Hallendacheinstürze

Mehrere Hallendacheinstürze haben angesichts der schweren Verluste von Menschenleben in den letzten Monaten zu Recht in den Medien große Aufmerksamkeit erregt. Soweit nicht eindeutig eine ungewöhnlich große Schneelast zum Versagen führte, sind allerdings in Anbetracht der laufenden Untersuchungen harte Fakten zu den tatsächlichen konstruktiven Sachverhalten rar. Umso bunter ist das Spektrum der sinnvollen, aber auch höchst unsinnigen Schlussfolgerungen und Meinungen. Einen Tiefpunkt bildet das Statement des Hauptgeschäftsführers des Verbands Beratender Ingenieure (VBI). In der Tagesschau vom 2.2.2006 bekannte er sich zur Meinung »einiger Mitglieder« seines Verbandes, »dass Flachdächer das Unsinnigste waren, was die Menschheit erfunden hat«.

Für alle, die keinen Zugang zu den Tatsachen haben, ist es müßig, zurzeit über die Einsturzursachen und die technischen Konsequenzen zu spekulieren. Es scheint aber geboten, sachlich über die Zuverlässigkeit und die Schwachstellen von Flachdächern Bilanz zu ziehen. Denn bei vielen heute üblichen Gebäudenutzungen sind Flachdächer selbstverständlich nicht nur sinnvoll, sondern unverzichtbar. Dies gilt sowohl für genutzte Flachdächer wie Dachterrassen, Dachgärten und Parkdächer als auch für großflächige nicht genutzte Dächer von Industrie- und Gewerbebauten.

Zuverlässige Statistiken zur Schadensanfälligkeit von Flachdächern gibt es nicht. Seitdem Steildächer meist ausgebaut werden, besteht nach den Beobachtungen des Aachener Instituts für Bauschadensforschung und angewandte Bauphysik zwischen der Schadenshäufigkeit bei flachen und geneigten Dächern kein signifikanter Unterschied mehr. Undichtigkeiten bei schwer zugänglichen Abdichtungen in genutzten Dächern können allerdings komplizierte Untersuchungen und äußerst hohe Instandsetzungskosten zur Folge haben. Deshalb ist es bedeutsam zu wissen, wie Flachdächer zu- verlässig entworfen und ausgeführt werden können. Die neueren Regelwerke – insbesondere DIN 18 531 im Hinblick auf die nicht genutzten Flachdächer und DIN 18 195, Teile 5 und 9, für die genutzten Flachdächer – breiten dazu ein überwiegend brauchbares Instrumentarium aus, das lediglich gekannt und richtig angewendet werden muss.

»Die Zuverlässigkeit beinhaltet sowohl die Sicherheit, die Gebrauchstauglichkeit als auch die Dauerhaftigkeit eines Bauteils«. So umschreibt die internationale DIN ISO 8930 den Begriff der »Zuverlässigkeit«. Bauteile sollen nicht nur bei durchschnittlicher Beanspruchung gerade eben schadenfrei die Gewährleistungszeit überstehen. Vielmehr sollen sie auch bei ungünstigen, seltener vorkommenden Extrembeanspruchungen – die noch nicht als Naturkatastrophe gelten können – während der üblichen Lebensdauer ihre Funktionen sicher erfüllen. Dabei wird vorausgesetzt, dass sachgerecht inspiziert und gewartet wird.

Meist kann eine höhere Zuverlässigkeit nur mit einem größeren konstruktiven Aufwand erzielt werden. Aus Wirtschaftlichkeitserwägungen ist daher im Einzelfall zu klären, welchen Grad der Zuverlässigkeit eine Bauweise benötigt. Dies ist von den Schadensfolgen abhängig: So wird man den Feuchteschutz eines Hausvordachs, eines Balkons oder eines Fertigteilgaragendachs einfacher ausführen können als eine äußerst schwer zugängliche Abdichtung in wärmegedämmten, intensiv begrünten Dächern über hochwertig genutzten Innenräumen. Dies erklärt zum Beispiel, warum die Regelwerke sehr einfache Flüssigabdichtungen zwar für Balkone, nicht aber für wärmegedämmte Dachterrassen zulassen. Die Hallendacheinstürze werden vielleicht zum Ergebnis führen, dass die langfristigen Auswirkungen von Undichtigkeiten auf die Dauerhaftigkeit von Tragwerken noch mehr als bisher beachtet werden müssen.

Wie kann man nun als Planer die Zuverlässigkeit einer Konstruktion beeinflussen? Dazu müssen prinzipiell nur vier Grundregeln beherzigt werden:

Wendet man diese Grundsätze konsequent an, sind Flachdächer mit hoher Zuverlässigkeit das Ergebnis. Einige Einflussfaktoren sollen im Folgenden angesprochen werden.

Gefällegebung und Entwässerung:

Während unter den schweren Schichten genutzter Dachflächen die meisten Abdichtungsmaterialien bei stehendem Wasser keine wesentlichen Veränderungen zeigen, können die starken klimatischen Wechselbeanspruchungen auf ungeschützten Dachflächen bei langanhaltender oder wechselnder Beanspruchung durch Pfützen eine schnellere Alterung von Dachabdichtungen verursachen. Vor allem sind aber die Folgen selbst kleinster Leckstellen bei stehendem Wasser wesentlich schwerwiegender. Insofern sollte die Abdichtung von Flachdächern möglichst ein Gefälle zu Abläufen aufweisen, die an den tatsächlichen Tiefpunkten der Dachfläche liegen müssen. Von dieser Regel sollte nur abgewichen werden, wenn das Leckstellenrisiko und die Unterläufigkeit der Abdichtung durch andere Maßnahmen stark reduziert werden können.

Aus Nutzungs- und anderen Praktikabilitätsgründen ist vielfach ein Gefälle von mehr als 2 % nicht realisierbar und in Kehlen ein Quergefälle von mehr als 1 % nicht sinnvoll. Dann sind aber aufgrund von Ebenheitstoleranzen und Durchbiegevorgängen Pfützen auf Dächern nicht völlig vermeidbar. Die Regelwerke zeigen, wie diesem Nachteil durch eine aufwändigere Abdichtungstechnik begegnet werden kann. Bei nicht genutzten Flachdächern ist daher die weitgehende Pfützenfreiheit ein Qualitätsmerkmal, das in DIN 18 531 auch ausdrücklich angesprochen wird.

Die Zuverlässigkeit von Flachdächern bei extremen Niederschlägen ist in den letzten Jahren deutlich erhöht worden, indem wesentlich striktere Regeln zur Notentwässerung unter Berücksichtigung eines Jahrhundertregens in DIN 12 056 und DIN 1986100 niedergelegt wurden. Das Murren über den damit verbundenen Mehraufwand – vor allem bei großflächigen Leichtdächern – wird wohl angesichts der Dacheinstürze verstummen.

Materialwahl:

Grundsätzlich ist in den zurückliegenden Jahrzehnten eine wesent-liche Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Dachabdichtungen zu verzeichnen. Insofern kann man heute Flachdächer generell zuverlässiger abdichten als früher. Die Öffnung des europäischen Bauproduktenmarkts und die Entwicklung immer neuer Rezepturen, die zum Beispiel die Zahl der hochpolymeren Dachbahnenvarianten in DIN 18 531 auf 31 anschwellen ließ, machen die Auswahl der »richtigen« Bahn für den Planer aber immer schwieriger. Selbst bei scheinbar altbekannten Bahnentypen muss man mit Rezepturänderungen rechnen. Da die Normen nur wenige stoffliche Grenzwerte festlegen, brauchen solche Änderungen meist nicht deklariert zu werden. Sie haben auch keine erneute bauaufsichtliche Prüfung zur Folge. Man kann daher nicht sicher sein, ob eine immer noch unter gleicher Bezeichnung gehandelte Bahn wirklich die »altbewährte« ist. Wie ich bereits an anderer Stelle beklagt habe, mangelt es daher an Transparenz auf dem Dachbahnenmarkt. Daraus er- geben sich grundsätzliche Risiken der Flachdachabdichtung, die eigentlich nur durch eine sehr lange Bauproduktenhaftung reduziert werden können.

Lagenzahl:

Unbestreitbar wird die Zuverlässigkeit von Abdichtungen mit der Lagenzahl erhöht. Die Wahrscheinlichkeit von Undichtigkeiten nimmt nämlich mit der Lagenzahl erheblich ab. Insbesondere bei schwer zugänglichen Abdichtungen in aufwändig konstruierten, genutzten Dachflächen wird man daher auch in Zukunft aus Zuverlässigkeitserwägungen die zweilagige Abdichtung aus Polymerbitumenbahnen bevorzugen. In den genannten Situationen ist der Mehraufwand angesichts der sonstigen Bauteilkosten in der Regel auch nicht sehr nennenswert. Für den großflächigen Gewerbe- und Bürobau ist aus Gründen der Rationalisierung die einlagige Abdichtung mit hochpolymeren Dachbahnen der Regelfall. Eine sichere Fügetechnik – auch unter ungünstigen Außenklimabedingungen – und das spezielle Know-how der ausführenden Handwerker über die Eigenheiten der zu verarbeitenden Bahn sollten hier neben dem Preis das entscheidende Auswahlkriterium bilden.

Die neue Flachdachabdichtungsnorm sieht nun auch hier zu Lande, nach langer Anwendungszeit im Ausland, spezielle Polymerbitumenbahnen für die einlagige Verlegung vor. Bei den An- und Abschlüssen treten an den beschieferten Bahnenüberlappungen noch Schwierigkeiten auf, die allerdings durch die vorgeschriebene, zweilagige Ausführung der Randanschlüsse entschärft werden. Sonst ist bei einlagigen Abdichtungen mit Bitumenbahnen vor allem ein mentales Problem zu lösen: Die Verarbeiter müssen lernen, dass einlagige Bitumenbahnenabdichtungen mit der gleichen Sorgfalt wie einlagige Kunststoffbahnenabdichtungen verlegt werden müssen, da man sich nicht mehr auf die zusätzliche Sicherheit durch eine zweite Bahnenlage verlassen kann.

Aufkantungshöhen und Mindestabstände:

Ein nach wie vor wesentlicher Faktor für die Zuverlässigkeit von Abdichtungen ist die Detailgestaltung. Hier müssen die Planer ihren wichtigsten Beitrag leisten. Die Verurteilung von Flachdachkonstruktionen durch Ingenieure fällt unter diesem Blickwinkel auf die Kritiker selbst zurück, nehmen doch die meisten Ausführungs- und Schalpläne auf die »Nebensächlichkeit« einer sachgerechten Abdichtungsführung nur völlig unzureichend Rücksicht. Die Aufkantungshöhen von in der Regel 15 cm über Oberkante Belag, der ausreichende Platz für Randverwahrungen, Abstände zwischen Durchdringungen und Rändern beziehungsweise Dehnfugen von mindestens 15 cm beziehungsweise 30 cm (gemessen ab Flanschrand) ermöglichen eine einfache Ausführbarkeit dauerhaft abdichtbarer und wartbarer Details. Natürlich sind in der Praxis Abweichungen von diesen Grundregeln nicht immer vermeidbar. Wie in diesen Sonderfällen die komplexe Planungsaufgabe gelöst werden kann (zum Beispiel bei niveaugleichen Dachterrassentürschwellen), ist in den neuen Regelwerken detailliert beschrieben und war schon mehrfach Gegenstand dieser Artikelserie.

Verminderung der Schadensfolgen und Wartbarkeit:

Meist ist der Leistungsvergleich zwischen geneigten Dächern und Flachdächern ohnehin unsinnig, da sich bei vielen Bauaufgaben diese Wahlalternative gar nicht stellt. Wenn man trotzdem einen Vergleich wagt, ist die einfachere Auffindbarkeit von Undichtheiten der eindeutigste Vorteil der Steildachkonstruktionen. Die Eintrittstelle des Leckwassers muss relativ eng eingegrenzt oberhalb der Austrittstelle der geneigten Dachfläche liegen.

Bei Flachdächern ist eine so leichte Zuordnung nicht möglich. Durch die Verwendung von überwiegend wasserdichten Dampfsperren und nur an wenigen Fugen und Durchbrüchen wasserdurchlässigen Stahlbetondecken weisen Warmdächer extrem lange Sickerwege zwischen der Eintrittstelle in der Abdichtung und der Austrittstelle an Unterbrechungen der Dampfsperre oder der Deckenplatte auf. Bereits die Lecksuche gerät dann bei schwer zugänglichen Abdichtungen zu einer kostenintensiven Großaktion. Zudem können weite Bereiche zunächst unbemerkt durchfeuchten, so dass auch der Instandsetzungsumfang schnell erhebliche Größenordnungen annimmt. Besonders bei großen, genutzten Dachflächen mit schwer zugänglichen Abdichtungen kommt daher einer möglichst geringen Unterläufigkeit des Flachdachaufbaus für die Zuverlässigkeit eine wesentliche Bedeutung bei.

Sind Umkehrdachkonstruktionen realisierbar, wird durch die vollflächigere Verklebung der Dachabdichtung auf dem Stahlbetonuntergrund der Decke nicht nur das Perforationsrisiko vermindert, sondern auch eine Unterläufigkeit weitgehend vermieden. Bei Warmdachkonstruktionen bieten Schaumglasdämmungen ähnliche Vorteile, wenn sie denn absolut lückenlos in Heißbitumen eingebettet werden.

All diese Lösungen werden nun auch in den bereits zitierten Regelwerken – auch den Flachdachrichtlinien – besonders dann empfohlen, wenn ein hohes Qualitätsniveau vereinbart wurde oder schwierig auszuführende Details (zum Beispiel niveaugleiche Türschwellenanschlüsse) realisiert werden müssen. Für das nicht genutzte Flachdach auf leichten Tragschalen können die Durchfeuchtungsfolgen begrenzt werden, wenn der Dämmstoffzwischenraum abgeschottet wird, indem in regelmäßigen Abständen die Abdichtung mit der Dampfsperre verklebt wird. Besonders DIN 18 531 macht deutlich, dass weiterhin die Wartbarkeit ein Qualitätsmerkmal ist. Besonders im Industriedachbereich sind Aggregate auf der Dachfläche fast die Regel. Werden diese unmittelbar über der Dachabdichtung angeordnet, sind Wartungsarbeiten ohne extrem aufwändige Demontagen gar nicht möglich. Hier fordert die neue DIN 18 531 einen Mindestabstand von 50 cm. Mich erstaunt immer wieder die Gedankenlosigkeit, mit der die Betreiber von Industrieanlagen einerseits bei der Montage von Aggregaten auf Dachflächen auf die Belange der Abdichtung praktisch keinerlei Rücksicht nehmen – andererseits aber bei Undichtigkeiten der hundertfach von Leitungen durchbrochenen Flächen über die schwere Wartbarkeit und Unzuverlässigkeit von Flachdächern lamentieren.

Nach meinen Erfahrungen bei Neubauberatungen zur Abdichtungstechnik werden die aufgezählten Möglichkeiten zur Realisierung zuverlässiger Flachdächer meist viel zu spät im Planungsprozess berücksichtigt. Der Platzbedarf eines notwendigen Gefälles und der aufgekanteten Dichtungsränder, die Gestaltung der Untergründe für die Verlegung von Verbundabdichtungen, die entwässerungstechnisch sinnvolle Lage von Fallrohren und Abläufen sowie der ausreichende Abstand zwischen Durchdringungen und aufgehenden Bauteilen und zwischen Dachabdichtungen und Aggregaten auf der Dachfläche müssen bereits im frühen Entwurfsstadium eingeplant werden, da diese Anforderungen Auswirkungen auf die Baukonstruktion, die Haustechnik, die Grundrissgestaltung und das formale Konzept haben können. Eine im Rohbau bereits verpfuschte Situation kann während der Ausführungsphase der Abdichtung häufig nur noch unvollkommen korrigiert werden. Dann darf man sich nicht über unzuverlässige Flachdachkonstruktionen wundern. Dass die gleichen Ingenieure, die diese grundsätzlichen Fehler ganz wesentlich mit zu verantworten haben, dann auch noch über die Schadensanfälligkeit von Flachdächern öffentlich klagen, macht nur noch sprachlos. R. O.

Literaturhinweise: – Über die Zuverlässigkeit von Flachdächern wurde in dieser langjährigen Artikelserie – nämlich im November 1992 – schon einmal berichtet. Wer die beiden Artikel vergleicht, erkennt die Entwicklung der Bautechniken und der Regelwerke – aber auch der Erfahrungen des Verfassers. – Als aktuelle Regelwerke zur Abdichtung von Flachdächern wurden vor allem DIN 18 531, Teil 1 bis 3 – Dachabdichtungen – Abdichtung für nicht genutzte Dächer (Ausgabe November 2005) und DIN 18 195, Teil 5 – Bauwerksabdichtungen – Abdichtungen gegen nichtdrückendes Wasser auf Deckenflächen (…) (Ausgabe August 2000) und Teil 9 – Durchdringungen, Übergänge, An- und Abschlüsse (Ausgabe März 2004) zitiert. – Ganz frisch ist im Januar 2006 das Beiblatt zu DIN 18 195 erschienen, das auch einige Anschlussdetails für genutzte Flachdächer darstellt. – Die Notüberlaufregeln sind DIN EN 120 563: 200001 Schwerkraftentwässerungsanlagen (…) und den zusätzlichen Bestimmungen in DIN 1986100: 200203 Entwässerungsanlagen für Gebäude (…) zu entnehmen. – Die gezeichneten Abbildungen stammen aus dem Fachbuch Oswald, Rainer und Heinrich Rojahn: Schäden an genutzten Flachdächern, Fraunhofer IRB-Verlag, Stuttgart, 2005. In diesem Buch sind auch eine große Zahl von weiteren, praxisnahen Details, zum Beispiel zur Einschätzung der Gefällegebung und zur Anschlussgestaltung, nachzulesen. – Über die Qualitätsklassen nach DIN 18 531 wurde in Schwachstellen, db 11/2004, berichtet. – Die Kritik an der Transparenz der Produktinformationen zu Flachdachabdichtungen ist im Tagungsband der Aachener Bausachverständigentage 2005 – Flachdächer, neue Regelwerke – neue Probleme, Vieweg-Verlag, 2005, im Aufsatz Oswald, Rainer und Silke Sous: Praxisbewährung von Dachabdichtungen – zur Transparenz von Produkteigenschaften, abgedruckt. – Das eingangs zitierte Interview findet man unter www.tagesschau.de, Inland, Halleneinstürze vom 2.2.2006.