Gebäude mit aussenoberflächenbündigen Fenstern

Form kontra Bauphysik II

Bauschäden sind ein endloses Thema: Das ist nicht nur die Folge immer neuer Produkte und geänderter Anforderungen. Typische Fehler werden vielmehr ständig wieder gemacht. Ein Rückblick auf die inzwischen fast zwanzig Jahre alte db-Serie Schwachstellen zeigt daher auch, dass vieles des damals Geschriebenen unverändert aktuell ist. So werden hier am Beispiel der außenoberflächenbündigen Anordnung von Fenstern erneut Schäden dargestellt, deren Ursache im formalen Entwurfskonzept liegt.

Text und Fotos: Rainer Oswald

In der db vom Mai 1991 hieß es gleich im ersten Abschnitt unter dem Titel »Form kontra Bauphysik«: »Bei der Untersuchung der tieferen Ursachen von Bauschäden dürfen nicht nur Kosten- und Zeitdruck, Unwissenheit und Fehleinschätzung behandelt werden (…)«. Auch »das aus formalen Gründen bewusst eingegangene Risiko ist eine wichtige allgemeine Schadensursache …« [1]. Besonders seit der Bauhauszeit basiert ein formales Entwurfskonzept moderner Architektur auf der Betonung des Kubus. Das Bauwerk soll als prägnanter Körper im Raum erfahrbar werden. Seit den neunziger Jahren sind die Architekturzeitschriften wieder voll mit Objekten, die in abweisender Strenge dem gleichen Formenprinzip folgen. Lochfassaden sind bei solchen Entwürfen nicht erwünscht; das Fenster soll sich vielmehr lückenlos in die Außenhaut der Fassadenoberfläche einfügen und wird daher außenoberflächenbündig angeordnet.
Bei Vorhangfassaden ist dieses Konzept unproblematisch realisierbar. Im Mauerwerksbau sind die daraus folgenden Probleme aber erheblich. Sie ergeben sich im Wesentlichen aus der Tatsache, dass der Anschluss des Fensterrahmens an den Baukörper bei Außenlage des Fensters unmittelbar der Bewitterung ausgesetzt ist und zudem auch wärmeschutztechnisch die außenoberflächenbündige Anordnung bei einschaligen Außenwänden zu erheblichen Wärmebrücken im Sturz- und Laibungsbereich führt. Mauerwerksbauten mit derart bündigen Fenstern haben daher weder in der Bauhauszeit noch heute gut funktioniert. Dazu drei Beispiele.
Wohnsiedlung der Zwanzigerjahre
Streng kubisch ohne Dachüberstände und mit oberflächenbündig angeordneten Holzfenstern wurde in den Zwanzigerjahren eine genossenschaftliche Wohnsiedlung in einer westdeutschen Stadt errichtet. Es gibt in Deutschland viele ähnliche Siedlungen. Entsprechend der schlechten Wirtschaftslage der Bauzeit wurden die Außenwände der Mehrfamilienhäuser äußerst sparsam aus zwei halbstein-dicken Ziegelschalen mit zwischengeschalteter, ruhender Luftschicht errichtet. An den Laibungen, Stürzen und Attiken sind die Ziegel im Verbund durchgemauert. Darüber hinaus sind die beiden Schalen regelmäßig durch Bindersteine miteinander verbunden. Diese wurden vor dem Einbau auf der in die Untermauerung einbindenden Kopfseite in Teer getaucht, um das Übertreten eindringenden Schlagregens in die innere Schale zu reduzieren (s. Abb. 2).
Seit der Errichtung plagen die Feuchteprobleme der Fensteranschlüsse auf den Schlagregenseiten die Bewohner und auch die für die Bauinstandsetzung Verantwortlichen.
Sichtmauerwerk ist nicht zuverlässig an seiner Oberfläche abdichtbar. Deshalb sehen die Regelwerke seit Jahrzehnten prinzipiell nur noch zweischalige Konstruktionen mit konsequenter Trennung der Außenschale und entwässerten Fußpunktabdichtungen vor [2]. Bei Sichtmauerwerk dringt der Schlagregen in die vordere Zone der Ziegelfassade ein und hinterläuft daher oberflächenbündige Fenster wesentlich schneller als mit Innenanschlag und Fußpunktabdichtung versehene. Kleine Abweisbleche am Sturz, wie sie hier von Anbeginn vorgesehen waren, helfen da auch nicht zuverlässig. Die Baugeschichte der Wohnsiedlung in den folgenden achtzig Jahren spiegelt diese Probleme durch optisch gravierende Veränderungen wider: Einzelne Fassadenabschnitte wurden in der Nachkriegszeit hinterlüftet ›
› verkleidet und neue Fenster nach Einmauern von Anschlägen zurückversetzt mit Innenanschlag eingebaut. Unter Denkmalschutz gestellt, mussten die Hausgruppen in den Neunzigern wieder in das Ursprungserscheinungsbild zurückversetzt und die Fenster wieder außenoberflächenbündig angeordnet werden. Man meinte, zunächst im Zuge des Einbaus neuer, luftdichter Fenster mit hydrophobierenden Imprägnierungen eine Verbesserung der Schlagregenschutzsituation erreichen zu können. Das Gegenteil war der Fall. Imprägnierungen verschlechtern bei brandrissigem Sichtmauerwerk den Wasserhaushalt [3]. Die dichten Fenster führten weiter zu ungünstigeren Raumklimabedingungen und erhöhtem Schimmelpilzrisiko. Seitdem kämpft man – wenn auch reduziert – trotz des Einbaus einer Innendämmung aus Kalziumsilikatplatten in den Laibungen und schützenden Veränderungen an den Anschlüssen weiter mit den gleichen Schlagregenproblemen.
Freistehendes Einfamilienhaus
Ein von jungen Architekten entworfenes, frei stehendes Einfamilienhaus sollte sich vom Einerlei des umgebenden, alten Eigenheimbestandes durch seine prägnante Form abheben. Unter Verzicht auf die üblichen Allerweltsdetails wie Dachüberstände, Fensterbänke mit Tropfkanten und Sockelanschlüsse wurden die Fenster des verputzten Leichtbetonmauerwerkbaus flächenbündig zur Außenfassade eingebaut. Überwiegend wurden Holzrahmen über Anputzleisten und schmale Dichtstofffasen an den Außenputz angeschlossen. Am erdgeschossigen Küchenfenster verzichtete man aber ganz auf einen Rahmen, die Isolierglaseinheit wurde unmittelbar ohne Verklotzung, Falzbelüftung und -entwässerung eingeschäumt und eingeputzt und nur mit einer schmalen Dreiecks-Dichtstofffase versehen.
Aufgrund der relativ geschützten Lage wirkten sich nicht die problematischen Abdichtungsanschlüsse, sondern die ganz erheblichen Wärmebrücken im Laibungsbereich schon nach kurzer Zeit schädigend aus. Bereits im zweiten Winter waren Schimmelpilzstreifen an den inneren Fensteranschlüssen unübersehbar. Da weder die regelwidrige Montage der Festverglasung noch die Dichtstoffanschlüsse an den Putz als dauerhafte Lösungen einzuschätzen sind, war gemeinsam mit einer Innendämmung der Laibung der gesamte Anschluss der Fenster und Scheiben neu zu konzipieren. Das formal strenge Konzept blieb dabei auf der Strecke.
Gerade junge Architekten orientieren sich an namhaften Vorbildern. Diese verfügen aber meist bei ihren Renommierobjekten über das nötige Geld für aufwendige Detaillösungen. Auf die finanziellen Möglichkeiten eines durchschnittlichen Einfamilienhausbauherrn reduziert, funktionieren die gleichen formalen Konzepte aber gar nicht. So wird von vielen jungen Architekten bitteres Lehrgeld gezahlt.
Schule
Auch bei einem Schulkomplex in exponierter Lage wurden die Fensterbänder so angeordnet, dass die Glasflächen mit der Außenoberfläche des mit 8 mm Putz beschichteten Wärmedämmverbundsystems aus Mineralschaumplatten fluchten. Die Abdeckleisten der äußeren Aluminium- anpressprofile auf den aus Holzzargen bestehenden Rahmen springen daher sogar vor die Fassadenoberfläche vor und liegen damit komplett im Schlagregen. Man hatte gemeint, durch den Einbau von zweiteiligen Einputzprofilen eine zuverlässige Dichtheit zu erzielen. Dies mag bei üblichen Fensteranschlüssen, die geschützter liegen, der Fall sein. Dem von den Vorschraubleisten zurückspritzenden Schlagregen ausgesetzt, ist die wenige Millimeter breite Kontaktzone zwischen Putz und Kunststoffanschlussprofil aber nicht dauerhaft dicht. Fehlstellen an dem auf engstem Raum kaum lückenlos zu führenden Folienstreifen am darunter liegenden Rahmenanschluss trugen mit dazu bei, dass bereits nach kurzer Zeit auf den Wetterseiten Feuchte und Holzschäden zu beobachten waren. Auch wärmeschutztechnisch ist die extrem weit außen liegende Glasscheibenebene vor allem in den Außenecken der Fensterbänder problematisch. Nun muss über eine völlige Neukonzeption der Fensterlage und der Anschlüsse nachgedacht werden. Die Kosten werden erheblich sein.
Resümee
Ich habe bei der Betrachtung von aufsehenerregenden Gebäuden häufig den Eindruck, dass das eigentlich »Revolutionäre« der neuen Form der Verstoß gegen bauphysikalische Regeln und deren konsequente konstruktive Vernachlässigung ist, frei nach dem Motto: »Alles Machbare ist gedacht, denken wir das Nicht-Machbare.« Die Leidtragenden sind die Bauherren und Bewohner, denen man nur viel Liebe zu ihrem unkonventionellen Gebäude und einen nicht zu dünnen Geldbeutel wünschen kann. Man muss manche engagierte Architektenkollegen an die Selbstverständlichkeit erinnern, dass es zunächst der Zweck von Gebäuden ist, das Grundbedürfnis des Menschen nach einem sicheren Dach über dem Kopf und Schutz vor Witterungseinflüssen zu befriedigen. Dies ist Ziel der Statik und der Bauphysik. In armen Regionen dieser Welt wäre es schon viel, allein diese Aufgabe mit Würde zu erfüllen. So gesehen erscheinen Gebäude, bei denen diese Grundanforderungen zugunsten eines ›
› ungewöhnlichen Erscheinungsbildes vernachlässigt werden, als Verirrungen unserer Überflussgesellschaft. Beschäftigt man sich mit der dauerhaften Lösung der bauphysikalisch-konstruktiven Probleme von anspruchsvoller Gegenwartsarchitektur unter mitteleuropäischem Klima, so stellt man häufig fest, dass gerade das formal Einfache – der glatte, vorsprungslose Kubus, die offen gezeigte, klare Konstruktion – nur mit hohem technischen Aufwand realisierbar ist.
Posener [4] umreißt in seiner Autobiografie präzise diesen Sachverhalt, wenn er Mies van der Rohe die Maxime unterlegt: »Wir bauen einfach – koste es, was es wolle.« Ernsthaft kann die Devise nun lauten: Nicht gegen, sondern mit der Bauphysik formal gute Architektur verwirklichen! Dazu ist das sehr genaue – über grobe Faustregeln weit hinausgehende – Verständnis der bauphysikalischen Zusammenhänge als Handwerkszeug unabdingbar erforderlich. Von einer entsprechenden Ausbildung der Architekten und Ingenieure sind wir noch sehr weit entfernt.
Diese resümierenden Betrachtungen sind unverändert aus meinem Beitrag des Jahres 1991 übernommen. Man kann heute nur konstatieren, dass – was die Ausbildungssituation der Architekten angeht und soweit ich es sehen kann –, durch die Reduzierung der Lehrpläne eher von einer Verschlechterung des Kenntnisstandes über den bauphysikalisch sachgerechten Umgang mit Baukonstruktionen auszugehen ist. Bauschäden werden daher ein immerwährendes Thema bleiben. •
Literaturhinweise: [1] Zitiert wurde aus dem Beitrag Schwachstellen, Erscheinungsbilder und Ursachen häufiger Bauschäden, db 5/1991. [2] Verblendschalen wurden in vielfacher Weise im Rahmen dieser Artikelserie behandelt, zuletzt hinsichtlich der Fußpunktabdichtungen in db 11/2008. Die Grundregeln finden sich in der Mauerwerksnorm, DIN 1053. [3] Die Probleme von Hydrophobierungen auf Ziegelsichtmauerwerk sind in db 9/1999 dargestellt. [4] Die Autobiografie von Posener ist unter dem Titel Posener, Julius: »Fast so alt wie das Jahrhundert«, Berlin, 1990, erschienen.
Mit den übrigen Aspekten der Fensteranschlussausbildung setzt sich der Beitrag aus db 7/2003 auseinander.
Das wichtigste Regelwerk zum Fenstereinbau ist der »Leitfaden zur Planung und Ausführung der Montage von Fenstern und Haustüren«der RAL-Gütegemeinschaft Fenster und Haustüren e.V., Walter-Kolb-Straße 1–7 in 60 594 Frankfurt/M, Dezember 2006. Funktionsfähige Anschlussdetails für außenoberflächenbündige Fenster finden sich darin nicht.
Die wärmeschutztechnischen Grundanforderungen an Fensterlaibungen sind im Beiblatt 2 zu DIN 4108 nachzulesen. Auch hier sucht man außenoberflächenbündige Fenster vergeblich.
Informationen zu den älteren Bauweisen zweischaliger Außenwände mit durchbindenden Steinen können zum Beispiel in der »Bauanatomie« von Wilhelm Büning gefunden werden. Das Buch wurde vom Verlag der Deutschen Bauzeitung, Berlin, im Mai 1928 mit bewundernswerten Abbildungen veröffentlicht.