Anwendung von Regeln bei Instandsetzungen am Beispiel eines Flachdachs

Der Ärger mit dem Flachdach

Tropft es durch ein Flachdach, steht zunächst eine gründliche Ursachenforschung an. Nicht immer ist eine komplette Modernisierung notwendig. Der bestehende Dachaufbau kann – auch im Sinne seines »ökologischen Rucksacks« – oftmals weitergenutzt werden. Anhand eines Fallbeispiels wird die Vorgehensweise bei Untersuchung und Ausarbeitung von Maßnahmen zur Instandsetzung alter Flachdachabdichtungen erläutert.

Text und Fotos: Matthias Zöller

Bei Dächern wird deutlich mehr im Bestand als im Neubau investiert. Dennoch existieren überwiegend Regeln für den Neubau, nicht aber für Instandhaltungsmaßnahmen. Eine Ausnahme bildet DIN 18 531 [1], die Norm für Abdichtungen nicht genutzter Flachdächer, die in Teil 4 nach Inspektion, Wartung und Instandsetzung (in Abgrenzung zur Modernisierung, für die wieder Neubauregeln anzuwenden sind) differenziert. Vergleichbares, wenn auch in kürzerer Form, regelt die Flachdachrichtlinie [2].
Feststellungen
In einer unter dem Flachdach eines mehrgeschossigen Gebäudes liegenden Wohnung drangen bei starken Regenfällen erhebliche Wassermengen an den Übergängen zu den seitlich umlaufenden Mansarddächern ein, die das Aufstellen von Wannen erforderten. Im Rahmen der Voruntersuchungen, zu der nicht nur visuelle Prüfungen an der Bauteiloberfläche, sondern bei gegebenem Anlass auch stichprobenartige Bauteilöffnungen gehören, wurde folgendes festgestellt: Das Dach besteht aus einer Stahlbetondecke mit klassischem Aufbau aus bituminöser Dampfsperre, mit einem für die Erstellungszeit in den 70er Jahren sehr guten Wärmeschutz aus 8 cm dicken Polystyrolwärmedämmplatten, einer dreilagigen Bitumenbahnenabdichtung sowie einer 5 cm dicken Kiesschüttung auf einer Folientrennlage. Der an mehreren Stellen geöffnete Dachquerschnitt zeigte, dass auf der Dampfsperre und in der Dämmung aus expandiertem Polystyrol (EPS) Wasser stand. Die Abdichtung war zwar in der oberen der drei Lagen durch Kieseinwanderungen und Verwitterungserscheinungen geschädigt, aufgrund der Gesamtdicke funktionierte aber die Abdichtung.
In mangelhaftem Zustand waren die Anschlüsse an einer Vielzahl von Rohrdurchdringungen und Kaminen, insbesondere aber der Dachrand, an dem die Flachdachfläche in das nach unten anschließende geneigte Mansarddach übergeht. Die Abdichtung wurde an der Innenseite der Randaufkantung hochgeführt, der durch die Firstpfette und aufliegenden Sparren gebildet wird. Die Stahlbetondecke endet mit der Außenkante der Firstpfette. Das im Dachaufbau stehende Wasser konnte unter den Firstpfetten der Mansarddachfläche in den schrägen Dachaufbau und in die Wohnung eindringen.
Auswirkung der Feuchtigkeit auf den Dämmstoff
Durch gravimetrische Messung wurde ein mittlerer Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 Vol.-% in den Dämmplatten festgestellt, wobei sich das Wasser in den unteren Plattenhälften konzen- trierte. EPS wird durch lange anhaltende Feuchtigkeitseinwirkung im Gegensatz zu vielen anderen Dämmstoffen auch bei Frost-Tau-Wechseln im Gefüge nicht geschädigt. Entgegen häufiger Meinungen bietet er keine Substratgrundlage für mikrobiellen Bewuchs, sonst wären Polystyrolkügelchen, die früher Blumenerde als Lockerungsmittel zugegeben wurden, nach vielen Jahrzehnten nicht noch vollständig intakt.
Untersuchungen am Forschungsinstitut für Wärmeschutz FIW in München mit Prüfungen an stetig befeuchteten Dämmstoffen in Zwei-Klima-Kammern haben gezeigt, dass deren Wärmeleitfähigkeit zunehmen und bei einer annähernd vollständigen Durchfeuchtung den Wert von ruhendem Wasser von 0,6 W/mK erreichen – der Wärmeleitfähigkeit, die Tauchern in nassen Anzügen noch immer Wärmeschutz bietet [3].
Bei 10 Vol.-% halbieren sich die energetischen Eigenschaften von EPS, der 8 cm dicke feuchte Dämmstoff hat eine Wirkung vergleichbar eines trockenen Dämmstoffs der Dicke von ca. 4-5 cm. Der nasse Dämmstoff dämmt also noch immer relativ gut, nämlich in dem Maße wie andere Dämmstoffe höherer Wärmeleitfähigkeit in trockenem Zustand. Daher ließe sich der Dachaufbau auch ohne Dämmstofftrocknung noch sinnvoll nutzen.
Varianten der DachInstandsetzung bzw. DachModernisierung
Nach DIN 18531–4 lassen sich Schadensursachen beseitigen durch:
  • kleinere Instandsetzungsmaßnahmen (Reparaturen z. B. durch Verschließen einzelner Leckstellen),
  • größere Instandsetzungsmaßnahmen (z. B. das einlagige Überarbeiten der Dachfläche mit einer zusätzlichen Bitumendachbahn) oder
  • Ergänzen eines neuen Dachaufbaus mit zusätzlicher Wärmedämmung auf den vorhandenen unter dessen Erhaltung. ›
› Bei diesen Maßnahmen bleibt jeweils der vorhandene Dachaufbau erhalten, womit dessen Dämmung und Abdichtung weiterhin genutzt werden kann. Das gilt auch für die Zeit der Instandsetzung, die meistens über bewohnten oder sonst genutzten Gebäuden ausgeführt wird und bei denen sonst Regen zwischen dem Entfernen der alten und dem Aufbringen einer neuen Abdichtung zu Wasserschäden führen kann.
Soll der gesamte Dachaufbau durch einen anderen ersetzt werden, handelt es sich nicht mehr um eine Instandsetzung als Teil einer Instandhaltungsmaßnahme, sondern um eine Modernisierung des Dachaufbaus bei dessen vollständigem Ersatz. Dafür gelten Neubauregeln.
Bei der zu bearbeitenden Aufgabe wurden die jeweiligen Lösungen wie folgt bewertet:
Reparaturen einzelner Leckstellen
Da es viele Fehlstellen gab, konnte nicht mit abschließender Sicherheit der Umfang der schadensverursachenden Leckstellen bestimmt werden. Wegen der Kiesauflage war nicht auszuschließen, ob noch weitere Löcher in der Abdichtungsfläche bestanden. Die Auffindbarkeit von allen Fehlstellen ist aber Voraussetzung für das Überarbeiten von Einzelstellen. Daher schied von vorneherein eine Reparatur einzelner Stellen aus.
Einlagige Zusatzbahn auf der Dachfläche
Wegen der starken Zersetzungserscheinungen mit Schmutzeinschlüssen in der oberen Abdichtungslage war das einlagige Überarbeiten mit einer weiteren Dachbahn wenig geeignet, da von einer erheblichen Gefahr von Blasenbildungen zwischen den alten Dachbahnen und einer neuen Bitumenbahn auszugehen war.
Aufdoppeln des Dachaufbaus
Auch bei einer solchen Lösung wird der alte Dachaufbau belassen. Auf diesen kommt ein zusätzlicher Aufbau aus Dämmung und Abdichtung. Das »doppelte Dach« wird auch Duo-Dach genannt. Durch Untersuchungen des Aachener Instituts für Bauschadensforschung (AIBau) an Duo-Dächern wurden mit Ausnahme des Feuchtegehalts keine Gefügeschäden an den im Dachaufbau verbliebenen Dämmplatten aus EPS festgestellt [4]. Bei solchen Lösungen sollte die alte Dachhaut nicht perforiert werden, weil sonst aus dem durchfeuchteten alten Dachaufbau Wasser in den neuen aufsteigen kann (wenn auch in geringen Mengen), ohne dass sich daraus ein Vorteil ergäbe. Zumindest über einen Zeitraum von 5-10 Jahren verbleibt das Wasser im alten Dachaufbau, es kann unter günstigen Voraussetzungen in Sommermonaten über eine Zeitspanne von mehr als zehn Jahren zur Raumseite abtrocknen.
Der Aufwand bei einer solchen Lösung kommt dem einer Modernisierung mit vollständigem Austausch der Bauteilschichten nahe. Es lassen sich jedoch die Abbruchkosten einsparen, die Wirkung des vorhandenen Dämmstoffs bleibt erhalten und während der Bauzeit entsteht kein nennenswertes Risiko von Durchfeuchtungen in den Wohnungen. Diese Variante wurde folglich in Betracht gezogen. Bei allen Lösungen mit Erhalt des Dachaufbaus verbleibt allerdings das prinzipielle Problem der Wasserunterläufigkeit. Sollte die Abdichtung auch nur an einer Stelle undicht werden, kann sich Wasser im Dachaufbau über lange Strecken verteilen und erneut in die Wohnungen eindringen, ohne dass mit ausreichender Sicherheit die schadensverursachenden Leckstellen lokalisiert werden können. Denn aus der Lage der Tropfstelle innen lässt sich in der Regel nicht auf eine oder mehrere schadensverursachende Leckstellen in der Abdichtung schließen (Abb. 5).
Die Folgen der Unterläufigkeit führen dann regelmäßig dazu, entweder »auf gut Glück« einzelne Stellen zu flicken oder ganzflächig die Abdichtung zu überarbeiten, wenn nicht gar der ge- samte Dachaufbau ausgetauscht wird. Auf diese Risiken ist der allgemein schlechte Ruf von Flachdachabdichtungen zurückzuführen.
Modernisierung durch Austausch
Auch der Austausch des kompletten Dachaufbaus stand zur Diskussion: Denn wenn schon alle Bauteilschichten abgenommen werden und das Risiko von Wasserschäden während der Bauzeit eingegangen wird, lassen sich Maßnahmen gegen die Folgen von Unterläufigkeiten ergreifen, durch die Dachabdichtungen sehr viel zuverlässiger werden. So etwa durch eine Verbundabdichtung: Lässt sich durch einen in allen Ebenen verklebten Aufbau eine Unterläufigkeit vermeiden, werden sich Fehlstellen in der Abdichtung auf Stahlbetondecken nicht auswirken. Falls doch, sind diese – da die schadensverursachende Leckstelle nicht weit von der innenseitigen Abtropfstelle entfernt sein kann – lokalisierbar und damit ohne größeren Aufwand reparierbar.
Erfahrungsgemäß sind Verbundabdichtungen unter Wärmedämmungen über die gesamte Gebäudestandzeit nutzbar und müssen nicht wieder ausgetauscht werden (s. auch [5]). Den besten Haftverbund erzielt dabei das Gießverfahren, bei dem Bitumenbahnen auf mechanisch abtragend vorbehandelten Betonoberflächen in Heißbitumen eingerollt werden.
Da die Abdichtung unmittelbar auf der Decke verlegt wird, stehen für Wärmeschutzmaßnahmen Umkehrdachdämmungen oder Kompaktdächer zur Auswahl. Umkehrdachdämmungen haben sich in den letzten Jahrzehnten bewährt. Sie sollen oberseitig nicht diffusionsdicht z. B. durch Schutzfolien oder Gummigranulatmatten abgedeckt werden, damit evtl. im Dämmstoffquerschnitt anfallendes Tauwasser abtrocknen kann. Großflächige Wasserfilme auf der Außenseite bilden ebenfalls Diffusionssperren, die im Winterhalbjahr zu Tauwasser im Dämmstoff führen können. Daher ist eine Gefällegebung im Abdichtungsuntergrund zu empfehlen. Im Gebäudebestand können bei gefälle- losen Oberflächen evtl. zusätzliche Abläufe an Tiefpunkten helfen, länger stehende, tiefere Wasseransammlungen zu vermeiden. Da Diffusionsvorgänge in Baustoffen langsam ablaufen, wirken sich wenig tiefe Pfützen, die innerhalb weniger Tage abtrocknen, nicht aus.
Soll die Abdichtungsoberfläche z. B. unter Dachterrassenbelägen zu deren Entwässerung geneigt sein, können Schaumglas- oder Polyurethandämmplatten als Gefälledämmplatten in Bitumen als sogenanntes Kompaktdach eingegossen werden. Durch die Füllung aller Fugen zwischen, über und unter den Dämmplatten lassen sich die Folgen einer Unterläufigkeit ebenfalls minimieren. Dabei sollten wirklich alle Schichten vollflächig verklebt werden, auch wenn manche Hersteller von Kompaktdächern nicht explizit darauf hinweisen.
Fazit
Die Entscheidung, welche der Instandsetzungs- oder Modernisierungsmaßnahmen durchgeführt wird, hängt vom Einzelfall ab. Sie sollten vom Planer als Varianten mit Benennung der jeweiligen Vor- und Nachteile aufgearbeitet und um eine Handlungsempfehlung ergänzt werden. Im Fallbeispiel hatte sich die Eigentümergemeinschaft für eine Dachmodernisierung mit einer Verbundabdichtung und einer Umkehrdachdämmung entschieden, weil sie bei noch günstigen Kosten eine über die Gebäudestandzeit nutzbare Abdichtung erhält, die keine nennenswerten Schadensrisiken erwarten lässt. Sollte sich dennoch ein Wasserschaden einstellen, sind schadensverursachende Leckstellen ohne großen Aufwand lokalisierbar und damit reparierbar. Die Risiken von Wasserschäden während der Bauausführung hatten die Eigentümer auf sich genommen, da Vorsorgemaßnahmen in Form einer Gerüstüberdachung beinahe die gleichen Kosten erzeugt hätten wie die eigentliche Dachmodernisierung selbst. •
Regelwerke und Literaturhinweise:
[1] DIN 18531 Dachabdichtungen – Abdichtungen für nicht genutzte Dächer, Mai 2010: DIN 18531–1: Begriffe, Anforderungen, Planungsgrundsätze DIN 18531–2: Stoffe DIN 18531–3: Bemessung, Verarbeitung der Stoffe, Ausführung der Dachabdichtung DIN 18531–4: Instandhaltung
[2] Fachregel für Abdichtungen – Flachdachrichtlinie, Regel für Abdichtungen nicht genutzter Dächer, Regel für Abdichtungen genutzter Dächer und Flächen, Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks, Oktober 2008 mit Änderungen Dezember 2011
[3] Cammerer, Johannes und Joachim Achtziger, Einfluss des Feuchtegehaltes auf die Wärmeleitfähigkeit von Bau- und Dämmstoffen, Bauforschungsbericht, IRB Verlag, Stuttgart 1984
[4] Oswald, Rainer und Ralf Spilker, Flachdachsanierung über durchfeuchteter Dämmschicht, Bauforschung für die Praxis, Band 61, IRB Verlag, Stuttgart 2004
[5] Oswald, Rainer und Heinrich Rojahn, Schäden an genutzten Flachdächern, Reihe Schadenfreies Bauen, Band 35, IRB Verlag, Stuttgart 2005

Schwachstellen (S. 132)
Matthias Zöller
Architekturstudium an der TU Karlsruhe. Referent am ifs Köln, an der Universität Karlsruhe und bei Architektenkammern. Bauschadensforschung am AIBau, Aachen. Eigenes Architekturbüro, Sachverständiger.