Flachdachschaden durch (geplante) Baumaengel

Die Lage dieses sich am Stadtrand befindlichen, neben den Klassenräumen auch Werkstätten, eine Schwimmhalle, eine Turnhalle umfassenden Gebäudekomplexes ist als „naturnah„ zu bezeichnen.

Dem durch das Tor eintretenden Betrachter bietet sich erst mal der eingeschossige Gebäudetrakt mit dem Eingangsbereich an den sich 2- bis 3-geschossige Gebäudeteile anschliessen.

Für den Besucher, Dachinteressierten bietet sich über dem Eingangsbereich das Bild einer Faserzementwellplatteneindeckung mit vorgehängten Dachrinnen, Kehlen, seitlichen Ortgängen – im wesentlichen nichts aussergewöhnliches.

Vorsicht Dachschaden

Flachdächer geniessen bei Bauherren meist einen besonders schlechten Ruf, werden als „undichtbar„ eingeschätzt. Das über einen langen Zeitraum, u.a. an den Lichtkuppeln an 20 Stellen in den Innenraum der Schule tropfende Wasser hat nicht nur zu Verfärbungen geführt, es stellt auch für die, die Schule besuchenden behinderten Kinder eine erhöhte Unfallgefahr dar.

Vorher: Anschluss an die aufgehende
Fassade mit PIB-Kunststoffbahnstreifen.
Deutlich sichtbar,dass sich der PIB Kunststoff
in den Bereichen, wodieser mit Bitumen überstrichen wurde, reisst sichvom unterseitigen Vlies ablöst. Hier kann Wasser aufgenommen werden.

Vielfache Versuche des zuständigen Bauamtes sowie der beauftragten Dachdeckerunternehmen, bis hin zum Aufbringen einer Instandsetzungslage auf einer Teilfläche – führten nicht zum gewünschten Erfolg.
Da diese Situation seitens der Schulleitung, seitens des Trägers nicht mehr vertretbar war, schaltete das Bauamt einen Sachverständigen ein.
Aufgabenstellung: Ursachenforschung und Planung der Instandsetzung der Dachfläche. Die Flachdachfläche, um die es sich hier handelt, befindet sich zwischen den aufgehenden, geneigten Dachflächen.

Gesagt, getan – beim ersten Ortstermin wurden die mit Befeuchtungen belasteten Räume sowie die Dachfläche besichtigt. Auffällig war dabei, dass an einigen Lichtkuppeln sich an der Innenseite der selben klare Wassertropfen befanden.
Dies war damit zu begründen, dass sich diese Lichtkuppeln im Gang neben dem Schwimmbad befanden, wo bedingt durch die hohe Luftfeuchtigkeit im Schwimmbad mit einer erhöhten Kondensatbildung zu rechnen war.

In anderen Bereichen war an den hellen Aufsatzkränzen der Lichtkuppeln eine dunkle braune Verfärbung an der Innenverkleidung, unterhalb des Aufsatzkranzes der Lichtkuppel erkennbar. Daraus war zu schliessen, dass es sich hier um mit Feinstoffen angereichertes Wasser handeln muss, nicht um Kondensat.

Die Flachdachfläche verbindet alle Gebäudeteile miteinander und wird an mehreren Seiten partiell durch die aufgehenden höheren Gebäudeteile – Fassaden – partiell auch durch den erhöhten Dachrand begrenzt.

Die Abdichtung der Flachdachfläche, die mit einem nicht ausreichendem Gefälle versehen ist, was an den z.T. grossflächigen Pfützen gut erkennbar ist, ist sichtlich mit Bitumenbahnen eingedichtet.

Vorher: Abgedichtet aber erfolglos - auch das Überarbeiten einzelner Teilflächen, wie hier auf
dem Foto zu sehen, hat nicht den gewünschten
Erfolg gebracht. Im hintergrund der Anschluss (nachträglich) mit Bitumenbahnen an die Fassade. Fassade ohne ausreichende Hinterlüftung.

Zirka 10 Probeebtnahmen bewiesen,
das Dachschichtenpaket ist weitestgehend
trocken und funktionsfähig

Partiell hatte man kleinere, aber auch Flächen bis zu einer Grösse von ca. 50 – 80 qm komplett mit Bitumenbahnen überarbeitet, was aber nicht den gewünschten Erfolg brachte.
Ca. 90 % der Flachdachfläche (ausser dem überarbeiteten Bereich) waren mit einer Kiesschicht bedeckt, wobei die verschlammte, z.T. mit Moos angereicherte Kiesschicht für die vom Umkleideraum auf diese Dachfläche blickenden Kinder kein sehr schöner Anblick war.
Die aufgehenden Bauteile/Fassaden waren mit einer vorgehängten, jedoch nicht ausreichend hinterlüfteten Fassade bekleidet.
Die Fassadenbekleidung bestand aus Asbestzementfaserplatten, dem Erscheinungsbild nach 30 x 60 cm, waagerechte Deckung mit gestutzten Ecken.

Sehr viel später hat sich erst herausgestellt, dass es sich hierbei um ein mir wie auch anderen Fachleuten, u.a. der ausführenden Dachdeckerfirma nicht bekanntes Plattenformat, in einer Grösse von 120 x 40 cm handelt (ähnlich gestaltet wie Bitumenschindeln).
Die Grösse der Flachdachfläche beträgt ca. 700 qm, so dass ich diese Flachdachsanierung von der Masse her nicht als aussergewöhnlich gross, aber auch nicht aussergewöhnlich klein bezeichnen würde, aber bedingt durch die vielen An- und Abschlüsse, die unterschiedlichen Ausbildungen, die ca. 30 vorhandenen Durchbrüche als aufwendig bezeichne.

Abriss – ja oder nein?

Zu meiner Verwunderung haben die Probenentnahmen – hier hatte ich aufgrund der massiven Wassereintritte im Innenraum mit einer starken Durchfeuchtung des Dachschichtenpaketes gerechnet – nur partielle geringe Durchfeuchtungen in der Polystyroldämmung gezeigt.

Vorgeferigte Planan und Manschetten
(wie z.B. Lichtkuppelmanschette) sowie
die vorhängten Dachrinnen minimieren
das Risiko einer Durchfeuchtung des
Bauwerks

Auch die bituminöse Abdichtung befand sich, bis auf einige Oberflächenrisse, die aber noch nicht zu einem Wassereintritt geführt hatten, in einem noch vertretbaren Zustand.
Weniger vertretbar war der Zustand der Anschlüsse an die aufgehenden Bauteile, die partiell mit einer PIB-Kunststoffbahn, wobei sich das PIB in den Bereichen, wo es Kontakt mit dem Bitumen bekommen hat, vom darunterliegenden Vlies gelöst hatte, partiell auch Risse aufzeigte, wodurch eine Wasseraufnahme in diesem Bereich möglich war.
Andere Bereiche, z.B. am Dachrand, waren mit einer EVA-Kunststoffbahn eingedichtet, die ebenfalls in die horizontale Bitumenabdichtung eingebettet war. Auch diese zeigte starke Spuren der Alterung.

Diese Anschlussbahnen waren vom Dach aus gesehen auf der senkrechten Konterlattung der Fassade aufgebracht. So hat es sich bei den Untersuchungen herausgestellt dass, bedingt durch eine Teilung der Fensterbank, eine nicht ausreichende Dichtung dieses Stosses, Wasser hier wie auch an den Anschlüssen an die Fenster hinter die Dampfsperre und so in den Innenraum gelangen konnte.
Um diesen Zustand abzustellen, bedurfte es zumindest teilflächig auch einer Fassadensanierung, wobei sich die Bauherrschaft aufgrund der z.T. losen, klappernden Fassadenplatten für eine gänzliche Fassadensanierung an den die Dachflächen angrenzenden Fassadenflächen entschied.

Neugestaltet: Entwässerung der höher lieg-enden Dachflächen, inkl. Versorgung der Dachbegrünung mit Niereschlagswasser.
Fassadenbekleidung mit grossformatigen, asbestfreien Faserzementplatten. 3-schalige Lichtkuppeln mit hohem Wärmedurchlass-widerstand. Sicherheit durch eingebaute Flachdachabsturzsicherungen.

Ein Teilabriss der Fassade war auf der Grundlage der Planung, das alte Dachschichtenpaket mit einer Dämmstoffstärke von ca. 100 mm zu erhalten, dieses zu ergänzen und somit den Forderungen der Wärmeschutzverordnung Folge zu leisten, die Entsorgungskosten sowie auch die Kosten für neue Materialien zu minimieren und einen möglichst hohen Wärmedurchlasswiderstand zu erzielen.

Argumente für einen Komplettabriss der Fassade inklusive der Unterkonstruktion waren die mit einem Abstand von ca. 1,00 m z.T. recht spärlichen Verankerungen der Unterkonstruktion in der Wand sowie auch der zweischichtig aufgebrachten Konterlattung untereinander.

Die höherliegenden geneigten Dachflächen wurden konstruktiv über die innenliegende Rinnen, die daran angeschlossenen Fallrohre auf die tieferliegende Flachdachfläche entwässert. Deren desolater Zustand führte dazu, dass Wasser hinter die vorgehängte Fassade, unter die Dachabdichtung und schliesslich in die Innenräume gelangte.
Eine gewagte Konstruktion. Die Lösung: Eine aussenliegende Entwässerung über vorgehängte Dachrinnen, welche eine Verlängerung der gedeckten Dachdeckung, der Holzunterkonstruktion sowie der Eindeckung aus Faserzementwellplatten bedingte.

Da die Bauherrschaft nicht nur den ökologischen, sondern auch den ökonomischen Nutzen von Dachbegrünungen sieht, als begrünungsfreudig zu bezeichnen ist, umfasste die Planung letztendlich auch eine Dachbegrünung mit einem mehrbeschichteten Begrünungsaufbau.

Die Planung:

Auf der Grundlage der Ursachenforschung, des erstellten Gutachtens wurde eine detaillierte Planung erstellt. Diese umfasste die folgenden Massnahmen:

Erhalt des vorhandenen Dachschichtenpaketes (ausser den An- und Abschlüssen)
Weitestmöglicher Gefälleausgleich/Gefälleschaffung zu den Abläufen hin
Aufbringen einer Zusatzdämmung gemäss Wärmeschutzverordnung
Aufbringen einer wurzelfesten, dauerhaft dichten Abdichtung
Abriss der vorhandenen Asbestzementfaserplatten bekleideten Fassaden
Verlegen der Entwässerung der höherliegenden geneigten Dachflächen zur Flachdachfläche - Aussenentwässerung
Bekleiden der Fassaden inkl. Erneuerung der Fensterbänke
Begrünung der Dachfläche

Die Entscheidung für EPDM-Planen als Systemabdichtung wurde gemeinsam mit der Bauherrschaft getroffen. Argumente für dieses System, Typ NOVOtan - ecotop mit werksseitig vorgefertigten EPDM-Planen war eine weitestgehende, werksseitige Vorfertigung der Dichtungsplanen, der Eindichtung der Durchbrüche mit Manschetten, die positiven Eigenschaften von EPDM. Das bereits bei vielen mir und auch der Bauherrschaft eingesetzte System NOVOtan - ecotop ist wurzelfest nach FLL, lässt sich an den verbleibenden Nähten mit Heissluft verschweissen und hat eine nachgewiesene hohe Alterungsbeständigkeit, auch in den freibewitterten Bereichen.

Nachher: Zustand der Dachfläche (zwischen Turn- und Schwimmhalle) nach der Sanierung, der Bepflanzung. Unterschiedliche Pflanzen mit verschiedenen Blühzeiten bieten (fast) das ganze Jahr eine lebendige Dachgartenlandschaft.

Nachher: Begrünte Teilfläche, die mit Betonplatten versehen Bereiche sichern eine gefahrlose Wartung.

Die Planung/Instandsetzung umfasste im wesentlichen folgende Arbeiten:

Abriss der vorhandenen bituminösen An- und Abschlüsse
Abriss der vorhandenen Fassadenkonstruktion inkl. der Unterkonstruktion
Weitestgehende Erneuerung der Lichtkuppeln (einzelne wurden, da sie sich ca. 5 –10 cm von aufgehenden Bauteilen entfernt befanden, ersatzlos demontiert)
Anbringen einer vorgehängten Rinne an den höherliegenden geneigten Dachflächen inkl. Verlängerung der Holzunterkonstruktion und Ergänzung der Eindeckung mit Faserzementwellplatten im Traufbereich
Aufbringen einer Polystyrol-Gefälledämmung
Partieller Gefälleausgleich mit schüttbarem Dämmstoff und Bitumen
Eindichtung mit wurzelfesten, auf der Grundlage eines örtlichen Aufmasses gefertigten EPDM-Planen, Typ ecotop für Gründächer
Aufbringen eines Schutzvlieses
Verlegen einer Feststoffdrainage aus recyceltem Polystyrol
Verlegen eines Filtervlieses
Aufbringen einer Substratschicht mit 80 l/qm aus Recyclingmaterial
Einbringen von ca. 14.000 Pflanzen

Skizze
Detail Wandanschluss
an Massivwand

Im Zuge der Sanierungsmassnahmen wurden die ca. 40 cm hohen, ehemals mit Asbestzementfaserplatten bekleideten Wände an die Turn- und Schwimmhalle nicht mehr bekleidet, sondern gedämmt und mit den UV-stabilen, witterungsbeständigen ecotop-EPDM-Bahnen eingedichtet.

Auch an den aufgehenden Bauteilen/den Wänden wurden in dem nicht mit der Fassadenbekleidung versehenen unteren Bereich zur Dachfläche hin, eine Wärmedämmung in ausreichender Stärke aufgebracht. Darüber wurden dann die ecotop-EPDM-Planen bis über die Kante der Wärmedämmung an der Wand verlegt, an die Wand mit einem Wandanschlussprofil gepresst, so dass eine Hinterläufigkeit dieses Anschlusses selbst bei einer Zerstörung der Fassade nicht mehr erfolgen kann.
Die Lichtkuppeln, Lüfter, grossformatige Motorlüfter wurden mit werksseitig vorgefertigten ecotop-Manschetten eingedichtet.
Die Bekleidung der Fassaden erfolgte mit grossformatigen Faserzementplatten - herbstbraun -, mit Lüftungsgittern im Traufbereich wurde nun auch eine Belüftung der Eindeckung der geneigten Dachflächen ausreichend hergestellt.
Die Fassadendämmung wurde im Zuge der Sanierungsmassnahme von 4 auf 10 cm erhöht.

Die weitestgehend wiederverwendbaren Fensterbänke (bis 1,00 m Länge) wurden erneut montiert. Alle Fensterbänke wurden mit einer Holzunterkonstruktion unterstützt. Eine Vordeckung sichert einen schadensfreien Wasserablauf, auch wenn erneut Wasser an den Anschlüssen, den Stossfugen eindringt.

Die Entwässerung der höherliegenden, geneigten Dachflächen erfolgte nach der Instandsetzung über die vorgehängten Rinnen und die daran angeschlossenen Fallrohre die im Begrünungsaufbau verlegten Rinnensysteme und die sich darunter befindliche Flächendrainage in die Dachabläufe.
Dabei wird Regenwasser, durch das System der Floratek-Drainage geplant, angestaut, so dass über die langsame Verdunstung die Pflanzen auf natürlichem Weg für einige Tage auch in Trockenperioden mit Wasser versorgt werden.
Ein auf- ggf. fortschwemmen des Substrates, wie ich es an anderen Objekten gesehen habe, ist bei dieser Entwässerungslösung ausgeschlossen.

Entwässerungsrinnen wurden auch entlang der aufgehenden Bauteile, an dem mit einem erhöhten Wasseranfall durch die Entwässerung der Fassaden auf das Dach zu rechnen ist, verlegt.

Durch die individuelle Bepflanzung mit Flachballenpflanzen wurde eine abwechslungsreiche, sich mit den Jahreszeiten verändernde Vegetation geschaffen.
Durch das Einbringen von Pflanzen (statt Sprossenaussaat) konnte die Art der Vegetation, in den einzelnen, mehr und minder beschatteten Bereichen der Dachfläche geplant werden. Ausserdem bietet diese Art der Begrünung eine schnelle Verwurzelung der Substratschicht, bietet einen natürlichen Erosionsschutz und bietet dem Betrachter bereits nach einer kurzen Zeit das Bild einer begrünten Dachfläche.

Die entlang der Absturzsicherung zu den Lichtkuppeln u.a. zu wartenden Dacheinbauten verlegten Wartungswege aus Betonsteinplatten, führen den das Dach Betretenden sicher zu den Sicherungs- und Wartungseinrichtungen, schützen so Mensch und Vegetation.

Fazit: Es reicht nicht immer aus, ein Dach, welcher Art auch immer, ohne sich der Ursachen bewusst zu werden, abzudichten, instandzusetzen.
An diesem Beispiel zeigt sich, dass nur eine (umfangreiche) Analyse des vorhandenen, gegebenenfalls auch angrenzender Bauteile, deren Zustand zum Erfolg führen kann. Begrüssenswert ist der Entschluss der Bauherrschaft, hier nicht nur den ursprünglichen Zustand wiederherzustellen, sondern im Rahmen einer Modernisierung, die Funktion der Bauteile auf Dauer zu sichern, den Wert des Gebäudes zu erhöhen. Die Dämmeigenschaften, z.B. der Fassade wie auch des Flachdaches wurden verbessert.

Nachher: Seitentrakt nach der Modernisierung/Instansetung und Begrünung. Nicht eine Flachdachreparatur, sondern eine umfangreiche Instandsetungs- und Modernisierungs- massnahme sichert den behinderten Schülern in Langenfeld ein ungehindertes Lernen und Erfahren.

Das Risiko erneuter Durchfeuchtungen durch die konstruktive Veränderung der Dachentwässerung an den geneigten Flächen durch eine gezielte Wasserableitung minimiert. Die laufenden Nutzungs-/Instandhaltungskosten durch eine sichere, langzeiterprobte Abdichtung, eine zusätzliche Dachbegrünung, die Überarbeitung der Fassaden erhöht. Den behinderten Kindern, die von den Umkleideräumen der Turnhalle auf diese nun begrünten, nicht mehr schmutzig bekiesten Dachflächen schauen, wurde ein positve(re)s Erscheinungsbild von Flachdächern ihrer Schule gegeben.

Flachdächer sind nicht nur dauerhaft dicht auszuführen, sie sind auch gestaltungsfreudig, fast multifunktional und wie sich an dem Beispiel der Schule für Behinderte im Rheinland zeigt, manchmal auch eine Augenweide für den Betrachter.

Quellenangabe:

DIN 1986 - Entwässerungsanlagen
DIN 4108 - Wärmeschutz
DIN 18531 - Dachabdichtungen
Richtlinien für die Planung und Ausführung von Dächern mit Abdichtungen
- Flachdachrichtlinien-
Herstellerangaben der Saargummiwerk GmbH, Wadern-Büschfeld
zum System: NOVOtan – ecotop
Herstellerangaben der ZinCo GmbH, Unterensingen
Gutachten, Planungs- und Bauleitungsunterlagen – Jürgen Lech, Büro für DachTechnik, Essen

Literatur:

"Mit High-Tech zum trockenen Dachaufbau" erschienen in "Das Dachdeckerhandwerk", 3/96 oder Müller-Verlag, Köln
"Der richtige Weg zur Dachbegrünung" erschienen in "Bauhandwerk/Bausanierung" 12/99

ZURÜCK ZUM PUBLIKATIONSMENUE