Gut bedacht: Das massive Dach aus Beton
Das menschliche Grundbedürfnis, ein festes Dach über dem Kopf zu haben, wird erst mit dem Massivdach aus Beton sprichwörtlich erfüllt. Das klassische Flachdach aus Beton wird heute meist bei größeren Wohnhäusern eingesetzt.
Aber auch bei den geneigten Dächern haben sich moderne Massivdach-Systeme bewährt. Aufgrund der positiven bauphysikalischen Eigenschaften machen sie auch im Hochsommer das Wohnen unter dem Dach angenehm und schützen vor Außenlärm. Betonplatten mit Dämmung bzw. Leichtbetonplatten treten an die Stelle der Holzsparren mit Zwischendämmung. Auf diese massive Dachkonstruktion werden normale Dachsteine gedeckt. Auch wenn bei sehr starken Stürmen die Dachsteine vom Dach geweht würden, ist das Massivdach aus Beton immer noch winddicht. Mit dem Massivdach aus Beton lassen sich alle traditionellen Dachformen realisieren: vom Satteldach über das Krüppelwalmdach bis hin zum Pult- und Flachdach.
Folgende Systeme für das geneigte Massivdach haben sich bewährt:
- Das geneigte Massivdach aus Normalbeton
- Das geneigte Massivdach aus Leichtbeton
Das Flachdach aus Beton
Als Tragkonstruktion des Flachdachs aus Beton stehen die unter „Decken aus Beton“ aufgeführten Systeme zur Verfügung. Neben den wärmetechnischen Anforderungen der EnEV stellen die Abführung des Wassers und die Abdichtung Anforderungen an Planung, Konstruktion und Ausführung.
Im Wohnungsbau kommt bei Flachdächern meist das nicht belüftete Dach, auch Warmdach genannt, zur Ausführung. Der Aufbau sieht hier von unten nach oben vor:
- Decke aus Transportbeton, Betonfertigteilen oder Halbfertigteilen (mit Aufbeton)
- Auffüllung im Gefälle (zum Wasserabfluss)
- Dampfsperre
- Wärmedämmschicht
- Trennschicht
- Dichtungsbahn (Kunststoff oder Bitumenbahnen)
- Schüttung aus Kies
Die Schüttung aus Kies dient als Wärme- und Feuchtepuffer. Sie hilft, Temperaturspitzen und daraus folgende Beanspruchungen in der Konstruktion zu vermindern.
Diese Dachkonstruktionen lassen sich auch einfach als begrünte Dächer ausführen, im hier gezeigten Beispiel als Warmdach mit einer Decke aus bewehrtem Transportbeton.
Bei entsprechenden konstruktiven Vorkehrungen und bei Verwendung von wasserundurchlässigem Beton können auch Flachdächer aus Beton ohne besondere Dichtungsschicht hergestellt werden. Das aufwendige Herstellen der Dichtungsschichten, das nicht bei jeder Witterung möglich ist, entfällt dabei.
Systeme für geneigte Massivdächer
Die beste Methode, das Eindringen von Wasser in die Baukonstruktion zu verhindern, ist das schnelle und gezielte Abführen des Wassers. Beim Dach geschieht dies über eine möglichst große Neigung. Deswegen geniest das geneigte Dach eine große Beliebtheit bei Planern und Bauherren.
Auf die Konstruktion mit Tragplatte aus Beton und Wärmedämmung wird bei den meisten Systemen eine Holzlattung aufgebracht, in die abschließend die Dachsteine eingehängt werden können. Dachsteine aus Beton sind in vielen Formen und Farben lieferbar und haben sich seit mehr als 150 Jahren als besonders frostbeständig und dauerhaft erwiesen.
Das geneigte Massivdach aus Transportbeton
Das Herstellen eines geneigten Massivdachs aus Transportbeton bietet die Möglichkeit individueller Dachgestaltung bei unregelmäßigen Grundrissen und unterschiedlichen Dachneigungen. Die tragende Konstruktion wird auf bzw. in einer Schalung betoniert. Bereiche geringer Neigung werden mit einem relativ steifen Beton z. B. der Konsistenz F1 nur auf einer unteren Schalung betoniert. Bei Neigungen über 75° ist dagegen immer eine geschlossene Schalung vorzusehen. Abdichtung und Wärmedämmung erfolgen wie beim Flachdach.
Das geneigte Massivdach aus Betonfertigteilen
Die Tragkonstruktion eines Massivdachs aus Normalbeton ist mit einer Elementdecke (siehe „Decken aus Beton“) vergleichbar. Allerdings erhalten hier die Elemente keinen Aufbeton. Bei den Elementen für ein Massivdach werden außerdem spezielle Gitterträger eingesetzt, die ein einfaches Befestigen der Trägerlattung am Obergurt ermöglicht. Die Elemente werden werkseitig mit der erforderlichen Wärmedämmung, mit Unterspannbahn, Dachlattung, Traufgang, Ortgang und Firstausbildung versehen. Vorgesehene Einbau- und Befestigungselemente wie z. B. Dachgauben, Dachflächenfenster und Kehldecke werden ebenfalls im Werk eingebaut bzw. vorgerichtet.
Das geneigte Massivdach aus Leichtbeton
Bei diesem System werden großformatige Dachplatten aus gefügedichtem Leichtbeton im Werk mit einer Konterlattung versehen, auf der Baustelle montiert und vor Ort zwischen der Konterlattung mit einer Wärmedämmung versehen. Ein spezieller Träger bildet meist die Firstkonstruktion, über die dann die verlegten Dachplatten miteinander zugfest verspannt werden. Am Traufpunkt müssen dann keine Horizontallasten aufgenommen werden. Die Platten sind an den Längsseiten mit Fugen versehen, die ebenso wie die kopfseitigen Fugen bei der Montage von oben mit Zementmörtel vergossen werden.
Bauphysikalische Eigenschaften
Schutz gegen Außenlärm
DIN 4109-1 „Schallschutz im Hochbau“ fasst in Abschnitt 7 die Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen zusammen. Je nach Lärmpegelbereich reichen die Anforderungen für Wohnbauten bis zu 50 dB. Oft stellt bei Wohnhäusern das Dach eine Lücke beim Schutz gegen Lärm von Außen dar. Massive Dachkonstruktionen mit ihrer hohen flächenbezogenen Maße tragen hier zu einer Steigerung der Luftschalldämmung deutlich bei. Sie ermöglichen es, die Anforderungen der DIN 4109-1 und sogar des Gesetzes zum Schutz gegen Fluglärm in den Schutzzonen 1 und 2 einzuhalten.
Gute Noten beim sommerlichen Wärmeschutz
Seine guten bauphysikalischen Eigenschaften kann das massive Dach besonders beim sommerlichen Wärmeschutz ausspielen. Unter Dächern herkömmlicher Bauart entsteht an heißen Sommertagen leicht das berüchtigte „Barackenklima“. Das heißt, dass der Temperaturverlauf der Dachinnenseite dem der Dachaußenseite folgt. Mit dem Temperaturanstieg außen steigt auch sofort innen die Temperatur. Umgekehrt läuft es genauso. Unter massiven Dächern ist dies aufgrund der großen Masse der Konstruktion und der damit verbundenen Temperaturträgheit nicht der Fall. Das Raumklima ist auch bei längeren Hitzeperioden wesentlich angenehmer. Messungen an einem Massivdach an einem Apriltag haben ergeben:
- an der Dachoberfläche tagsüber +30°C und nachts -2°C (Temperaturschwankung 32°C)
- an der Dachinnenfläche eine Temperatur von ungefähr 20°C mit maximalen Temperaturschwankungen von nur 2°C
Eine luftdichte Gebäudehülle kann sich sehr günstig auf den Nachweis gemäß EnEV auswirken. In vielen Fällen sind die Heizwärmeverluste durch Fugen, Risse und schlecht abgedichtete Dämmstoffanschlüsse größer als der gesamte Wärmedurchgang durch die Gebäudehülle. Bei herkömmlichen Dachkonstruktionen ist jede Sparrenflanke eine potenzielle energetische Schwachstelle. Massive Betondächer bilden dagegen einen homogenen, dauerhaft winddichten Raumabschluss.
Innovationen und das geneigte Massivdach
Dachflächen aus Beton eignen sich besonders zur Befestigung von Solaranlagen und bieten genügend Raum für einen schnellen und kostengünstigen Einbau der Installation und der Leitungen. Eine besondere Art der Gewinnung von Heizenergie ist das Massivabsorbersystem. Hier wird mit Wärmepumpen über Massivbauteile der Umwelt Wärme entzogen. Aufgrund der hohen Sonneneinstrahldauer und des günstigen Winkels ist hierfür das geneigte Massivdach besonders gut geeignet.
Mit iRoof wird ein abgestimmtes System bezeichnet, bei dem die Vorteile des Massivdachs mit der Solarenergienutzung und der Nutzung der entstehende Wärme über Speichersystem vereint werden. Vergleichsrechnungen zeigen, dass sich iRoof allein durch die garantierten Einspeisevergütungen für den gewonnenen Solarstrom bereits nach zwölf Jahren rentieren kann.
Literatur
InformationsZenrum Beton GmbH: Das massive Dach im Wohnungsbau
DIN 4109-1 „Schallschutz im Hochbau - Teil 1: Mindestanforderungen“
Willems, W.M.; Schild, K.; Hellinger, G.: Wärmebrücken- und Konstruktionsatlas für den Massivbau
Bundesverband der Deutschen Transportbetonindustrie e.V. (Hrsg.): Transportbeton Bau-Archiv für Architekten und planende Bauingenieure. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2003
Lohmeyer, G.: Flachdächer – einfach und sicher aus Beton ohne besondere Dichtungsschicht. Verlag Bau+Technik, Düsseldorf 1993
Lieblang, P.; Potschernik, G.W.: Massivdach in Ortbetonbauweise. In beton 5-2003, S. 230 f.
