Begrüntes Umkehrdach

In diesem Beitrag erörtert Experte Dr. Gunter Mann die wichtigsten Funktionsweisen und ­Planungspunkte von Dachbegrünungen in ­Kombination mit Umkehrdächern und Druck­entwässerung. 

Von einem Umkehrdach spricht man, wenn die Wärmedämmung über der Dachabdichtung liegt. Der Vorteil der Umkehrdämmung ist der zusätzliche Schutz der Dachabdichtung. Sollte diese jedoch beschädigt sein, ist eine Nachbesserung deutlich schwerer machbar als bei einem Warmdach. Beim Umkehrdach gibt es zwei Entwässerungsebenen: auf und unter den Wärmedämmplatten.

Beachtenswertes

Zusätzlich zu den sonstigen Planungsgrundlagen von Dachbegrünungen sind beim Umkehrdach noch bestimmte Punkte ganz besonders zu beachten, um eine dauerhafte Funktionsfähigkeit der Wärmedämmung unter der Dachbegrünung sicherzustellen:

• Diffusionsoffenheit: Der Gründachaufbau muss ermöglichen, dass die feuchte Luft aus dem Innenraum über die Wärmedämmung an die Umgebung abgegeben werden kann. Das ist dann gegeben, wenn der Gründachaufbau regelmäßig austrocknet und von „unten“ Wasser aufnehmen kann oder über der Wärmedämmung eine Dränageschicht liegt, die ausreichend belüftet ist. Bei den Kunststoff-Festkörperdränagen sind nur solche Produkte für Umkehrdächer geeignet, die nicht voll­flächig auf den Wärmedämmplatten liegen, sondern immer noch ausreichend freie Fläche aufweisen. Ein Wasseranstau auf der Umkehrdachdämmung ist nicht zulässig bzw. nur mit einer „Entspannungsschicht“ zwischen Wärmedämmplatten und Wasseranstauwanne.
• Windsogsicherheit: Die Wärmedammplatten werden lose auf die Dachabdichtung verlegt und müssen durch Auflast windsogsicher fixiert werden. Die Hersteller der Dämmplatten geben dazu die notwendigen Mindestauflasten für die Eck-, Rand- und Mittenbereiche an, die in die Windsogberechnung einfließen und so der passende Gründachaufbau berechnet werden kann. Dabei ist zu beachten, dass mit den Trockengewichten des Begrünungsaufbaus gerechnet wird, um die Mindestauflast sicherzustellen.
• Druckfestigkeit: Vor allem bei höheren Grün­dachaufbauten und Personen- oder sogar Kraftfahrzeugverkehr muss auf eine ausreichend druck­stabile Wärmedämmung geachtet werden.

Geeignete Gründachaufbauten

Unter der Berücksichtigung der oben genannten Punkte sind beispielsweise folgende Begrünungsarten und Optigrün-Systemlösungen für Umkehrdächer geeignet, objektbezogen wird eine Abstimmung zwischen Wärmedämmungs- und Dachbegrünungshersteller empfohlen:

• Extensivbegrünungen (Optigrün-Systemlösungen „Spardach“, „Naturdach“, „Schrägdach“): grundsätzlich geeignet, gegebenenfalls sind Mindest­lasten zur Windsogsicherung zu beachten.
• Extensivbegrünungen in Kombination mit Photovoltaik (Optigrün-Systemlösung „SolarGrünDach“): grundsätzlich geeignet, jedoch ist objektbezogene Beratung notwendig.
• Intensivbegrünungen (Optigrün-Systemlösungen „Gartendach“, „Landschaftsdach“): grundsätzlich ohne Wasseranstau. Sowohl mit Schüttgüter- als auch Festkörperdränage machbar.
• Extensiv- und Intensivbegrünungen mit hoher Wasserrückhaltung (Optigrün-Systemlösungen „Retentionsdach Typ Drossel“): hier sind nur Lösungen möglich, bei denen ein temporärer Wasseranstau eingestellt ist und das Wasser zeitverzögert vollständig abfließt.
• Begeh- und befahrbare Dächer (Optigrün-Systemlösung „Verkehrsdach“): geeignet sind nur Bau­weisen mit geeigneten Festkörperdrängen, die ausreichend Platz für Diffusionsvorgänge haben und zudem druckstabil sind.

Kombination von Druckentwässerung und Dachbegrünung

Effiziente Druckentwässerungssysteme werden aufgrund höherer Regenspenden und immer größer werdender Dachflächen zunehmend nachgefragt. Entsprechend steigt auch die Verwendung von Druckentwässerungssystemen in Kombination mit Dachbegrünung. 

Funktionsprinzip: Druckströmungsentwässerung, Hochleistungsdachentwässerung HDE bzw. Unterdruckentwässerung – hinter der Vielzahl der Begriffe für Entwässerungsanlagen mit planmäßig vollgefüllt betriebenen Rohrleitungen, die sogenannte Druckentwässerung, steckt ein einfaches Prinzip: Zentrales Element für jede Druckentwässerung ist eine sogenannte Stauscheibe im Ablauf. Diese wird bereits bei geringen Regenfällen überstaut und verhindert damit jede Lufteinführung in die Ablaufleitung. Anstatt des üblichen Lufttrichters am Ablauf kann die Fallleitung zu 100 Prozent mit Wasser gefüllt ablaufen. Durch das in die Ablaufleitung fallende Regenwasser wird ein Unterdruck erzeugt, der die Dachfläche bzw. das Rohrleitungssystem sehr effizient entwässert. Die vollgefüllten Entwässerungsrohre zusammen mit dem durch den Höhenunterschied entstehenden Druck sorgen für eine hohe Fließgeschwindigkeit und damit für entscheidende bautechnische und wirtschaftliche Vorteile:
• Abtransport des Regenwasservolumens in kürzester Zeit.
• Optimierte Raumnutzung durch gefällelose Verlegung der Sammelleitung direkt unter der Decke.
• Kleinere Rohrdimensionierung durch Vollfüllung und hohe Fließgeschwindigkeit.
• Selbstreinigung des Rohrsystems durch hohe Fließgeschwindigkeiten.
• Größere Einzugsflächen, weniger Ablaufschächte, weniger Fallleitungen.
• Geringerer Wartungsaufwand durch reduziertes System.

Für eine erfolgreiche Kombination einer Druckentwässerungsanlage mit Dachbegrünung gilt es, dafür zu sorgen, dass das Wasser in ausreichender Menge und Geschwindigkeit nachgeführt wird. Folgende Hinweise, sowohl für die Dachentwässerung als auch für die Dachbegrünung helfen dabei beide Systeme optimal aufeinander abzustimmen:

Beachtenswertes zur Dachentwässerung

• Dachflächen mit unterschiedlichen Abflussverzögerungen (z. B. Gründach, Foliendach) sowie Dachflächen mit unterschiedlichen Höhen dürfen nicht an eine gemeinsame Fallleitung angeschlossen werden. In diesem Fall empfiehlt es sich, die beiden unterschiedlichen Dachflächen über zwei unabhängige Rohrstränge zu entwässern. 
• Systemabhängige Herstellerangaben zu Abflussbeiwerten sind zu beachten. Der Druckentwässerungsplaner muss gegebenenfalls geringere Abflussbeiwerte, als in den Normen angegeben sind, für seine Systemauslegung einbeziehen. 
• Dimensionierung der Entwässerungsfelder prüfen (maximal etwa 400 Quadratmeter). Abläufe mit maximalem Abstand von 20 Metern voneinander bzw. 10 Metern von der Attika. 
• Planmäßige Anstauhöhen von ca. 35 bis 55 Millimeter für volle Abflussleistung der Druckströmungs­gullys beachten. Im Umkehrschluss benötigt die Dachbegrünung eine leistungsstarke Dränage, die einen schnellen Zu- und Abfluss ermöglicht. 
• Stauscheiben der Druckströmungsgullys dürfen nicht verändert, beschädigt oder entfernt werden.

Beachtenswertes zur Dachbegrünung

• Druckströmungsabläufe benötigen neben dem Wasseranstau eine ausreichende Wasserzufuhr bei Einsetzen des Sogeffekts. Deshalb darf im Nahbereich der Abläufe der Abfluss nicht behindert werden. Schutzlagen, Filtervliese und Kontrollschächte sind entsprechend zu verlegen. Kontrollschächte sind ausreichend zu dimensionieren und bei mehrschichtiger Bauweise oberhalb der Flächendränage anzuordnen. Auf eine zügige Nachführung des Wassers in ausreichender Menge z. B. durch ausreichend leistungsstarke Dränschichten bzw. Wasserleitprofile ist zu achten. Ein Standard-Druckentwässerungsablauf kann während eines Extremereignisses bis zu 14 Liter pro Sekunde Regenwasser ansaugen. Dementsprechend sollte der Ablaufbereich beispielsweise mit einer Kiesleiste auf 1,5 mal 1,5 Meter freigestellt werden. Die unterseits liegende Optigrün-Festkörperdränage Typ „FKD 40“ hätte folglich einen Auslaufquerschnitt von sechs Metern mit einer ausreichenden Zulaufleistung von ca. 14 Litern pro Sekunde. 
• Zumindest bei einschichtigen Bauweisen ist neben dem Sickerwasser der Oberflächenabfluss zu beachten. 
• Soll möglichst kein Oberflächenabfluss stattfinden, sind abflussbeschleunigende Maßnahmen im Nahbereich der Abläufe erforderlich. Empfehlenswert ist es, z. B. ein Feld von mindestens zwei mal zwei Meter um den Ablauf mit Kiesleisten freizustellen. Die Abdichtung muss dann mit einer dünnen Lage Kies oder einer UV-Schutzfolie vor Sonneneinstrahlung geschützt werden. Alternativ können im Ablaufbereich auch Dränelemente (z. B. Optigrün-Festkörperdränage Typ „FKD 25“ bzw. „40“) oder Wasserleitprofile (z. B. Optigrün-Triangelwasserleitprofil bzw. TSK-Profil) ausreichender Leistungsfähigkeit verlegt werden. 
• Gegen ein Aufschwimmen von leichten Substratbestandteilen und für eine schnelle Flächendeckung sollten im Einzugsbereich der Druckströmungs­abläufe Vegetationsmatten verlegt werden. 
• Von besonderer Bedeutung ist eine regelmäßige und fachgerechte Pflege und Wartung des Gründaches und der technischen Einrichtungen.

Wasserrückhalt vs. schneller Entwässerung

Ein besonderer Fall liegt vor, wenn einerseits aufgrund von Bauauflagen ein sehr niedriger Abflussbeiwert erreicht werden muss und andererseits eine Druckentwässerung vorgesehen ist. Auf den ersten Blick widersprechen sich der niedrige Abflussbeiwert und eine auf ausreichenden Wasserzufluss bestimmte Druckentwässerungsanlage. Doch auch diese Kombination ist möglich, erfordert jedoch einen intensiven Austausch zwischen Druckentwässerungs- und Dachbegrünungsplaner. Druckströmungssysteme können neben den Standard-Abflussbeiwerten auch auf niedrigere Abflussbeiwerte eingestellt werden. Standard-Druckentwässerungsabläufe müssen nicht zwangsläufig auf das Maximum von 14 Litern pro Sekunde ausgelegt werden, sondern weisen einen variablen Bereich ihres Ablaufvolumens von ein bis 14 Litern pro Sekunde auf.