Luftwege – hinterrücks - Quadriga

Bauschäden – 48 –
2/2012
Luftwege – hinterrücks
Feuchteschäden bei (un)belüfteten Flachdächern mit Attika
Belüftet oder nicht belüftet – es ist derzeit eine Glaubensfrage
in der Praxis. Reflexartig geben viele Bauschaffende den
belüfteten Konstruktionen den Vorzug, ohne im Einzelnen
die erforderlichen planerischen und konstruktiven Randbedingungen
zu prüfen. Die alleinige Anordnung eines Luftspaltes
oberhalb der Dämmebene reicht nicht aus, damit der
Konstruktionstyp die zugestandene Funktionstüchtigkeit
und damit die Schadensfreiheit erhält. Unkontrollierbare
Lufträume oberhalb der Dämmung werden immer wieder
zur Feuchtefalle. Der Artikel beschreibt zwei Schadensfälle
mit verunglückten Lüftungsebenen.
Autor:
Dipl.-Ing. Martin Mohrmann,
öbuv. SV für Schäden an
Holzkonstruktionen, Plön
Ein Neubau in mineralischer
Massivbauweise erhielt – getrennt
durch einen höheren
Mittelbaukörper ein nördliches
und südliches Flachdach
mit Gründachaufbau, die in
Holzbauweise erstellt wurden.
Die als belüftet geplanten
Dachflächen erhielt einen abweichenden
Aufbau – das
südliche mit einer Reihe
Dachentlüfter, das nördliche
mit zwei Reihen.
Die Flachdächer waren nach
insgesamt vier Jahren Standzeit
unterschiedlich stark
geschädigt. Gravierende
Schäden finden sich an der
gen Süden orientierten Dachfläche
(Abb. 4), welche auf
einer hinterlüfteten OSB-
Scheibe einen Gründachaufbau
trägt. Die Balkenlage
direkt unter der OSB-Platte ist
mit ca. 2° geneigt und weist
einen Lüftungsraum in den
Gefachen oberhalb der
Mineralfaserdämmung von ca.
6 cm Höhe auf. Eine Dampfsperrfolie
mit einem s d
-Wert
von über 100m (!) bildet auch
die luftdichte Ebene.
In der Planung findet sich
kein Hinweis auf Belüftungsöffnungen
– und dies sein
vorweg genommen - ist
konstruktiv auch nicht
möglich, da im Traufbereich
eine Attika hochgezogen
wurde und im First die
Dachfläche an aufgehendes
Mauerwerk angrenzt. In der
Ausführung finden sich
dementsprechend auch keine
Lüftungsöffnungen in der
Attika, im Firstbereich sind
– wohl aus dem Bauchgefühl
heraus - in jedem Gefach
Kaltdachlüfter eingebaut
worden.
Nebenbei – sollen die
unterlüfteten OSB-Platten
eine statisch wirksame
Scheibe ausbilden, benötigen
sie umlaufende Gurte. Werden
die traufparallelen Hölzer
niveaugleich mit der Balkenlage
ausgeführt, ist eine
Belüftung innerhalb der
Gefache unmöglich. Bei
diesem Bauvorhaben fehlen
die entsprechenden Randgurte
gänzlich.
Die ersten Schadensmeldungen
berichteten von Durchfeuchtungen
im Gebäudeinneren
an der Traufwand. Man
vermutete Undichtigkeiten an
der Dachentwässerung, die
über einen Attikagully durch
den Dachaufkantung führt.
Bei einer Begehung wurde das
Gründach abgeräumt, ein
Gullybereich geöffnet und
eine stark durchfeuchtete
OSB-Platte und Dämmung
sowie Wasser auf der Dampfsperrfolie
festgestellt. Das
gleiche Schadensbild findet
sich bei Öffnungen in der
Fläche. Die über geöffnete
Dachlüfter festzustellende
insgesamt sehr hohe Luftfeuchte
im Dachraum ließ
jedoch den Verdacht entstehen,
dass eine lokale Ursache
nicht allein schadensursächlich
sein können. Die Fragestellung,
wie sich im Hinterlüftungsraum
überhaupt eine
Luftzirkulation bzw. ein
Luftaustausch mit der
Außenluft einstellen kann,
konnte nicht beantwortet
werden. Öffnungen in der
Traufe gab es ja nicht.
Auffällig war zudem eine
augenscheinlich hohe
Feuchtebelastung des äußeren
Verblendmauerwerks, sichtbar
durch deutliche Ausblühungen
an der Südfassade
(Abb. 2). Nach Aussagen der
Beteiligten ist der Massivbau
während der Bauzeit einer
starken Bewitterung ausgesetzt
gewesen.
Kommt Feuchtigkeit
aus der Wand in den
Dachraum?
Ja – denkbar, aber wo
wären dann die Transportwege?
Bei einem zweischaligen
kerngedämmten Mauerwerk
gibt es den sogenannten
Fingerspalt zwischen Dämmung
und Verblendschale
sowie unvermeidliche Fugen
innerhalb der Dämmmatten.
Auch ist die Mineralfaser
selbst nicht strömungsdicht,
d.h. ein Feuchtetransport
innerhalb der Dämmebene
über Konvektion ist möglich.
Bedenkt man, dass Sonneneinstrahlung
die südliche
Verblendschale ordentlich
aufheizt, kann auch ein
thermischer Auftrieb dahinter
angenommen werden.
Abb. 1:
Dicht scheint die Abdichtung zu sein.
Die Wasserpfützen lassen auf der abgeräumten
südlichen Dachfläche die
Schädigung der OSB-Platte erahnen.
Die einzelnen Dachbalken
liegen in voller Tiefe auf dem
24 cm breiten Ringanker auf
und sind weiter für die
aufgehende Attika ummauert
(Abb. 3), d.h. sie durchstoßen
das Hintermauerwerk.
Außenseitig sind sie nicht
luftdicht abgedichtet, der
Strömungsweg zum Dachraum
wäre da.
Abb. 2:
Deutliche Ausblühungen des Verblendmauerwerks
lassen auf eine
hohe Wandfeuchte schließen.

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Bauschäden
Abb. 3:
Durch das Balkenauflager kann
Wasserdampf aus der Luftschicht
des Mauerwerks in das Dachbauteil
strömen.
Abb. 4:
Die südliche Dachfläche (rechts) wird
mit Feuchte aus dem Mauerwerk
belastet.
„Gezogene“ Konvektion
Der Antriebsmotor? Die
einseitige Anordnung von
Dachlüftern am Hochpunkt
der Dachfläche kann einen
Sog entstehen lassen, der Luft
aus der geplanten Lüftungsebene
abführt. Das ist sicherlich
auch so gewollt, funktioniert
aber nur dann, wenn
das Bauteil mit Außenluft
„durchlüftet“ wird. So fordern
denn auch die Fachregeln des
Deutschen Dachdeckerhandwerks
im Merkblatt Wärmeschutz
bei Dächern für
belüftete Dächer:
„Luftschichten von belüfteten
Dächern müssen an die
Außenluft angeschlossen werden.
Sie müssen einen sich
über die ganze Fläche erstreckenden,
überall durchströmbaren
Luftraum mit Be- und
Entlüftungsöffnungen
aufweisen. …“
Außenluft als Zuluft kann
so den ggf. aus dem Gebäude
eindiffundierenden Wasserdampf
aufnehmen und wieder
abführen. Fehlen die Zuluftöffnungen,
findet keine geplante
Durchströmung statt
sondern der Zufluss erfolgt
„irgendwie“ aus dem Baukörper
– hier über die Balkenköpfe
aus der Mauerwerksluftschicht
oder über Undichtigkeiten
der Luftdichtheitsebene
aus dem Gebäudeinneren
– mit teilweise erheblicher
Feuchtelast. Zusammen mit
dem thermischen Auftrieb
infolge Sonneneinstrahlung
transportiert die Luft erhebliche
Wasserdampfmengen aus
dem nassen Mauerwerk über
die Mauerwerksluftschicht in
den Dachraum an die kühle
Unterseite der OSB-Platte. Das
Kondensat tropft dann der
Schwerkraft folgend in die
Dämmung. Dass die ersten
Schäden an der Unterdecke
unterhalb der Attikagullys
auftraten, lässt sich sehr gut
durch die Durchdringung der
Attika mit dem Abflussrohr
erklären. Hier ist der Strömungsweg
besonders offen.
Im Norden ist es anders.
Das Flachdach auf der
Nordseite ist im Prinzip ähnlich
konstruiert – nur offensichtlich
mit entscheidenden
Abweichungen, die es weitestgehend
schadensfrei halten.
Die Luftschicht beginnt
am Traufpunkt wieder mit
6 cm, erhöht sich aber mit
Hilfe einer Aufkeilung auf
ordentliche 26 cm – der
Dachbalken läuft hier waagerecht
(Abb. 4). Eine Reihe
Dachentlüfter sind wieder im
Hochpunkt, aber auch eine
Reihe im Traufenbereich in
jedes Gefach eingesetzt worden.
Somit besteht die Möglichkeit,
dass der Belüftungsraum
mit Außenluft durchströmt
werden könnte. Der
Autor benutzt hier den Konjunktiv,
da einfache Dachentlüfter
(ohne Zwangsventilatoren)
hinsichtlich ihrer Wirkungsweise
nicht genau
berechenbar sind. Wieso sollte
bei gleicher Windanströmung
(Richtung und Stärke) Luft
über den traufnahen Lüfter in
die Dachkonstruktion hinein
und 4m entfernt über den
gleichen Lüftertyp wieder
hinaus fahren? Oder vielleicht
umgekehrt? Es bleibt schwierig
einzuschätzen, insbesondere
wenn bei an höheren Gebäudeteilen
angesetzten Pultdächern
mit Windverwirbelungen
zu rechnen ist. Vielleicht
sind es aber genau diese
Turbulenzen, die an firstnahen
Lüfter eine Sogwirkung initiieren.
Häufig bleiben Dachentlüfter
als letzte Option,
wenn Be- und Entlüftungsöffnungen
gemäß Dachdeckerregelwerk
nicht möglich sind.
Planen lässt sich eine solche
Belüftung nicht genau und
auch nicht wirklich zuverlässig.
Ein Effekt kann gut beschrieben
werden – auf der
Nordseite wird die Verblendschale
nicht der Sonneneinstrahlung
ausgesetzt, ein
Feuchtetransport über thermischen
Auftrieb und/oder
durch einen höheren Wasserdampfpartialdruck
von der
Dämmebene der Wand in das
Flachdach hinein wird daher
sehr viel geringer ausfallen.
Die Verschattung der nördlichen
Flachdachflächen durch
angrenzende höhere Gebäudeteile
bleibt ohne Wirkung, da
der Gründachaufbau ohnehin
diesen Effekt vorweg nimmt.
Gründächer sind im Grundsatz
sehr empfindlich gegenüber
Feuchteeinträge, da ihre
äußeren Bauteile unter der
Substratschicht im Sommer
kühl bleiben und ihr Austrocknungspotential
nach
innen äußerst gering ist. Führt
die eigentlich zur Entlastung
angelegte Lüftungsschicht die
Feuchte nicht ab sondern
weitere hinzu, versagt das
Dach sehr schnell.
Das Dach entspricht bereits
beim Bau nicht den anerkannten
Regeln der Technik. Durch
die neue Holzschutznormung
gelten seit Anfang 2012 für
belüftete flachgeneigte Dächer
mittlerweile sehr viel schärfere
Regeln. Belüftete Hohlräume
von mindestens 15 cm
Höhe bei Gründächern unter
5° Dachneigung, bei denen die
Be- und Entlüftungsöffnungen
mindestens 40 % des
Lüftungsquerschnitts betragen
müssen, werden für nachweisfreie
Bauteile gemäß der Anlage
A der DIN 68800-2
verlangt. Damit die Belüftungsöffnungen
auch funktionieren,
sind sie so zu planen,
dass die Windströmung das
Bauteil auch direkt durchfahren
kann.
Bei diesem Bauwerk wäre
eine Flachdachausführung mit
reiner Aufdachdämmung
sinnvoll gewesen und dauerhaft
schadensfrei geblieben.
Kein planerischer noch bautechnischer
Aspekt stünde
dem entgegen, da der Dachaufbau
innerhalb der Attika
liegt und nicht genutzt wird.
Zwangsbelüftet
Ein weiterer Schadensfall
hat eine ähnliche Ursache. Ein
modernes Wohnhaus in kubischer
Architektursprache –
also mit umlaufender 30 cm

Bauschäden – 50 –
2/2012
Abb. 8:
Hier ist die feuchtevariable Dampfbremse
überfordert. Kondensat
findet den Weg durch Kabeldurchführungen
und bildet eine deutliche
Wasseransammlung oberseitig der
Dampfbremse
Abb. 5:
Kaltdach-Zwangsentlüfter
saugen
je nach Windgeschwindigkeit
Luftmengen aus
dem Dach.
Abb. 6:
Im Luftraum tropft
das Kondensat von
der Schalung ab
und läuft auf der
Holzfaserplatte
zu den tiefsten
Stellen.
Abb. 7:
Nach Demontage
der Lüfteroberteile
sind deutliche
Ablaufspuren auf
der Holzfaserplatte
zu erkennen.
hoher Attika – erhielt 2010
sein Flachdach. Unter einer
vollgedämmten Balkenlage ist
eine feuchtevariable Dampfbremse
als luftdichte Ebene
angeordnet, oberseitig deckt
eine Weichfaserplatte die
Dämmebene ab. Soweit hat
der Tragwerksplaner auch den
Tauwassernachweis mit dem
Glaserverfahren geführt, nämlich
als belüftete Flachdachkonstruktion.
Ausgeführt wurde oberhalb
eine Aufkeilung von ca. 60
bis 240 mm mit einer Vollholzschalung
und Bitumenabdichtung
– natürlich unbelüftet,
da die gemauerte Attika
nichts anderes zuließ!
Nun gab es im ersten Frühjahr
eine Mängelrüge der
Hausbesitzer über eine Feuchtestelle
an der Unterdecke,
dessen Ursache man als Undichtigkeit
in der Dachhaut
annahm und lokal nachbesserte.
Zwischenzeitlich gab es
Geruchsprobleme im Obergeschoss,
die man mit dem
Dachhohlraum in Verbindung
brachte und daher nachträglich
in der Dachmitte eine
Reihe Kaltdach-Zwangsentlüfter
einbaute (Abb. 5). Im
nächsten Winter traten erneut
und diesmal stärkere Feuchteschäden
auf und man öffnete
das Dach von außen und innen.
Im Hohlraum wurde eine
massive Feuchtebelastung der
Vollholzschalung und der
Oberkanten der Aufkeilung
durch ablaufende Wasserspuren
und Schimmelpilzbefall
deutlich. Von der Schalung
abtropfendes Wasser sammelte
sich auf der Holzfaserplatte.
Feuchtigkeit über den
Bybass
Der Luftraum unter der
Schalung ist mit der Außenluft
über 10 Zwangsentlüftern
DN 125 verbunden, die gemäß
Herstellerangaben bei den vor
Ort im Winter üblichen Windgeschwindigkeiten
von 4 bis
5 m/s zusammen eine Luftmenge
von ca. 1180 m³/h
fördern können. Der Hohlraum
selbst hat ein Volumen
von ca. 15 m³, bei entsprechenden
Zuluftöffnungen
könnte sich daher ca. ein
78-facher Luftwechsel einstellen.
Aber diese Öffnungen
zur Außenluft fehlen, der
Zufluss kommt infolge unvermeidlicher
Leckagen der luftdichten
Ebene aus dem Gebäudeinneren
– warm und mit
reichlich Wasserdampf beladen.
Mit einem BlowerDoor-
Test konnte zwar eine gute
Abdichtung der luftdichten
Dampfbremse festgestellt
werden, hier aber wurde über
einen Installationsschacht Luft
aus dem Hauswirtschaftraum
mit hoher Feuchte und
Temperatur durch zwei
Etagen bis unter das Dach
geführt.
Lokaler Wassersammler
Dringt feuchte Luft in den
kalten Dachhohlraum ein,
kondensiert der Wasserdampf
flächig an der kalten Unterseite
der Dachscheibe und tropft
vereinzelt auf die Faserplatte
ab. Auch die ungedämmten
Dachentlüfter bieten an den
Rohrinnenwandungen
Kondensationsflächen, sie
stellen jedoch Wassersammler
dar. Das Kondensat entsteht
hier konzentriert und tropft in
solchen Mengen ab, dass sich
Rinnsale zu den tiefsten
Stellen bilden (Abb. 6 + 7).
Über undichte Stöße der
Holzfaserplatten und Durchdringungen
– hier z.B. entlang
des Leerrohres der Antennenleitung
– rinnt das Wasser
herunter bis zur feuchtevariablen
Bahn und bildet einen
großen Wassersack (Abb. 8).
Ein echter Dichtheitstest für
die luftdichten Abklebung –
der Elektriker war`s diesmal
nicht.
Wenige Hersteller bieten
Kaltdachentlüfter mit Auffangschale
für Kondensat an.
Das untere Ende eines solchen
Lüfters ragt teilweise bis zu
120mm in das Dach hinein.
Bei niedrigeren Lüftungshöhen
würde sich der Lüfter in
die Dämmschicht drücken und
ein Teil der Lüftungsöffnung
wäre damit verschlossen. In
der Praxis wird daher bei
niedrigen Lufträumen auf
Lüfter mit Kondensatschale
verzichtet. Oft wird abtropfendes
Kondensat bei funktionierender
Hinterlüftung wieder
abgeführt – bei hohem
Feuchteeintrag kann es wie
oben beschrieben zu Schäden
kommen.
Auch hier wäre eine Konstruktion
mit kompletter Aufdachdämmung
die einfachste
und sicherste gewesen. Saniert
wird das Dach, indem die Gefachdämmung
verbleibt, die
Holzfaserplatte durch eine
OSB-Platte ersetzt und zusätzlich
mit Dampfsperre und
neuer Abdichtung eine Aufdachdämmung
als Gefälledämmung
verlegt wird.
Belüftete Flachdachkonstruktionen
sind grundsätzlich
für Gebäude mit umlaufenden
Attiken nicht geeignet, da für
einen funktionierenden Belüftungsstrom
die Anordnung
der Be- und Entlüftungsöffnungen
nicht gelingt.