Aufbau des Holzflachdachs: Planung und Feuchteschutz

The flat roof build-up is a topic that continues to raise many questions when moving from theory to practice, particularly where correct design, moisture management and durability are concerned.

Designing a flat roof correctly requires an understanding of the fundamental principles of building envelope design.

What is a flat roof build-up?

The building envelope must be designed in accordance with the principles of building physics, primarily in terms of hygrothermal, thermal and acoustic performance.

The flat roof build-up – the ordered sequence of layers making up the roof assembly – is the means by which these three requirements are brought together. With a timber flat roof build-up, there is the added requirement to protect a hygroscopic material.

Vapour diffusion: μ-value and sd-value

It is therefore essential to understand the key measurements used in hygrothermal design, namely the μ-value (μ) and the sd-value (m). The μ-value expresses a material's resistance to vapour diffusion relative to air. The sd-value represents the thickness, expressed in metres, of an equivalent layer of air with the same resistance to water vapour diffusion, and therefore describes the actual vapour permeability of a layer. This is the parameter that allows different types of membranes to be compared.

Durchgang, Wärmewiderstand und Wärmebrücken

Neben den hygrometrischen Werten sind auch die grundlegenden Kenngrößen der energetischen Planung zu berücksichtigen: Wärmewiderstand und Wärmedurchgang. Das Dachprojekt muss stets als Ganzes betrachtet werden, ohne sich nur auf die Aufbauten zu beschränken. Anderenfalls könnten Wärmebrücken die Aussagekraft der Aufbauanalysen beeinträchtigen. Durch eine in der Planungsphase nicht erkannte Wärmebrücke wird jede Überprüfung, die sich ausschließlich auf die aktuelle Baueinheit bezieht, unzuverlässig.

Warum speichert das Flachdach Feuchtigkeit, und wie entsteht Kondensatbildung in Dämmschichten?

Aufgrund der normalerweise geringen Belüftung speichert das Flachdach leider Feuchtigkeit. Daraus folgt, dass die Ableitung der Feuchtigkeit sowohl bei der Planung als auch bei der Überprüfung sorgfältig berücksichtigt werden muss. Eine große Herausforderung ist die Kondensatbildung in Dämmschichten: Dabei entsteht flüssiges Wasser innerhalb des Aufbaus an der Stelle, an welcher der Wasserdampf auf eine ausreichend kalte Oberfläche trifft.

Eine Feuchteanreicherung im Dämmpaket kann ebenfalls die Wärmedämmleistung des Materials beeinträchtigen. Deshalb ist die Dämmung des Flachdachs stets im Zusammenhang mit dem Dampfverhalten der angrenzenden Schichten zu bewerten und darf niemals isoliert betrachtet werden.

Dampfbremse oder Dampfsperre für Holzdächer?

Holzdecken müssen mit Bahnen geschützt werden, die den Wasserdampf bremsen oder blockieren können, aber dennoch eine Freisetzung garantieren. Hierbei ist es wichtig, zwischen den beiden Begriffen zu unterscheiden. Eine Dampfsperre für Holzdächer weist einen sehr hohen Sd-Wert auf und blockiert die Wasserdampfdiffusion nahezu vollständig. Eine Dampfbremse besitzt einen kontrollierten Sd-Wert und verlangsamt die Diffusion, sodass der Aufbau weiterhin austrocknen kann.

In der Praxis bedeutet die Wahl einer Dampfsperre für das Dach, dass ein Aufbau akzeptiert wird, der keine Austrocknung nach innen zulässt. Entscheidet man sich hingegen für eine Dampfbremsbahn, ist ein Aufbau geplant, der der Feuchtigkeit einen Ausweg offenlässt. Bei Holzkonstruktionen ist die zweite Strategie fast immer vorzuziehen.

Dann gibt es noch einen dritten Weg, der direkt dem nachfolgend beschriebenen Prinzip der bidirektionalen Austrocknung entspricht: Bahnen mit variabler Dampfbremse, deren Sd-Wert sich abhängig von der relativen Feuchtigkeit verändert. Im Winter wirken sie wie eine Dampfbremse, im Sommer öffnen sie sich und ermöglichen das Austrocknen des Aufbaus nach innen.

Austrocknung von Holz: feuchtetechnischer Nachweis und Glaser-Diagramm

Das Prinzip der Austrocknung von Holz verdeutlicht, dass das Material sowohl Befeuchtungs- als auch Austrocknungszyklen unterliegt. Diese Zyklen weisen in der Regel eine Tendenz auf, die vorzugsweise in Richtung Austrocknung verläuft. Dabei muss die Austrocknung in beide Richtungen stattfinden: von innen nach außen, aber auch von außen nach innen.

Die wichtigste zu schützende Komponente ist natürlich das Tragwerk, das im Idealfall ungehindert austrocknen sollte. Unter Berücksichtigung der bei der Berechnung zugrunde gelegten Nutzungsklassen des Holzes ist es daher wichtig, eine Feuchteanreicherung im Bereich der tragenden Bauteile möglichst zu vermeiden.

Der Nachweis wird ebenfalls mit spezifischer Software geführt. Die am weitesten verbreitete Referenzmethode bleibt der Glaser-Nachweis: Das Glaser-Diagramm vergleicht den Verlauf des Dampfdrucks mit dem des Sättigungsdampfdrucks über den Querschnitt und ermittelt die Stelle, an der sich Kondensat bildet. Für besonders anspruchsvolle Fälle werden dynamische Simulationen mit Software wie WUFI eingesetzt, die auch die saisonale Feuchteanreicherung berücksichtigen.

Auf der Außenseite des Aufbaus übernehmen hochdiffusionsoffene Bahnen die Austrocknungsleistung. Diese müssen wasser- und winddicht sein, ohne dem Dampfaustritt Widerstand entgegenzusetzen.

Belüftetes Flachdach: Wann Belüftungselemente erforderlich sind

Flachdächer können auch mit Belüftungselementen geplant werden. So können bestimmte Teile der Konstruktion austrocknen, ohne die Dachabdichtung zu beeinträchtigen. Die Funktionsweise entspricht jener eines belüfteten Schrägdachs, jedoch sind die Zulassungsvoraussetzungen für das Flachdach strenger.

Aufbau des Gründachs: extensiv und intensiv

Die Planung von Gründächern erfordert besondere technische Sorgfalt, wie etwa die Entwicklung einer sehr widerstandsfähigen und dabei feuchtetechnisch leistungsfähigen Abdeckung. Da ein Gründach normalerweise wie ein Feuchtigkeitsspeicher wirkt, muss die Feuchte nach innen abgeleitet werden.

Der Aufbau des Gründachs unterscheidet sich deutlich nach Typ: Das extensiv begrünte Dach mit geringer Substrathöhe und anspruchsarmem Bewuchs führt zu deutlich geringeren Belastungen und Schichtstärken als eine Intensivbegrünung. In beiden Fällen lautet die italienische Normbezeichnung für diese Lösungen „verde pensile“ (Dachbegrünung).

Flachdach und Fotovoltaik: eine ungünstige Bedingung

Flachdächer werden häufig für die Installation von Fotovoltaikmodulen genutzt. Bei der Planung des Aufbaus stellt dies jedoch eine ungünstige Bedingung dar, da das Dach weniger Sonneneinstrahlung erhält. Dadurch besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit für Feuchteanreicherung. Eine Fotovoltaikanlage auf dem Flachdach muss daher bereits vor der feuchtetechnischen Prüfung berücksichtigt werden.

Schalldämmung des begehbaren Flachdachs

Auch die Schallübertragung spielt bei der Planung eines Flachdachs eine wesentliche Rolle. Dies gilt insbesondere, wenn das Dach begehbar ist. Daher ist es ratsam, die Schallübertragungsarten sowie mögliche Lösungen sorgfältig zu bewerten. Beim Aufbau eines begehbaren Flachdachs muss die Schallausbreitung über vertikale und horizontale Elemente vermieden werden. Dafür werden Entkopplungsprofile eingesetzt und Dämmstoffe mit hoher Masse verwendet, um ein angemessenes Schalldämmmaß zu erzielen.

Ein besonderer Fall sind Metalldächer, bei denen nicht nur der Schall, sondern auch das durch Schlagregen auf das Blech entstehende Geräusch eine Herausforderung darstellt. Hier empfiehlt sich TRASPIR METAL, eine dreidimensionale, schallabsorbierende Matte, die auf einer Vollschalung verlegt wird. Sie fördert die Mikrobelüftung des Metalldachs und verlangsamt dessen Korrosion.

Beispiele für Aufbauten und einschlägige Normen

Die maßgeblichen Referenznormen im deutschsprachigen Raum sind die DIN 68800 für Holzbauwerke und die DIN 18531 für Bauabdichtungen. Beispiele für Dachaufbauten sind sowohl in den DIN-Normen als auch in den Fachpublikationen der Branche zu finden. Zu den gängigen Ausführungen gehört auch das Umkehrdach, bei dem der Dämmstoff über der Abdichtungsschicht verlegt wird.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass kein Aufbau funktioniert, wenn die Anschlüsse nicht dicht sind. Die durchgehende Luftdichtheit zwischen Bahnen, Durchdringungen für Anlagen und Randanschlüssen ist wesentlicher Bestandteil des Projekts und keinesfalls nur ein Verlegedetail.

Für alle weiteren Fragen zum Aufbau eines Holzflachdachs wenden Sie sich bitte an unser technisches Beraterteam unter rothoblaas.de/technischer-support