Ein weitverbreiteter Irrtum

Durchfeuchtete Flachdächer

Zur Ressourcenschonung gehört es, bei Instandsetzungen unnötige Abfälle zu vermeiden und noch brauchbare Bauteilkomponenten wenn möglich weiter zu verwenden. Dies gilt auch für durchfeuchtete Flachdächer: Obwohl dort grundsätzlich eine hohe Zuverlässigkeit ohne Lecks oberste Priorität hat, sollte man doch wissen, dass bei Durchfeuchtungen der Dachaufbau nicht in jedem Fall komplett ausgetauscht werden muss.

Text und Fotos: Rainer Oswald

Flachdächer stehen im Ruf einer geringen Zuverlässigkeit. Ein Grund ist der lange Sickerweg, den Wasser in üblichen Warmdachdämmungen zurücklegen kann, bis es weit von der Eindringstelle entfernt im Gebäude bemerkt wird. Die Schadensfolgen sind groß, die Suche nach der oft winzigen Leckstelle erweist sich häufig als ergebnisloses Unterfangen. So werden Flachdächer wieder und wieder erneut in der Hoffnung überklebt oder beschichtet, mit der nächsten Abdichtungslage das Problem endlich in den Griff zu bekommen. Nützt auch das nichts, wird schließlich das gesamte Schichtenpaket einschließlich Dämmung entsorgt. Diese ist nämlich meist feucht und besitzt daher nach landläufiger Meinung ohnehin keinen Dämmwert mehr.
Man kann nur hoffen, dass das neue Dach dann strikt unter dem Gesichtspunkt einer hohen Zuverlässigkeit konzipiert und ausgeführt wird. Darüber wurde an dieser Stelle in Heft 3/06 »Zur Zuverlässigkeit von Flachdächern« detailliert berichtet. In vielen Fällen wird aber bei durchfeuchteten Dächern voreilig auf Abriss entschieden. Hohe Kosten und große Mengen an Abbruchmüll sind vermeidbar, wenn man genauer weiß, wie mit durchfeuchteten Flachdächern sachgerecht umzugehen ist.
Ergänzung des Wärmeschutzes
Ergibt die Analyse des Altdachs, dass zum Beispiel aufgrund des Dachalters zumindest eine Dachhauterneuerung ansteht, ist entsprechend den Anforderungen der EnEV 2007 auch der Wärmeschutz des Daches so zu verbessern, dass der maximale Wärmedurchgangskoeffizient des Gesamtquerschnitts bei normal beheizten Gebäuden 0,25 W/(m²K) beträgt. Dachhauterneuerungen sind daher in aller Regel mit einer Ergänzung der Wärmedämmung verbunden; nur solche Fälle werden im Folgenden betrachtet.
Einfluss der Feuchte auf die Dämmstoffeigenschaften
Obwohl selbstverständlich Dämmstoffe aus verrottbaren, organischen Grundstoffen wie Kork oder Holzfasern nicht dauerfeucht im Dach verbleiben können, ist es ein weitverbreiteter Irrtum, feuchte Dämmstoffe durchweg als wertlos einzuschätzen. Zumindest von Hartschaumdämmungen ist seit Langem bekannt, dass sie bei Wasserkontakt auch langfristig ihre mechanischen Eigenschaften nur unwesentlich verändern. Seit 25 Jahren ist auch erforscht, welchen Einfluss der Feuchtegehalt auf die Wärmeleitfähigkeit hat. So ist aus dem abgebildeten Diagramm abzulesen, dass bei Polystyrolpartikelschaum-Dämmplatten aus EPS 20, wie man sie meist bei Altdächern vorfindet, die Wärmeleitfähigkeit um 25 % von 0,04 auf rund 0,05 W/mK zunimmt, wenn der Feuchtegehalt 10 Vol.-% beträgt. Dieser Feuchtigkeitsgehalt bedeutet aber, dass eine 80 mm dicke Dämmschicht 8 l Wasser pro m² enthält. Einen solchen Dämmstoff wird man intuitiv bei der Entnahme aufgrund seines sehr hohen Gewichts als sehr stark durchfeuchtet und wertlos einstufen. Dies ist aber nicht der Fall. Auch mit 0,05 W/mK trägt der feuchte Dämmstoff noch deutlich zum Wärmeschutz bei.
Weniger klar ist das Verhalten von Mineralfaserdämmstoffen. Das die Fasern miteinander verklebende Bindemittel kann sich gegebenenfalls nach längerer Wasserlagerung auflösen; die Dämmplatten verlieren dann an Festigkeit. Auch die Veränderung der Wärmeleitfähigkeit ist bei Mineralfaserdämmstoffen nur lückenhaft untersucht.
Erfahrungen mit instandgesetzten Dächern
Trotz dieses langjährigen Kenntnisstandes schrecken viele davor zurück, feuchte Dämmschichten aus Hartschaum im Dach zu belassen, da das Langzeitverhalten unsicher war. Unter der Mitarbeit von Dachsachverständigen und überwiegend öffentlichen Bauherren hat daher das AIBau 16 Flachdächer genauer untersucht, bei denen eine Instandsetzung unter Belassung feuchter Hartschaumdämmstoffe mehr als fünf Jahre zurücklag. Die Dächer waren durchweg funktionsfähig und es konnten folgende Ergebnisse abgeleitet werden.
1. Nasse Dächer bleiben nass
Durchfeuchtete Dämmschichten, die ober- oder unterseitig zwischen Bahnen mit hohem Dampfsperrwert eingeschlossen sind und durch die oberseitige Abdeckung mit neuen Dämmstoffen nur noch einem geringen Temperaturgefälle ausgesetzt sind, behalten ihren Feuchtigkeitsgehalt auch über eine lange Standzeit bei. Vermutungen, dass ein deutlicher Trocknungsprozess einsetzt oder dass sich die Feuchtigkeit gleichmäßig horizontal im Querschnitt verteilt, bestätigten die Untersuchung nicht.
2. Nasse Dämmstoffe dämmen auch noch gut
Selbst an den extrem durchfeuchteten Stellen ist bei Dämmstoffen aus Schaumkunststoffen immer noch ein deutlicher Dämmwert gegeben. Negative Einflüsse auf die Druckfestigkeit und die sonstigen Stoffeigenschaften wurden nicht festgestellt. Bei fast allen untersuchten Dächern gab es zudem auch große Teilbereiche, bei denen die alten Dämmstofflagen trocken und voll funktionsfähig waren.
3. Flüssiges Wasser muss entfernt werden
Tropfbar flüssiges Wasser auf der Dampfsperrebene ist grundsätzlich zu entfernen, um den Feuchtegehalt im Querschnitt zu verringern. Außerdem wird dadurch vermieden, dass das eingeschlossene Wasser zu weiteren Schäden führt, wenn es beispielsweise nach Auflaständerungen in andere Bereiche des Querschnitts gelangt. Das Absaugen kann relativ leicht und schnell durchgeführt werden, wenn das Wasser zu Tiefpunkten sickern kann. Es hat sich zum Beispiel bewährt, dort gedämmte Rohrstutzen in die Dachfläche einzukleben, unter denen eine Öffnung des Schichtenpakets bis zur Dampfsperrebene reicht. Über diese Stutzen kann das Wasser über einen längeren Zeitraum regelmäßig abgesaugt werden. Die Rohre sind mit demontablen Deckeln zu versehen und mit einem entfernbaren Hartschaumstück zu dämmen und bieten damit auch eine gute Revisionsmöglichkeit.
4. Lüfter nützen wenig
Bei allen untersuchten Dächern, bei denen Lüfter eingebaut waren, um zur Entfeuchtung der Dämmschichten beizutragen, wurden in einem Abstand von zwei Meter durchweg noch sehr hohe Feuchtegehalte gemessen. Damit bestätigt sich, dass der wirksame Einflussbereich von Lüftern nicht mehr als etwa ein Meter beträgt.
5. Perforierung ist schädlich
Beim Aufbringen von neuen Dämmstoffen ist eine Perforation der alten Dachhaut nicht sinnvoll. Sie trägt kaum zur Entfeuchtung bei; andererseits unterstützen großflächige Öffnungen in der alten Dachhaut die Umlagerung der eingeschlossenen Feuchtigkeit in den neuen Dämmstoff durch Diffusion. Für die Gewährleistung des Dachdeckers ist es wichtig, dass ein deutlicher Unterschied in den Feuchtegehalten zwischen den alten und neuen Dämmschichten nachweisbar ist. Außerdem entfällt bei der Perforation die noch verbleibende Abdichtungsfunktion gegenüber eventuellen neuen Durchfeuchtungen und es besteht die Gefahr der Beschädigung der Dampfsperre unter der alten Dämmung.
6. Alte Dämmstoffe aus Schaumkunststoffen sollten erhalten bleiben
Alte Dämmstoffe, die nicht durch die Durchfeuchtung geschädigt wurden, sollten aus Gründen der Abfallvermeidung und des hohen Restwärme-schutzes der durchfeuchteten Dämmschichten erhalten bleiben. Zudem liegt ein zusätzlicher wirtschaftlicher Nutzen darin, dass Abriss- und Entsorgungskosten entfallen.
7. Windsogsicherung beachten
Bei Aufbauten, deren Windsogsicherung durch Verklebung erzielt werden soll, muss darauf geachtet werden, ob verrottbare Kaschierungen – etwa Bitumenpapier oder Rohfilzpappen – vorhanden sind. Dann muss gegebenenfalls die Windsogsicherung durch Auflast erreicht werden. Eine Sicherung über Dachbefestiger ist nur ratsam, wenn die Dachdurchfeuchtung so gering ist, dass die beim Befestigen vielfach durchbohrte Dampfsperre keine Dichtfunktion übernehmen muss.
8. Durchfeuchtete Dächer sollten dokumentiert werden
Aus Gründen der Gewährleistung des Dachdeckers ist es sinnvoll, die vorgefundenen Feuchtigkeitsgehalte vor der Instandsetzung in Bezug auf die Lage der durchfeuchteten Stellen und deren Feuchtigkeitsgehalt möglichst repräsentativ und präzise – das heißt in Plänen und mit Zahlenangaben – zu dokumentieren. Einwänden gegen diese Sanierungsart kann damit entgegengetreten werden.
Ausnahmen von der Regel
Es gibt, wie in den meisten Fällen, auch hier Ausnahmen von der Regel. Mit Polyester weich gemachtes PVC kann mit einer vergleichsweise niedrigen Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl von 13 000 hergestellt werden. 1,5 mm dicke Dachbahnen aus diesem Material besitzen daher einen Dampfsperrwert von 19,5 m und sind deshalb nur mäßig »diffusionshemmend« (von »Diffusionsoffenheit« – wie die Werbung formuliert – könnte allerdings gemäß DIN 4108 Teil 3 erst bei sd -Werten # 0,5 m gesprochen werden). Wird die zudem schwarze Oberfläche einer solchen Bahn der Sonneneinstrahlung ausgesetzt, entstehen im darunter liegenden Schichten-paket bereichsweise sehr hohe Temperaturen, die bei Feuchtigkeit in der Dämmschicht einen sehr großen Diffusionsstrom auslösen. Dann können durchfeuchtete Altdächer nach Untersuchungen des Fraunhofer Instituts für Bauphysik austrocknen. Voraussetzung ist dabei aber, dass die Bahnen unmittelbar besonnt werden, also auf einen schweren Oberflächenschutz verzichtet werden kann und die Windsogsicherung des gesamten Schichtenpakets durch Verkleben erfolgt. Zumindest bei stärker durchfeuchteten Altdächern ist eine Verdübelung nicht empfehlenswert, da die als Notabdichtung wirkende Dampfsperre dann beschädigt wird. Unter diesen scharf begrenzten Randbedingungen ist dann auch eine Perforation der Altabdichtung notwendig, um insgesamt eine Austrocknung des Daches zu bewirken.
Fallbeispiel
Unter dem gefällelosen Flachdach der großflächigen Anbauten einer öffentlichen Schwimmhalle war es periodisch zu Undichtigkeiten gekommen, die immer wieder erneut zu Überklebungen der Dachhaut führten. Bei der Dachuntersuchung haben wir bis zu sechs Lagen Bitumenbahnen festgestellt. Schließlich entschloss sich die Gemeinde, das Problem systematisch anzugehen.
Der Flachdachaufbau bestand über einer »gefällelosen«, weitgespannten Stahlbetondecke aus einer Dampfsperre mit Aluminiumeinlage, 80 mm Polystyrolpartikelschaum (PS18) und einer qualitativ sehr einfachen Abdichtungsschichtenfolge, wie sie zum Errichtungszeitpunkt vor dreißig Jahren noch realisierbar war (zwei Lagen Glasvlies-Bitumenbahnen, darüber eine Bitumendachdichtungsbahn mit Polyesterfaservlieseinlage, beschiefert). Die gesamte Konstruktion war durch 70 mm Kies (Körnung 16/32) abgedeckt und insofern für eine visuelle Überprüfung nur bedingt zugänglich.
Die Untersuchungsstrategie wurde durch das Ziel bestimmt, die Gefälle- situation so zu erfassen, dass der Feuchtegehalt des Dämmstoffs an Proben ermittelt werden konnte, die sowohl aus den nassesten als auch aus den rockenen Stellen des Daches entnommen wurden.
Wie schon der Moosbewuchs der Kiesschüttung andeutete, befanden sich entsprechend der Durchbiegung der weitgespannten Decke auf der Dachabdichtung bis zu 3 cm tiefe, großflächige Pfützen, da – wie meist – die Abläufe am Feldrand lagen. Während der Arbeiten wurde an vielen Stellen stehendes Wasser auf der Dampfsperre festgestellt. Der nach der Darrmethode ermittelte Feuchtegehalt der Dämmstoffe variierte stark: Der höchste Durchfeuchtungsgrad betrug 30 Vol.%, der mittlere knapp 10 Vol.%. Der Wärmeschutz des alten Dachquerschnitts war damit um durchschnittlich 20 % verringert, der hygienisch erforderliche Mindestwärmeschutz aber an keiner Stelle unterschritten.
Abgesehen davon, dass nach dreißig Jahren zumindest die noch nicht instandgesetzten Bereiche ohnehin erneuerungsbedürftig waren, wurden vor allem an den Dachrändern Leckstellen entdeckt. Hier waren aluminium- kaschierte Anschlussbahnen eingebaut, die mit der Zeit am Kiesrand brüchig und rissig werden. Auch der Anschluss an die hohen, aufgehenden Glasfassaden der Schwimmhalle wies mehrere Schwachstellen auf, die eine Überarbeitung notwendig machten.
Ein wesentliches Problem war die Frage, wie eine Dämmschichterhöhung und eine Verbesserung der Anschlüsse vorgenommen werden kann, ohne die gesamte Glasfassade und die großformatigen Aluminiumkassetten der freien Dachränder mit extrem hohem Kostenaufwand völlig ändern zu müssen. Es wurde entschieden, das vorhandene Dachpaket nicht abzuräumen, sondern auf dem bestehenden Dach aufzubauen. Großflächige Pfützen aufgrund des fehlenden Gefälles wurden weitgehend verhindert, indem in der Mitte der Deckenfelder zusätzliche Abläufe angeordnet wurden. Das untere »Stockwerk« dieser neuen Abläufe in der Dampfsperrebene wurde zur Ableitung des Leckwassers genutzt. Die Führung der Abflussleitungen war im vorliegenden Fall unproblematisch, da die Nebenräume der Schwimmhalle durchweg mit leicht demontierbaren, abgehängten Decken ausgestattet waren. Auf der bestehenden Abdichtung wurde über Trenn- lage eine bitumenbeständige Kunststoffbahnenabdichtung ausgeführt und die Zusatzdämmung als Umkehrdachdämmung auf die neue Abdichtung aufgelegt. Zur Windsogsicherung eignete sich die ehemalige, inzwischen gewaschene Kiesschüttung. Im Bereich der aufgehenden Fassade und der Attiken wurde die Zusatzdämmung ausgespart, um hinreichenden Platz für Aufkantungshöhen an den Rändern ohne Eingriff in den Fassadenbestand zu ermöglichen. Die dadurch entstehenden Rinnen entlang der Fassaden und Attiken konnten durch die vorhandenen und wenige weitere Abläufe unmittelbar entwässert werden.
Es war noch einige Überzeugungsarbeit beim beauftragten Dachdecker zu leisten, um schließlich dieses Sanierungskonzept – erfolgreich – durchzusetzen.
Wie das dargestellte Beispiel zeigt, muss die öffentlich eingeforderte Ressourcenschonung nicht zwangsläufig der Schonung des Geldbeutels des Bauherrn zuwiderlaufen. Allerdings ist dieser Geldvorteil nicht völlig risikofrei zu erkaufen: Im Fall erneuter Durchfeuchtungen muss geklärt werden, ob es sich dabei um neue Fehler oder nicht doch um Restfeuchte des Altdachs handelt. Bei sachgerechter Dokumentation ist dieses Problem aber gut lösbar. •
Literaturhinweise:
Im vorliegenden Artikel wurde aus dem folgenden Forschungsbericht zitiert: Spilker, Ralf und Rainer Oswald, Flachdachsanierung über durchfeuchteter Dämmschicht. Forschung gemeinsam mit dem FIW – Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V., München – im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (AiF – Vorhaben-Nr. 12088), veröffentlicht beim Fraunhofer IRB-Verlag, 2003, Stuttgart
Achtziger, Joachim und Johannes Cammerer, Einfluss des Feuchtegehalts auf die Wärmeleitfähigkeit von Bau- und Dämmstoffen, BMBau, 1984
Sedlbauer, Klaus und Theo Großkinsky, Flachdachsanierungen – Prüffeldmessungen des Wärme- und Feuchteverhaltens, IPB-Mitteilung 421 aus 2002
Oswald, Rainer, Regeln zur Instandsetzung von Flachdächern – Anmerkungen zum Teil 4 von DIN 18531. In: Aachener Bausachverständigen- tage 2005, Vieweg-Verlag, Wiesbaden
Oswald, Rainer, Schwachstellen – Zur Zuverlässigkeit von Flachdächern. In: db 3/06
Oswald, Rainer, Schwachstellen – Voruntersuchungen bei Dachinstandsetzungen. In: db 5/05