Dacheindeckung mit Metall

Alle Werkstoffe, die zur Dacheindeckung verwendet werden, unterliegen einem natürlichen Dickenabtrag durch Erosion und Korrosion. Davon hängt indirekt die Lebensdauer ab. Im Rahmen der Umweltdeklaration von Produkten gemäß den europäischen Normen spielt die Bewertung der „mittleren Lebensdauer“ eine wichtige Rolle. In der Literatur gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Werte bezüglich verschiedener Metalle, aus denen Metalldacheindeckungen hergestellt werden. Das bezieht sich hauptsächlich auf Bleiblech, Zinkblech, Kupferblech, Stahlblech, Edelstahlblech und Aluminiumblech. Der Materialabtrag wird von Luft und Regenzusammensetzung (saurer Regen), Regenintensität, Dachneigung und regionalen Klimabedingungen (Gebirge, Meer, Karstland usw.) beeinflusst. In der einschlägigen Literatur wird für alle genannten Materialien meist eine durchschnittliche Lebensdauer von 75 bis 100 Jahren genannt.

»Unabhängig von Dachneigung und Material empfiehlt es sich, Dacheindeckungen mit Metall als belüftete Dachkonstruktion auszuführen.«

MEIST BELÜFTETE DACHKONSTRUKTION

Unabhängig von Dachneigung und Material empfiehlt es sich, Dacheindeckungen mit Metall als belüftete Dachkonstruktion auszuführen. Obwohl in Fachkreisen immer wieder der Einsatz mit belüfteten oder unbelüfteten Stehfalzdächern diskutiert wird, hat sich in der Praxis gezeigt, dass nicht belüftete Dächer mit Metalldeckungen dauerhaft ausgeführt werden können. Allerdings muss dabei konstruktiv gewährleistet sein, dass Feuchtigkeit aus der Baukonstruktion dauerhaft sicher abgeführt wird. Ein Grund, warum oft in der Praxis von unbelüfteten Konstruktionen aus bauphysikalischen Gründen abgeraten wird.

Denn Feuchtigkeit aus der Baukonstruktion und den Räumlichkeiten wandert durch Dampfdiffusion oder Luftdurchsatz (offene Fugen) in die Dachkonstruktion. Die eindringenden und an kälteren Bauteilen (Metalldachunterseite) kondensierenden Feuchtigkeitsmengen können nur durch eine funktionierende, mit der Außenluft verbundene Luftschicht abgeführt werden. Deshalb ist es notwendig, weitgehend trockene Baustoffe zu verwenden, eine offene Baustelle bei Niederschlägen abzudecken, mindestens dampfbremsende Baustoffe auf der raumzugewandten Seite einer Wärmedämmschicht einzubauen und die Dachkonstruktion luftdicht auszuführen – insbesondere alle Fugen.

Belüftete Metalldächer sollten immer mit einer wasserführenden Ebene zwischen Wärmedämmung und Luftschicht ausgeführt werden. Zwar genügen Metalldächer generell der Forderung nach Regensicherheit, allerdings sind sie nicht sicher gegen Rückschwellwasser, das sich beispielsweise durch Eisschanzen oder Schneeeintrieb bilden kann. Deshalb sollte auch die wasserführende Ebene am Traufpunkt bis in die Rinnen reichen.

Die Wahl des Unterdaches ist abhängig von regionalen Wetterbeanspruchungen. Wasserführende Ebenen (Unterspannung, Unterdeckung, Unterdach) sind durch Fachregeln und Normen definiert.

Hier Auszüge aus den einzelnen Normen, die auch für Metalleindeckungen beachtet werden müssen:
Konstruktive Grundsätze: Die Neigung des Unterdaches darf die zulässige Mindestdachneigung der darüberliegenden Dacheindeckung nicht unterschreiten. Bei gegliederten Dachflächen ist die vorhandene Traufen- bzw. Firstlänge für die erforderliche Zu- und Abluft der Dachfläche oft unzureichend. Die Ausbildung der Zu- und Abluftöffnungen ist entsprechend anzupassen.

Grundsätzlich sind über ausgebauten Dachgeschoßen jene Dachformen zu vermeiden, die keine einwandfreie Belüftung aller Flächen zulassen. Dachböden/ Dachbodenräume und nicht durch Dachausbau genutzte Bereiche von Dachböden/Dachbodenräumen (z. B. Spitzböden, Dachzwickelräume) sind zu belüften.

Traufen sind so auszubilden, dass auf dem Unterdach abfließendes Wasser ohne Schaden für das Bauwerk bzw. für Bauteile abgeleitet wird. Es sind Traufenbleche anzuordnen, wobei diese bei Dachüberständen aus Holz oder Holzwerkstoffplatten entfallen dürfen. Eine Ausführung ohne Traufenblech kann zu Verfärbungen der Holzteile an den Tropfkanten bzw. an den Sparrenköpfen führen.

Anforderungen an den Untergrund: Untergrund für Unterdächer und Unterspannungen sind in der Regel Dachstuhlkonstruktionen aus Holz. Diese haben der ÖNorm B 2215 zu entsprechen.

Oberflächen von angrenzendem Mauerwerk und Betonflächen müssen für die Herstellung von geklebten Anschlüssen eine geschlossene, ausreichend glatte und feste Oberfläche aufweisen. Mauerwerk ist zu verputzen bzw. zu verspachteln.

ANFORDERUNGEN AN UNTERDÄCHER

Folgende Eigenschaften von Unterdächern werden gefordert:

• ausreichende Sicherheit gegen frei abfließendes Wasser am Unterdach (Regensicherheit);
• Dichtheit gegen Eintrieb von Flugschnee durch das Unterdach;
• fachgerechte Ableitung des Wassers an der Traufe bzw. von angrenzenden Bauteilen usw.;
• Schutz der Wärmedämmung vor Wärmeverlust durch Luftströmungen;
• ausreichende Steifigkeit, um einerseits die erforderliche Durchbruchsicherheit sicherzustellen und andererseits Anschlüsse (auch nachträgliche) handwerksgerecht und dauerhaft regensicher herstellen zu können;
• provisorische, kurzzeitige Sicherung während der Bauphase gegen flächige Wassereintritte über die Dachkonstruktion;
• Diffusionsfähigkeit bei Anordnung des Unterdaches über Vollsparrendämmungen;
• Widerstand gegen rückstauendes Wasser.

GERINGFÜGIGE UNDICHTHEITEN

Geringfügige Undichtheiten des Unterdaches, die bei regelkonformer Ausführung systembedingt entstehen, und Undichtheiten von Anschlüssen an hochgehenden Bauteilen sind insbesondere unter freier Bewitterung zulässig. Bei diffusionsoffenen Unterdeckbahnen kann es aufgrund der permeablen („durchdringbaren“) Eigenschaft bei langanhaltender, direkter Beregnung zum Wasserdurchtritt kommen.

UNTERDÄCHER BEI DOPPELSTEHFALZDÄCHER UND BEI EINDECKUNGEN MIT PROFILBLECHEN

Unterdächer bei Doppelstehfalzdächern und bei Eindeckungen mit Profilblechen dürfen durch eine direkt unter der Blecheindeckung verlegte Bitumenabdichtungsbahn ersetzt werden, sofern die Dachkonstruktion ungedämmt bzw. unterhalb des Unterdaches belüftet ist. Diese entsprechen hinsichtlich ihrer Regensicherheit einem Unterdach mit erhöhter Regensicherheit. Die Durchnagelung mit Hafternägeln ist unerheblich. Allfällige Drainageeinlagen sind entsprechend den materialspezifischen Erfordernissen einzubauen.

UNTERSPANNUNGEN

Unterspannungen sind mit Unterspannbahnen direkt auf Sparren bzw. mit Holzwerkstoffplatten regensicher auszuführen. Durchdringungen sind mittels Ableitwinkeln oder Rinnenelementen regensicher anzuschließen. Durch die Dacheindeckung eingedrungenes, frei abfließendes Wasser muss sicher zur Traufe abgeleitet werden. Über der Unterspannung ist eine Konterlattung anzuordnen, um den Wasserabfluss und eine ausreichende Hinterlüftung sicherzustellen. Überlappungen und Anschlüsse von Unterspannungen müssen regensicher, nicht jedoch flugschneedicht ausgeführt werden. Nahtverklebungen, flugschneedichte Anschlüsse und Ähnliches sind gesondert zu vereinbaren. Dachräume sind ausreichend zu belüften.

WENN DAS METALLDACH KNISTERT ODER KNACKT

Nebengeräusche entstehen meist dann, wenn Planungs- und/oder Ausführungsfehler vorliegen. Den Ursprung solcher Geräusche im fertigen Dach zu lokalisieren und zu beseitigen kann nachträglich zu hohen Kosten führen. Eine Geräuschentwicklung und -ausbreitung lässt sich bereits beim Verlegen verhindern. Nachträglich eine Schalldämmung einzubauen bedeutet, die gesamte Dachdeckung zu demontieren.

Geräuschausbreitung lässt sich bereits bei der Wahl der Unterkonstruktion verhindern. Je mehr Schichten die Konstruktion hat, desto besser ist die Schalldämmung. Zudem empfiehlt es sich, keine harten und steifen Dämmplatten einzubauen. Je weicher und offenporiger die Dämmstoffoberfläche ist, desto besser ist der Schallschutz.

Grundsätzlich erwärmt sich Metall sehr schnell und kühlt ebenso schnell wieder ab. Dabei dehnt es sich aus oder zieht sich zusammen. Es ist ein Knistern zu hören. Dagegen sind Knackgeräusche hörbar, wenn sich Spannungen ruckartig aufbauen und abbauen – ein Zeichen dafür, dass die Haftung zwischen Metalldach und Holzschalung zu groß ist. Deshalb immer eine wirksame Trennlage dazwischen einbauen, die eine Gleitfähigkeit zwischen den Bauteilen dauerhaft gewährleistet.

Ein dröhnendes Trommelgeräusch lässt eine zu große Profilbreite oder zu geringe Materialdicke vermuten. Auch der Wind kann ein mangelhaft ausgeführtes Dach bei ungünstiger Lage und hohen Windgeschwindigkeiten zum „Flattern“ bringen.

Wird Metall daran gehindert, sich in Längs- und Querrichtung auszudehnen, werden unangenehme Geräusche erzeugt. Doch braucht das Metalldach eine möglichst große Bewegungsfreiheit. Deshalb sollte möglichst eine geringe Anzahl von Befestigungs- und Bewegungsmitteln eingesetzt werden. Jedoch sollten deren Abstände nicht geringer sein als statisch erforderlich. Auch sollten die einzelnen Scharen sich in beiden Richtungen ungehindert ausdehnen können. Das gilt auch für die Bereiche Traufe, First und Ortgang.

METALLE ZUR DACHEINDECKUNG

Aluminium: In der Natur kommt Aluminium nicht in reiner Form, sondern nur in Aluminiumverbindungen vor, wie sie Bestandteil der meisten Gesteine und insbesondere von deren Verwitterungsprodukten – wie Ton und Bauxit – sind. Nach Sauerstoff mit 47,3 und Silizium mit 25,8 Gewichtsprozenten ist Aluminium mit 8,1 Prozent das dritthäufigste Element und zugleich das häufigste Metall in der Erdkruste (Eisen 5,1; Kupfer 0,01 Prozent). Die Aluminiumgewinnung erfolgt heute fast ausschließlich in zwei Stufen: Aus Bauxit wird im Bayer-Verfahren das Aluminiumoxid abgetrennt, aus dem man in Aluminiumhütten durch Schmelzflusselektrolyse das Metall gewinnt. Immer wichtiger wird das Recycling von Aluminiumprodukten, das gegenüber der Neugewinnung deutliche Energieeinsparungen ermöglicht, Rohstoffe schont und einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz leistet. Aluminium ist als Fassadenelement oder Dachdeckung gegenüber Einflüssen aus der Atmosphäre und Einwirkung von Rauchgasen beständig. Aus dekorativen Gründen wird die gewünschte Farbbeschichtung nach gründlicher Vorbehandlung des Aluminiumblechs mit witterungsbeständigen Beschichtungsstoffen verwendet.

»Wird Metall daran gehindert, sich in Längs- und Querrichtung auszudehnen, werden unangenehme Geräusche erzeugt. Doch braucht das Metalldach eine möglichst große Bewegungsfreiheit. «

Bei der Dachdeckung unterscheidet man im Wesentlichen nach:

• Handwerklicher Dachdeckung in Form von Falz und Leistendächern, Eindeckung mit vorgefertigten Elementen wie beispielsweise profilierten Blechtafeln und Bändern. Zudem auch Deckungen mit Spezialplatten oder Schindeln.
• Aluminiumdächer – insbesondere die handwerklichen Deckungsarten – werden in der auch bei anderen Metalldeckungen üblichen Art ausgeführt. So bei der Ausbildung von Firsten, Graten, Kehlen, Mauer oder Schornsteinanschlüssen, Durchbrüchen, Dachflächenfenstern, Rinnen und Fallrohren. Zu beachten sind immer die vom jeweiligen Hersteller bereitgestellten Verarbeitungsvorschriften.

Blei: Dacheindeckungen mit Blei sind seit Jahrhunderten bekannt. Im Laufe der Zeit wurde es für unterschiedliche Anwendungen immer wieder neu legiert und verändert. Das heute zur Dacheindeckung verwendete Blei besitzt durch bestimmte Zulegierungen und seinen Reinheitsgrad eine hohe Qualität. Um diese Qualität zu gewährleisten, unterziehen sich die Hersteller des Produktnamens „Saturnblei“ der Prüfung durch den RAL.

Die Kennzeichnung gütegesicherter Produkte erfolgt durch selbstklebende Symbolbanderolen. Geliefert werden gekennzeichnete Bleche, Platten und Zuschnitte. Sie werden durch Bandwalzung im Gießwalzverfahren mit besonders geringen Dickentoleranzen und anerkannter Oberflächenvergütung hergestellt. Blei ist nicht brennbar, es entspricht der Baustoffklasse A DIN 4102. Bleche und Platten aus Blei haben eine gute Korrosionsbeständigkeit gegen viele in der Atmosphäre vorkommende Medien aufgrund einer sich natürlich bildenden Schutzschicht aus fast unlösbarem Bleikarbonat oder -sulfat (bezeichnet auch als „Patina“). Diese Schicht schützt auch gegen schweflige Säuren aus den Rauchgasen im Kaminbereich. Bleieindeckung ist UV-beständig, verrottungsfest, bruchsicher und wiederverwendbar (Recycling).

Im Laufe der Zeit passt sich durch die neutralgraue Patina eine Bleieindeckung der Dacharchitektur an. Die Färbung der Patina ist dabei abhängig von der Dachneigung und Umwelteinflüssen und kann deshalb sehr unterschiedlich ausfallen.

Kupfer: Für die Dacheindeckung mit Kupfer wird nach EN 1172 „Bleche und Bänder für das Bauwesen“ ausschließlich Cu-DHP verwendet. Das ist sauerstofffreies phosphorig-oxidiertes Kupfer mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99,9 Prozent. Diese Kupfersorte ist gut verformbar, hat eine hohe Bruchdehnung und ist auch für Verbindungstechniken mit hohen Temperaturen geeignet. Bei komplizierten Anschlüssen mit starker Verformung wird Kupfer in weichem Zustand (R 220) verwendet, während bei flächigen Dachdeckungen oder Dachentwässerungen Cu-DHP R 240 eingesetzt wird. Die Zugfestigkeit von Kupfer wird durch wiederholte Verformung erhöht und kann durch Erwärmen wieder vermindert werden.

Kupfer bildet an der Atmosphäre eine witterungsbeständige, festhaftende und nicht giftige Schutzschicht aus. Diese Oxidschicht ist in sich stabil und selbstheilend. Ihre Zusammensetzung kann aufgrund regional unterschiedlicher Umweltbedingungen verschieden sein, sie besteht jedoch meist aus basischem Kupfersulfat. Diese Schicht stellt gleichzeitig einen guten Schutz gegen Korrosionsangriffe dar. Kupfer hat eine gute Beständigkeit gegen Baustoffe wie Gips, Kalk und Zement.

Das metallblanke Kupfer bildet innerhalb weniger Stunden an der Luft einen Oxidfilm aus Kupferoxid, der mit bloßem Auge nicht wahrnehmbar ist. Infolge der Reaktion des Kupfers mit Feuchtigkeit, Luftsauerstoff und aggressiven Luftbestandteilen entsteht eine leichte Braunfärbung der Oxidschicht. Im Laufe der Zeit geht das Braun dann in Anthrazitbraun über. Im geneigten Dach geht die Veränderung bis zum typischen Patinagrün über. Diese Patina ist kein „Grünspan“, was häufig fälschlich behauptet wird. Denn die Patina besteht im Wesentlichen aus ungiftigem Cu(I)-Oxid.

Chemische Färbeverfahren (künstliche Patina) sind für großflächige Anwendungen im Außenbereich kaum praktikabel, es bilden sich meist unerwünschte Flecken. Zudem ist eine künstlich geschaffene Oxidschicht meist nicht witterungsbeständig. Alternativ gibt es werkseitig grün vorpatinierte und braun voroxidierte Kupfertafeln und -bänder. Deren Oberfläche besteht aus Metallverbindungen.

Bei falscher Kombination mit anderen Metallen können Schäden entstehen. Grundsätzlich ist die beliebige Kombination mit Blei und Edelstahl (Werkstoff- Nr. 1.4301, 1.4401 und 1.4571) unbedenklich. Ein Zusammenbau mit Aluminium ist möglich, wenn Aluminium durch Beschichtung oder Anodisierung eine elektrisch nichtleitende Oberfläche besitzt, eine direkte Berührung der Metalle ist jedoch zu verhindern. Oberhalb von Zink oder verzinktem Stahl sollten keine Kupferbauteile angeordnet werden, da durch abfließendes Regenwasser mitgeführte Kupferionen zur Elementbildung auf dem Zink und dessen Zerstörung führen. Grundsätzlich sollten auch hier keine Berührungspunkte zwischen den Metallen bestehen.

Stahlbleche: Unterschieden werden sie folgendermaßen: Feinbleche sind Bleche mit einer Stärke von weniger als drei Millimeter. Es handelt sich um warm oder kalt fertiggewalztes Blech, das meist für Umformzwecke benutzt wird. Je nach Stahlsorte können diese Feinbleche auch verzinnt, verzinkt, verkupfert, vernickelt, lackiert, emailliert oder kunststoffbeschichtet sein. Feinbleche werden aus Bändern geschnitten oder als Coil geliefert. Ausnahme bilden Feinbleche mit besonderen Anforderungen an die Textur, die deshalb in wechselnden Richtungen umgeformt werden müssen. Feinbleche werden nach Güte, Grundgüte, Ziehgüte, Tiefziehgüte und Sondertiefziehgüte unterschieden. Eine Übersicht dazu geben EN 10130 bzw. EN 10346. An Feinbleche werden besondere Anforderungen gestellt.

Grobblech EN 10079 definiert Grobblech als Flacherzeugnis mit einer Dicke über drei Millimeter. Der Unterschied zum Warmband liegt darin, dass es nicht zu einem Coil aufgewickelt wird. Normalerweise werden Bleche mit einer Dicke bis höchstens 26 Millimeter aufgewickelt, dickere Bleche bis 175 mm werden als Grobblech hergestellt. Das Herstellungsverfahren für Grobbleche ist das reversierende Warmwalzverfahren. Die technischen Möglichkeiten, Stahlbleche herzustellen, enden heutzutage ungefähr bei den Abmessungen 4.700 Millimeter mal 20.000 Millimeter.

Zur Dacheindeckung werden meist feuerverzinkte Stahlbänder verwendet, die aus gestalterischen Gründen auf der Vorderseite mit witterungsbeständigen Beschichtungsstoffen und Rückseitig oft eine Polyesterbeschichtung erhalten. Am Markt werden sie als Spezialplatten oder geformte Fertigteile angeboten. Sie werden in entsprechend handwerklicher Technik wie bei allen Metalleindeckungen verlegt.

Zink: Für Dacheindeckungen wird Titanzink gemäß DIN EN 988 verwendet, die bestimmte Materialeigenschaften als Mindestanforderungen festlegt. Darauf basiert das Produktangebot verschiedener Hersteller. So ist die Basis bei Rheinzink-Legierungen ein Elektrolyse-Feinzink nach DIN EN 1179 mit einem Reinheitsgrad von 99,995 Prozent. Diesem werden geringe Mengen von Titan und Kupfer zulegiert. Daraus ergibt sich neben technologischen Eigenschaften auch die Farbe der Patina.

In einem Walzverfahren (Schmelzen, Gießen, Walzen, Aufwickeln) werden kontinuierlich Bänder in bestimmten Dicken hergestellt und anschließend auf Scherenlinien zugeschnitten. Zink und seine Legierungen sind anisotrop, sie haben unterschiedliche Eigenschaften parallel und senkrecht zur Walzrichtung.

Im Handel gibt es zwei Oberflächenqualitäten: walzblank und vorbewittert. Fertigteile mit walzblanker Oberfläche bilden an der Atmosphäre eine Patina. Diese blaugraue Patina schützt die Materialoberfläche, jedoch wird deren Farbgebung von der Umweltbelastung und Luft beeinflusst. So zeigt sich in salzhaltiger Luft (Meer) eine hellere und teilweise raue Oberfläche. Bei falscher Lagerung, Verpackung oder unsachgemäßer Abdeckung vor der Verarbeitung kann sich ein weißlicher Belag bilden. Meist handelt es sich nur um optische Mängel, die mit einer Bürste entfernt werden können. In schwereren Fällen kann mit Edelstahlwolle oder einer Scheuermaschine das Zinkhydroxid entfernt werden. Danach sollte ein temporärer Schutz mit beispielsweise säurefreiem Öl ausgeführt werden.

Bei walzblanken Materialien treten die für Dünnbleche charakteristischen leichten Wellen auf. Je nach Blickwinkel verschwinden sie wieder. Mit zunehmender Patinierung verschwindet auch dieser optische Effekt wieder.

Oft werden von Architekten oder Bauherren „vorbewitterte“ Oberflächen gewünscht. Dabei wird die Materialoberfläche werkseitig in Farbe und Struktur verändert. Diese Beizung kann jedoch nicht mit RAL-Farbtönen verglichen werden, es kann zu Farbnuancen kommen. Deshalb sollte grundsätzlich eine chargenweise Materialbeschaffung und Verarbeitung vorgenommen werden.