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Die Zuverlässigkeit von Kunststoffdachbahnen

Auswahlkriterien für Kunststoffdachbahnen
Die Zuverlässigkeit von Kunststoffdachbahnen

Ein freier Handel mit Bauprodukten setzt voraus, dass deren Eigenschaften in ganz Europa einheitlich beschrieben und klassifiziert werden. Für Kunststoffdachbahnen ist dieser Prozess mit dem Erscheinen von DIN EN 13 956 im Februar 2006 in die Schlussphase getreten. Bis zum Juni 2008 müssen nationale Normen ganz zurückgezogen oder geändert werden. Leider macht diese Entwicklung die Arbeit des Planers und Ausführenden nicht einfacher. Zum einen verteilen sich die zu beachtenden Festlegungen nun auf drei Normenblätter, zum anderen steigt die Zahl der genormten Werkstoffe für Kunststoff- und Elastomerbahnen auf 25 an. Wie soll man da die Übersicht bewahren und nach welchen Kriterien die richtige Auswahl für ein konkretes Projekt treffen? Im Folgenden wird zunächst ein knapper Überblick über die neue Regelwerksituation gegeben, um dann aus Erfahrungen mit Kunststoffbahnen an ausgeführten Objekten Empfehlungen abzuleiten.

Text und Fotos: Rainer Oswald

Wie bei anderen Bauteilen ist auch bei Dachbahnen zukünftig zwischen Produktnormen, Anwendungsnormen und Konstruktionsnormen zu unterscheiden. Auf die Gründe für diese Neugliederung wird im Folgenden am Beispiel der Kunststoffdachbahnen genauer eingegangen.
DIN EN 13 956 [1] ist die Produktnorm für Kunststoff- und Elastomerbahnen auf genutzten wie auch auf nicht genutzten Dächern. Die in Deutschland übliche Unterscheidung zwischen der Abdichtung genutzter »Deckenflächen« (DIN 18 195, Teil 5) und der Abdichtung nicht genutzter Dächer (DIN 18 531) wurde also nicht übernommen. Der Untertitel »Definitionen und Eigenschaften« bringt zum Ausdruck, dass es um die Festlegung der Eigenschaften geht, die ermittelt werden müssen beziehungsweise dürfen, damit eine Kunststoffdachbahn in Europa (mit CE-Zeichen) in Verkehr gebracht werden kann. Die europäische Produktnorm fordert fast keine Grenzwerte – zum Beispiel keine Mindestdicken, obwohl doch in Deutschland in zurückliegenden Jahrzehnten viel Lehrgeld bezahlt wurde, um einzusehen, dass beispielsweise PVC-Weich-Bahnen, 0,8 mm dick, als einlagige Dachabdichtung zu risikoreich sind. Der Hersteller hat die meisten Eigenschaften seines Produktes lediglich nach einem einheitlichen Schema zu deklarieren. Die europäischen Produktnormen legen sich auch nicht auf bestimmte bewährte Werkstoffe fest, sehen also anders als deutsche Normen die Praxisbewährung nicht als Grundvoraussetzung für die Normungsfähigkeit von Produkten aus einem neuen Werkstoff an. Man ist offenbar in europäischen Gremien der Meinung, dass durch künstliche Alterung hinreichende Erkenntnisse über das voraussichtliche Langzeitverhalten von Dachbahnen gesammelt werden können. Solche Labortests, die eine längere Bewitterung durch Temperaturwechsel, Feuchtewechsel und UV-Bestrahlung zeitraffend simulieren, können aber keinesfalls die Praxisbewährung ersetzen. Aber selbst diese Überprüfung wird bei Oberlagen, die nur zur Verlegung unter schwerem Oberflächenschutz vorgesehen sind, nicht gefordert! Natürlich ist eine Dichtungsbahn unter einer Kiesschüttung, einem Gehbelag oder einer Begrünung in der Fläche nur geringen Temperatur- und Feuchteschwankungen und keiner UV-Bestrahlung ausgesetzt. Das trifft aber nicht für die aufgekanteten Bahnenränder zu! Zumindest bei nicht genutzten Dächern mit Kies oder Extensivbegrünung sind die Abdichtungsränder üblicherweise nicht abgedeckt. Die Erfahrung zeigt, dass gerade in diesen Aufkantungsbereichen, in denen die Bahnen häufig auch über Kanten geführt werden, die Alterung besonders schnell fortschreitet. Was für kurzsichtige Theoretiker waren da am Werk!
Insgesamt ist daher festzustellen, dass nach dieser Produktnorm CE-gekennzeichnete Kunststoffdachbahnen zwar gehandelt werden dürfen, ob sie aber so zuverlässig verwendbar sind, dass sie sich in der Praxis in allen Anwendungssituationen bewähren, ist damit keinesfalls sicher belegt. Die CE-Kennzeichnung ist kein Qualitätssiegel, auf das man sich blind verlassen kann. Aus der Entwicklung ergeben sich daher verschärfte Prüfungspflichten für die am Bau Beteiligten. ›
› Um die negativen Folgen europäischer Stoffnormen zu mildern, werden in Deutschland Anwendungsnormen eingeführt, die in der Normenreihe DIN V 20 000 zusammengefasst sind. Sie haben zum Ziel, den bisherigen nationalen Sicherheitsstandard und das Qualitätsniveau zu erhalten. Das für Dachbahnen geltende Normenblatt trägt die Bezeichnung DIN V 20 000: Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken, Teil 201: Anwendungsnorm für Abdichtungsbahnen nach europäischen Produktnormen zur Verwendung in Dachabdichtungen [2]. Diese Anwendungsnorm macht in Teil 4 Festlegungen zu den Anwendungstypen, zu den Kennzeichnungen und zu anwendungsbezogenen Grenzwerten und stellt in Teil 5 bauordnungsrechtlich relevante Anforderungen. So findet man in diesem Normblatt dann doch wieder Angaben zur Mindestdicke von Kunststoffbahnen (z. B. bei PVC-Bahnen 1,2 bzw. 1,5 mm) oder zu Mindestgewichten für Trägereinlagen. Das Normenblatt führt neun Werkstoffgruppen als normungsfähig auf (s. Tabelle) und beschreibt grob die Zusammensetzung der Werkstoffe: So kann man zum Beispiel nachlesen, dass eine PVC-Weich-Dachbahn mindestens zu 40 % aus PVC bestehen muss; eine EVA-Bahn aber bis zu 50 % und eine PE-C-Bahn bis zu 25 % aus PVC bestehen darf.
Für die Ausschreibung von Dachbahnen sind die Kennzeichnungsregeln dieses Normenblatts von Bedeutung. Sie decken sich zum Glück im Wesentlichen mit den bekannten. Lediglich der Anwendungstyp und die Eigenschaftsklasse sind hinzugekommen (s. Schwachstellenbeitrag 11/2004).
Die in den Konstruktionsnormen enthaltenen bisherigen Stoffnormen für Dachabdichtungen im nicht genutzten (DIN 18 531, Teil 2 [3] ) und im genutzten Dach (DIN 18 195, Teil 2) verlieren durch diese Aufgabenverteilung stark an Umfang. Sie werden 2008 neu erscheinen und durch die knappe Zusammenfassung der Festlegungen von DIN EN 13 956 und DIN V 20 000–201 hoffentlich für mehr Übersichtlichkeit sorgen.
Da in den Normen die Rezeptur einer Werkstoffgruppe nur durch sehr globale Grenzwerte umrissen wird, ist es ein grundsätzlich ungelöstes Problem, wann nach Rezepturänderungen im Rahmen der Grenzwerte noch von einer »bewährten« Bahn die Rede sein kann und wann von einer »neuen« Bahn gesprochen werden muss. Derartige Rezepturänderungen sind wahrscheinlich ein wesentlicher Grund für die zum Teil erheblichen Unterschiede im Langzeitverhalten von Bahnen, die hinsichtlich der Werkstoffgruppen und des Produktnamens scheinbar »gleich« sind.
Das AIBau (Aachener Institut für Bauschadensforschung und angewandte Bauphysik) hat sich daher die Frage gestellt, ob nicht mehr Transparenz für die Planer und Verarbeiter geschaffen werden kann, indem die Anwendungsschwerpunkte und das Langzeitverhalten von verbreitet eingesetzten Kunststoffbahnen untersucht werden. Ziel war letztlich, Hilfestellung bei der Auswahl und der Beurteilung von Bahnentypen zu geben. Da die Bahnenhersteller – bis auf wenige Ausnahmen – einschließlich ihrer Dachverbände zu einer Offenlegung ihrer Kenntnisse nicht bereit waren, wurde mit Hilfe von unentgeltlich mitarbeitenden Dachdeckern und Sachverständigen sowie durch die bereitwillige Unterstützung privater und öffentlicher Bauherren Informationen gesammelt. Es wurden Umfragen durchgeführt und von 2005 bis 2006 insgesamt 44 Dächer begangen. Von 35 Dächern entnahm man Bahnenproben und charakterisierte deren Alterungsverhalten durch Laborprüfungen (Einzelheiten s. [4] ).
Anwendungsschwerpunkte
Abgesehen von der wohl allgemein bekannten Tatsache, dass Kunststoffbahnen aufgrund ihrer schnellen Verlegbarkeit und hohen Flexibilität eindeutige Vorteile bei großflächigen und gegebenenfalls auch schwingungsanfälligen Industriehallendächern aufweisen, während die erheblich dickeren Bitumenbahnen ihre Stärken besonders in hoch belasteten Parkdecks und Intensivbegrünungen ausspielen können, zeigte die Untersuchung keine eindeutigen Anwendungsschwerpunkte für die verschiedenen angebotenen Bahnen. Alle Bahnentypen sind prinzipiell für die üblichen Einbausituationen anwendbar (soweit nicht bestimmte Schichtfolgen – etwa der Einbau unter Kies – ausdrücklich ausgeschlossen werden).
Lebensdauer
Ein auf den ersten Blick erstaunliches Ergebnis der Untersuchung war die starke Streuung der Lebensdauer innerhalb einer Produktgruppe. Verallgemeinert kann werkstoffunabhängig von einem Zeitraum von zehn bis zwanzig Jahren ausgegangen werden; deutlich längere Liegezeiten sind möglich, aber angesichts der Vielzahl der Einflussfaktoren und der mangelnden Rezepturtransparenz nicht sicher vorhersagbar.
Wichtig ist, dass der Verarbeiter mit den Besonderheit der Verlege- und Fügetechnik des jeweiligen Bahnentyps vertraut ist. Bei Ausschreibungen und Vergabe sollten diese Grundbedingungen ausdrücklich hervorgehoben und entsprechende Nachweise gefordert werden.
Verklebung oder lose Verlegung?
Eine positive Eigenschaft, die nicht nur die Nachhaltigkeit, sondern auch die Instandsetzungskosten günstig beeinflusst, ist eine leichte Ausbaubarkeit von Bahnen. Lose verlegte Bahnen, also Bahnen, die durch Auflast oder Befestiger windsoggesichert werden, sind unter diesem Aspekt verklebten Bahnen vorzuziehen.
Da es bei einer relativ großen Anzahl der untersuchten Dächer mit verklebten Dachschichten zu Problemen gekommen ist, sollte bei der direkten Verklebung besonders große Sorgfalt bei der Verarbeitung herrschen: Grundsätzlich sollten die Angaben des Herstellers zur Kleberwahl beachtet und genau eingehalten werden. Der Hersteller sollte insbesondere bei Dachinstandsetzungen mit in die Prüfung des Untergrundes einbezogen werden und seine Zustimmung zur Verklebung schriftlich mit entsprechenden Verarbeitungshinweisen ›
› erteilen. Das gilt auch für die Verklebung von »bitumenbeständigen« Kunststoffbahnen auf Bitumenbahnen! Bei nicht eindeutig bestimmbaren Verklebungsparametern ist es sicherer, eine Trennlage einzubauen und die Bahnen mechanisch zu fixieren oder mit Auflast zu verlegen.
Gefällegebung und Mikrobenbeständigkeit
Sowohl bei Dächern mit Auflast als auch bei Dächern mit langanhaltender Pfützenbildung, beispielsweise im Bereich der Kehlen, muss mit einem verstärkten Angriff von Mikroben auf die Dachbahnen gerechnet werden. Für beide Fälle ist zu fordern, dass die Mikrobenbeständigkeit der Dachbahnen einschließlich ihrer Nahtverbindungen nachgewiesen ist. Für Dachbahnen ohne Nachweis der Mikrobenbeständigkeit sollte grundsätzlich vollständige Pfützenfreiheit gefordert werden.
Randfixierung/Verarbeitung von Bahnen mit Einlagen
Die bei den meisten Dachbahnen (auch bei Bitumenbahnen) zu beobachtende, in gewissem Umfang zulässige Verkürzung nach der Verlegung ist sehr häufig die Ursache von Schäden, wenn dieses Materialverhalten nicht sorgfältig konstruktiv berücksichtigt wird. Seit Jahren fordern daher die Konstruktionsnormen obligatorisch eine Randfixierung, zum Beispiel in Aufkantungskehlen.
Bahnen mit Einlage besitzen in der Regel eine größere Formstabilität und werden daher an den Randfixierungen weniger zugbelastet. Sie weisen dafür ein anderes Problem auf: Bei Kunststoffbahnen mit Einlagen innerhalb des Werkstoffquerschnitts ist am Bahnenrand das Risiko von wasserführenden Kapillaren größer als bei Bahnen aus homogenem Material. Zumindest in Bereichen mit zu erwartender Pfützenbildung (Kehlen, gefällelose Verlegung) sollte daher bei diesen Bahnen eine Nahtversiegelung obligatorisch sein.
Reparaturmöglichkeit, Ergänzbar- und Identifizierbarkeit
Für den langjährigen Nutzer ist die Reparaturmöglichkeit und Ergänzbarkeit und die damit unmittelbar zusammenhängende Identifizierbarkeit der verlegten Bahnen besonders wichtig. Es sollten nur Bahnen verwendet werden, die entsprechend dauerhaft und hinreichend detailliert offen gekennzeichnet und beschrieben sind. Auch dies sollte fester Bestandteil der Ausschreibung sein. Die Vielzahl der Bahnentypen erfordert heute mehr denn je, dass die Bahnen für den jeweiligen Eigentümer beziehungsweise für den mit der Reparatur oder Wartung beauftragten Dachdecker eindeutig identifizierbar sind. Häufig kommen Unverträglichkeiten vor – selbst zwischen namengleichen Bahnen mit abweichender Rezeptur. Zur Kennzeichnung gehört nicht nur das Firmenemblem, sondern eine dauerhaft lesbare Beschriftung gemäß den Kennzeichnungskürzeln nach DIN V 20 000–201, die durch den Herstellernamen, der Produktnamen und das Herstelldatum – ähnlich wie bei Autoreifen – ergänzt ist. Noch besser wären zusätzliche, ausführlichere, fest mit dem Dach verbundene Informationsfelder, die weitere Angaben zur Materialunverträglichkeiten und sonstigen Besonderheiten sowie zum Baujahr des Daches machen.
Transparenz bei der Werkstoffentwicklung
Die Hersteller verhalten sich offenbar bei nachweisbar werkstoffbedingten Problemen der Abdichtung im Allgemeinen relativ kulant. Trotzdem ist es nicht verwunderlich, dass die für die Planung und Ausführung der Dächer Verantwortlichen äußerst verunsichert sind, wenn ihnen – bei gleicher Produktbezeichnung – Rezepturänderungen nicht bekannt gemacht werden. Mehr Transparenz wäre in dieser Hinsicht eine deutlich vertrauensbildende Maßnahme.
Resümierend ergibt die Untersuchung – die nicht den Anspruch auf statistisch abgesicherte Repräsentativität erhebt – den Eindruck, dass projekt-, verarbeiter- und rezepturbedingte Faktoren einen größeren Einfluss auf die Zuverlässigkeit von Kunststoffdachabdichtungen haben als die Werkstoffgruppe. Damit wird der Preis zu Recht zum wesentlichen Auswahlkriterium. Planer, Ausführende aber auch die Nutzer sollten vor allem die Transparenz der Werkstoffentwicklung und die Identifizierbarkeit von Dachbahnen fordern. Eine hinreichende Kenntnis der eingebauten Materialien ist eine Grundvoraussetzung für jede sachgerechte Arbeit an bestehenden Dächern. •
Quellenangaben und Literaturhinweise: [1] DIN EN 13 956: 2006–02 Abdichtungsbahnen – Kunststoff- und Elastomerbahnen für Dachabdichtungen, Definition und Eigenschaften. Im April 2007 ist die Norm unter Beseitigung von Übersetzungsfehlern im Wesentlichen unverändert neu erschienen. [2] DIN V 20 000 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken, Teil 201: Anwendungsnorm für Abdichtungsbahnen nach europäischen Produktnormen zur Verwendung in Dachabdichtungen; 2006–11 [3] DIN 18 531–2: 2005–11 Dachabdichtungen – Abdichtung für nicht genutzte Dächer, Teil 2, Stoffe [4] Der Aufsatz berichtet über die im August 2007 abgeschlossene Untersuchung: Spilker, Ralf, u.a.: Zuverlässigkeit von Flachdachabdichtungen aus Kunststoff- und Elastomerbahnen. Der Bericht wird demnächst über den IRB-Verlag, Stuttgart, zu beziehen sein. Er wurde durch Mittel des Bundesamtes für Bauwesen und Raumordnung und des AIBau realisiert.
Eine sehr aktuelle Übersicht gibt das »Produktdatenblatt für Kunststoff- und Elastomerbahnen«, herausgegeben vom Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks, März 2007.
Fachregeln für Dächer mit Abdichtungen (Flachdachrichtlinien) 2001; Abbildung 5 ist den neuen Abbildungen zu diesen Fachregeln aus dem Jahr 2003 entnommen.
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