Auf der Almhütte und dem Stadthaus: Pfettendach

Text und Fotos: Christian Kayser

Eigentlich lässt sich das Pfettendach auf eine andere Grundkonstruktion zurückführen, denn in der einfachsten Ausprägung handelt es sich im Grunde um eine Art »geneigte Holzbalkendecke«. Die flächige Schalung, in diesem Fall die Dachhaut, wird dabei nicht von den waagrechten Deckenbalken, sondern den geneigten »Rofen« getragen.

Im einfachsten Fall besitzen die Rofen zwei Auflager, einen am First und einen an der Traufe des Bauwerks (Abb. 1). Üblicherweise liegen sie nicht einfach auf dem Mauerwerk auf, sondern sitzen auf in Gebäudelängsrichtung laufenden Balken, der First-und der Fußpfette. Bei größeren Spannweiten würden sich die Rofen zu weit durchbiegen, daher wird zusätzlich eine (oder mehrere) Mittelpfette(n) eingefügt, die als Rofenunterzug wirken (Abb. 2). Bei großen und aufwendigen Gebäuden müssen die Pfetten mit eigenen Stützkonstruktionen versehen werden, sogenannten Querbünden oder Bindern. Diese haben zwei Aufgaben: Einerseits werden über sie die vertikalen Lasten auf die Wände und Mauern der darunter folgenden Geschosse übertragen, andererseits dienen sie zur Queraussteifung der Dachkonstruktionen bei angreifenden Windlasten.

Da die Rofen lediglich auf die Tragkonstruktion aufgelegt sind, ist es bei dieser Konstruktion einfach möglich, weite Dachüberstände umzusetzen, die die Fassade vor direkter Bewitterung schützen. An den Traufseiten konnte man die Rofen-Endstücke überstehen lassen, an den Giebelseiten können die Pfettenköpfe weit auskragen (Abb. 3). Ebenso lassen sich bei Rofendächern relativ leicht Gauben, Dachflächenfenster oder Dachluken einbauen, da hierfür meist lediglich ein Rofen unterbrochen werden muss.

Tragverhalten, Konstruktion und Deckung beim Pfettendach

Auch das Tragverhalten dieser Bauweise ähnelt dem von Holzbalkendecken. Aus den vertikalen Lasten des Dachaufbaus – also dem Eigengewicht der Konstruktion, der Deckung, und etwaiger Schneeansammlungen auf den Dachflächen – sollten bei fachgerechter Ausführung an der Verbindung der Rofen und der Pfetten lediglich vertikale Auflagerreaktionen resultieren – die Rofen liegen einfach auf den Pfetten auf. Hierin liegt auch ein wesentlicher, definitorischer Unterschied zwischen den beiden wesentlichen historischen Dachkonstruktionen, dem Pfettendach und dem Sparrendach – bei diesem »lehnen« sich die verhältnismäßig steil gestellten Sparren gegeneinander, sodass sowohl am Fuß als auch im Kopfpunkt auch horizontale Kräfte entstehen.

Für die Übertragung der Vertikallasten von den Rofen auf den Pfetten ist es erforderlich, dass die Kontaktfläche zwischen beiden Baugliedern horizontal ausgebildet ist. Hierfür kann in die geneigt verlaufenden Rofen etwa eine horizontale Kerve eingeschnitten werden, mit der der Rofen flächig horizontal auf die Oberseite der Pfette aufgelegt werden kann. Dieses an sich sehr einfache Detail ist für die Gesamtgeometrie des Dachs von wesentlicher Bedeutung. Tatsächlich begrenzt es die mögliche Neigung des Dachs, denn: Je steiler der Rofen sitzt, umso weiter schneidet die rechtwinklige Kerve in den Querschnitt ein, und schwächt damit den Balken. Hieraus resultiert, dass Pfettendächer üblicherweise mit einer flachen Dachneigung von höchstens 30° angelegt werden.

Auch wenn sich aus der Konstruktion selbst keine horizontalen Kraftkomponenten an den Auflagen ergeben, muss jedoch auch ein Pfettendach so ausgebildet sein, dass die horizontal angreifenden Windkräfte im Gefüge aufgenommen werden können. Bei historischen Pfettendächern vertraute man dazu meist auf das Eigengewicht der Rofenlage und der Dachdeckung sowie auf die Reibung zwischen beiden Bauteilen und verzichtete auf eine aufwendige Sicherung gegen horizontale Verschiebungen. Gelegentlich findet sich ein in die Verbindung von oben eingeschlagener Holznagel (Abb. 4).

Die hölzernen Binderkonstruktionen, die zwischen den Pfetten und der unteren Tragstruktur des Bauwerks vermitteln, müssen selbstverständlich horizontal ausgesteift sein. Meistens erfolgte dies durch Kopf- und Fußbänder zwischen Ständern und den Riegeln bzw. Dachbalken (Abb. 5).

Die charakteristische flache Dachneigung bedingte, dass Pfettendächer sich auch in der Ausführung der Deckung von Steildächern (Sparrendächern) unterscheiden. Diese sind üblicherweise mit Ziegeldeckungen versehen, im Alpenraum auch mit genagelten Scharschindeln. Bei Pfettendächern hingegen kommen Ziegeldeckungen lediglich für Dachkonstruktionen mit einer Mindestneigung von ca. 22° infrage, da bei flacheren Dächern Feuchtigkeit zwischen den Ziegeln eindringen kann. Anstelle der aufwendigen Ziegeldeckung finden sich bei Pfettendächern, gerade im Alpenraum, häufig Legschindeldeckungen – also eine Deckung mit Schindeln, die nicht festgenagelt, sondern aufgelegt und mit Steinen oder Stangen beschwert werden (Abb. 6). Diese recht wartungsintensive Deckungsform wurde im Verlauf des 20. Jahrhunderts häufig durch Blechdeckungen ersetzt, sodass heute Orte wie Burghausen oder Innsbruck mit ihren typischen, flachgeneigten Pfettendächern eine gänzlich anders texturierte Dachlandschaft besitzen als noch im ausgehenden 19. Jahrhundert (Abb. 7).

Typische Probleme und Instandsetzung

Grundsätzlich sind Pfettendächer verhältnismäßig reparaturfreundlich: die aufliegenden Rofen können einfach gelöst und ausgetauscht werden. Allerdings sind auch dieser Bauform typische Problemstellen zueigen, die bei Kontrollbegehungen besonders beachtet werden sollten:

Ein häufiger Ausführungsfehler findet sich etwa an der Verbindung der Rofen und Pfetten. Fällt die Kerve, der Einschnitt in den Rofen, der das horizontale Auflager auf der Pfette bildet, zu klein aus, sitzt der Rofen nur außenseitig auf der Pfette auf und belastet diese deutlich außermittig. In Folge kann es zu einer Verdrehung der Pfette nach außen kommen, wodurch wiederum im ungünstigsten Fall der Rofen von der Pfette herunterrutschen kann (Abb. 8). Dieser Mangel lässt sich meist einfach durch eine Ertüchtigung der Verbindung, etwa durch das Zufügen einer Auskeilung im Winkel zwischen Pfette und Rofen beheben.

Typische Substanzschäden finden sich üblicherweise an den frei bewitterten Balkenköpfen, an denen Feuchte über das angeschnittene Stirnholz aufgenommen werden kann. Hiervon sind meist die Rofen-Köpfe betroffen, ebenso aber auch – für die Tragfähigkeit des Gesamtsystems gravierender – die Köpfe der Pfettenvorkragungen an den Giebelseiten (Abb. 9). In vielen Fällen sind die Pfettenvorkragungen bereits mehrfach repariert und angestückelt, oft mit nur unzureichender Ausbildung der Holzverbindungen. Um Schäden konstruktiv vorzubeugen, wurden die Pfettenköpfe bei historischen Bauten oft mit aufgenagelten, gestalteten Wetterschutzbrettern abgedeckt (Abb. 9b).

Einen typischen statischen Schwachpunkt von größeren Pfettendächern bildet die Dimensionierung der Mittelpfetten. Diese wurden üblicherweise bestenfalls so dick wie die Fuß- und die Firstpfetten konstruiert, oft sogar noch schwächer. Den alten Baumeistern war nicht bewusst, dass gerade die Mittelpfette einen überproportional hohen Lastanteil aufnehmen muss. Bei einem Pfettendach mit drei Pfetten ist der Rofen als Durchlaufträger mit zwei Feldern zu abstrahieren – bei einer Ausführung mit gleich weiten Spannweiten zwischen den Pfetten und ohne Berücksichtigung der Auskragung der Rofen entfallen auf die äußeren Auflager dann 0,375 ql, auf das mittlere Auflager aber 1,25 ql, also etwa das Dreifache (q Vertikallast, l Bauteillänge). Dementsprechend sind die Mittelpfetten oft überlastet (Abb. 10) und müssen verstärkt werden, etwa durch zusätzliche Abstützung, durch Anlaschungen der Balken oder auch durch Unterspannungen.

Sind auch die Rofen rechnerisch überlastet, ist eine Reparatur oft nur mühevoll umsetzbar, da für die Rofenlage meist recht knappe – und damit günstig zu erwerbende – Balkenquerschnitte verwendet wurden. Eine Reparatur oder Ertüchtigung dieser Balken ist damit nicht immer möglich, oft müssen zusätzliche Rofen in die Zwischenräume eingelegt werden. Rechnerische Überlastungen der Rofen treten typischerweise häufig auch an den weiten Dachüberständen auf, die sich bei hoher Schneelast gefährlich weit durchbiegen können. Auch hier ist aus gestalterischen Gründen keine zusätzliche Abstützung umsetzbar, womit eine Ertüchtigung der Rofenlage durch Verstärkung oder Zulagebalken erforderlich wird.

Ein sekundäres Problem stellt schließlich die Übertragung der Lasten aus dem Dach in die Wände und Mauern des Unterbaus dar. Oft sind die Ständer der Binder, die die Vertikallasten der Konstruktion aufnehmen, nicht unterstützt, und beanspruchen damit die Dachbalken auf Biegung (Abb. 11). Dies ist nicht in jedem Fall sofort erkennbar – oft zeigt erst ein präzises Bestandsaufmaß mit Überlagerung der Geschossgrundrisse, dass im unterhalb liegenden Raum keine tragende Wand besteht.

Zu den Abbildungen: Die abgebildeten Beispiele finden sich auf dem Gelände des Museums Glentleiten des Bezirks Oberbayern und dem dazugehörigen Bauernhausmuseum Amerang. Für die Unterstützung möchten wir Dr. Monika Kania-Schütz, Direktorin der Museen, herzlich danken.

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