, zusätzlich rechnen müssen. Um Schwingungen und Rissbildung bei der Abdichtung zu reduzieren, wird empfohlen, die Durchbiegung zu reduzieren. Dies erfordert letztendlich einen erhöhten Aufwand für die Unterkonstruktion (beispielsweise den Einsatz von Trapezprofilen oder Pfetten).

Das sogenannte Shattering ist ein weiteres Problem, welches bei Flachdächern, auf denen Kunststoffbahnen verlegt worden sind, in der letzten Zeit vermehrt auftritt. Es beschreibt den Zustand, dass komplette Dacheindeckungen, obwohl sie einwandfrei nach den Regeln verlegt wurden, komplett zerstört werden können. Ein Zusammenhang mit tiefen Temperaturen wird vermutet. Aktuell sind Hersteller, Sachverständige und Verbände dabei, das Phänomen genauer zu untersuchen.

Profiltafeldeckung

Profiltafel-Stehfalzdachkonstruktionen aus Metall werden in der Regel als Warmdachkonstruktion ausgeführt. Der dabei typische Dachaufbau unterscheidet sich gegenüber der Flachdachabdichtung – die Konstruktion ist flexibel und leicht und die entsprechende Gewichtsersparnis kommt der Gesamtkonstruktion zugute. Kalzip-Stehfalzkonstruktionen aus Aluminium sind selbsttragend und für große Spannweiten geeignet. Zur Befestigung der Profiltafeln werden kunststoffummantelte, hochbelastbare Halter eingesetzt. Die Halter leiten die einwirkenden Druck und Sogkräfte sicher in die Unterkonstruktion. Die Halter verfügen über eine besonders verstärkte Fußgeometrie. Mit nur wenigen und bauaufsichtlich zugelassenen Befestigern werden sie schnell und komfortabel montiert. Ein weiterer Vorteil liegt in der geringen Anzahl von Wärmebrücken, ein Faktor, der sich positiv auf die Erreichung niedriger U-Werte auswirkt.

Die Befestigung der Halter für die Dachelemente kann über Pfetten erfolgen. Dagegen müssen Folienkonstruktionen auf einem vollflächigen Untergrund flächig befestigt werden. Zur Befestigung des einzubauenden Dämmstoffs werden dazu in geringen Abständen Tellerbefestiger verwendet. Durch den geringen Befestigungsabstand wird eine Perforation der Dämmstoffebene erreicht.

Wartung und Brandschutz

Kalzip-Stehfalzdachkonstruktionen aus Aluminium besitzen eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit, brennen nicht und sind erhöht beständig gegenüber Strahlungshitze und Flugfeuer. Sie sind wartungsarm und bedürfen keiner aufwendigen Inspektionen. Diese beschränken sich auf die Überprüfung der Entwässerung und das Entfernen von Laub. Flachdachabdichtungen hingegen sind regelmäßig auf Schäden zu kontrollieren. Damit hier die garantierte Lebensdauer gewährleistet wird, ist in der Regel eine wiederkehrende Wartung der Dachfläche vorgeschrieben bzw. empfohlen.

Aluminiumdachdeckung als Blitzschutz-Fangeinrichtung nutzen

Flachdächer benötigen aufwendige Blitzschutzanlagen. Für Metalldach- oder Wandkonstruktionen sind in der Regel keine gesonderten oder zusätzlichen Fangeinrichtungen für Blitze notwendig. Nach Blitzschutznorm DIN EN 62305-3 bzw. VDE 0185-305-3 „Blitzschutz – Schutz von baulichen Anlagen und Personen“ sind Metalldächer „als natürliche Fangeinrichtung“ für den Blitzschutz geeignet. In der Norm „Verwendung von Metalldächern in Blitzschutzsystemen“ ist festgelegt, dass unbeschichtete Metalldächer, deren Dachelemente (Profiltafeln) durch Falzen oder durch mechanisches Schließen (Bördeln) verbunden sind, als natürlicher Bestandteil eines Blitzschutzsystems ohne weitere Anforderung geeignet sind. Beschichtete Kalzip-Stehfalzprofile sind gemäß einer besonderen Typprüfung gleichermaßen geeignet. Damit können Stehfalzdachsysteme ohne weitere Anforderung als natürlicher Bestandteil eines Blitzschutzsystems eingesetzt werden.

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

Dem Einsatz von langlebigen Stehfalzkonstruktionen aus Aluminium stehen die teilweise höheren Anfangsinvestitionen gegenüber. Betrachtet man den gesamten Nutzungszeitraum des Gebäudes, ergibt sich folgendes Bild: Ein Aluminium-Stehfalzdach ist nach Angaben eines Gutachtens der BAM (VI.1/14669) nach 41 Jahren noch voll funktionsfähig. Die Berechnungen beziehen sich auf die im entsprechenden Gutachten bestätigte Lebensdauer von 50 Jahren. Bei Flachdachabdichtungen aus EVA oder Polymerbitumen wird von einer mechanisch befestigten Dachbahn ohne Auflast ausgegangen. Als Lebensdauer wird dabei ein Austausch von Flachdachabdichtungen ohne Schutzschichten nach 15 bis 30 Jahren angegeben. Der ZVDH empfiehlt für Foliendächer Serviceverträge für die Wartung. Zur Wartung gehören u.a. kleine Instandsetzungsarbeiten wie z.B. Nachverschweißungen oder Nachverklebungen im Nahtbereich. Kalkuliert man pro Kalenderjahr jeweils für eine Frühjahrs- und Herbstwartung eine Pauschale von 2,00 Euro/m², amortisiert sich eine Metallbedachung bereits nach wenigen Jahren. Die Wartung eines Stehfalzsystems aus Aluminium beschränkt sich auf das Entfernen von Laub aus dem Bereich der Entwässerungssysteme.

Fazit

Ein Aluminium-Stehfalzdach kann für fast jedes Bauvorhaben in einer flach geneigten Bauweise eingesetzt werden. Die Vorteile liegen aufgrund seiner geringen Wartungskosten und langen Lebensdauer in erster Linie in der Wirtschaftlichkeit. Aber auch in der Ökobilanzierung erzielt zum Beispiel das Kalzip-Stehfalzsystem in den vom DGNB definierten Kriteriensteckbriefen eine sehr positive Gesamtbilanz. Dagegen stehen der etwas größere Planungsaufwand sowie die Logistikleistungen zur Baustelle.

Dachneigungen bei Industriehallen

Dachneigungsgruppe I ≤ 3° (5,2%)

Dachneigungsgruppe II> 3 bis 5° (> 5,2 bis 8,8%)

Dachneigungsgruppe III> 5 bis 20° (> 8,8 bis 36%)

Dachneigungsgruppe IV> 20° (> 36%)