Ein Ebenenmodell, was zeigt, wie so ein typisches Fassaden-Grundprofil aufgebaut ist. Da wäre die Ebene 1 (Trennung von Raum- und Außenklima), Ebene 2 (Statik, Wärmeschutz, Schalldämmung ...) und die Ebene 3(Wasserführung auf äußeren Oberflächen und Profilfälzen)

Abdichtung von Fassadenkonstruktionen

Planung und Ausführung von Problembereichen am Beispiel von Dachverglasungen

Lesezeit: 5 Minuten

Fenster und Fassaden müssen ihre Luft- und Schlagregendichtheit oft unter extremen Bedingungen unter Beweis stellen – man denke nur an Hochhäuser, die in mehreren Hundertmetern Höhe Orkanen standhalten müssen. Deshalb zählt die Prüfung der Luft- und Schlagregendichtheit neben dem Schall- und Wärmeschutz sowie sicherheitsrelevanten Prüfungen wie Windlast, Absturzsicherheit oder dem Feuerwiderstand zu den wichtigsten Nachweisen. Die meisten Fassadensysteme, die von Systemgebern angeboten werden, verfügen über die notwendigen Prüfungen und Nachweise.

Wichtig zu wissen ist dabei, dass die Schalldämmung von Baukörperanschlüssen direkt abhängig von der Luftdichtheit ist und es gilt „luftdicht gleich schalldicht“.

Gerade bei komplexeren Aufgaben sollte der Metallbauer aber einen genaueren Blick in die Prüfzeugnisse werfen, um zu kontrollieren, ob auch knifflige Details geprüft wurden. Hierzu zählen vor allem Stöße, Übergänge, die Einbindung von Bauelementen wie Türen und Fenster sowie die Baukörperanschlüsse, für die es oft nur Musterdetails für Standardausführungen gibt. Deshalb liegt ein Fokus der Werkplanung auf der Entwicklung geeigneter Baukörperanschlüsse und Montagedetails, sowie Spezialfällen wie Dachverglasungen mit geringer Neigung, deren Umsetzung im Weiteren vorgestellt wird. Neben der Dichtheit ist auch die Vermeidung von Wärmebrücken und der damit verbundene Tauwasserausfall, eine wesentliche Aufgabe, nicht nur bei Passivhaustauglichen Fassaden.

Fenster wird auf einem Prüfstand für Luft- und Schlagregendichtheit abgespritzt.
Bild 1: Prüfung der Luft- und Schlagregendichtheit sowie des Windwiderstandes an einem Fassadenelement im ift Prüflabor mit Dokumentation der Kennwerte im ift-Produktpass.
Ein Ebenenmodell, was zeigt, wie so ein typisches Fassaden-Grundprofil aufgebaut ist. Da wäre die Ebene 1 (Trennung von Raum- und Außenklima), Ebene 2 (Statik, Wärmeschutz, Schalldämmung ...) und die Ebene 3(Wasserführung auf äußeren Oberflächen und Profilfälzen)
Bild 2: Ebenenmodell an einem typischen Fassaden-Grundprofil mit den drei Funktionsebenen (ift Fachinfo VE-12/1 [4])

Abdichtung von Baukörperanschlüssen – Planung und Ausführung

Die Prüfung der Schlagregendichtheit erfolgt i.d.R. im Rahmen der Systemprüfungen durch den Systemgeber. Der Nachweis der „Tauwasserfreiheit“ von Baukörperanschlüssen erfolgt über die Bestimmung des fRSI-Faktors und ist eine Planungsaufgabe. Für den grundlegenden Aufbau des Verglasungsprofilsystems und für die Detailausbildungen bietet sich für Fassaden die konstruktive Planung auf Basis eines Ebenenmodells an. Dabei werden die Konstruktionen in drei Zonen eingeteilt.

Die Ebene 1 trennt das Raum- vom Außenklima (rote Linie), muss in einer durchgängigen Ebene erfolgen und darf auch bei Anschlüssen und Durchdringungen nicht unterbrochen werden. Die Ebene muss in Bereichen liegen, deren Oberflächentemperaturen über der für das Schimmelpilzwachstum kritischen Temperatur von 10 °C liegen (fRSI-Faktor). Die Tauwasserbildung für die üblichen klimatischen Randbedingungen kann durch folgende Maßnahmen minimiert werden:

  • Thermisch getrennte Profilsysteme,
  • Wärmetechnisch verbesserter Randverbundsysteme des Mehrscheiben-Isolierglases,
  • Vermeidung ungünstiger Geometrien, die die Anströmung der Konstruktionen mit warmer Raumluft reduzieren, beispielsweise ungünstig angeordnete Sonnenschutzeinrichtungen auf der Raumseite

Die Luftdurchlässigkeit und der Eintrag von Wasserdampf in die Konstruktionsfugen (z. B. Anbindung von Glas zum Verglasungsprofil, Stoßfugen der Profile) muss ausgeschlossen werden, um Tauwasserbildung in der Konstruktion zu vermeiden, Lüftungswärmeverluste zu minimieren und die Schalldämmung nicht zu verschlechtern.

Ebene 2 ist der Funktionsbereich (gelb), in der Funktionen wie Statik, Wärme- und Schallschutz erfüllt werden und in der auch Fensterflügel, Antriebe usw. aufgenommen werden. Der Funktionsbereich muss vom Raumklima zur Vermeidung von Tauwasserbildung getrennt sein. Der Glasfalzraum muss zwecks Belüftung mit dem Außenklima verbunden sein. In den Funktionsbereich eingedrungenes Wasser muss gesammelt und definiert nach außen abgeführt werden, um eine dauerhafte Durchfeuchtung der Konstruktionen zu vermeiden.

Ebene 3 ist die äußere Wetterschutzebene (blau), in der ein Eintritt von Regenwasser auf der Außenseite verhindert wird. Da dies dauerhaft nicht absolut sichergestellt werden kann, müssen kleinere Mengen von eingedrungenem Wasser im Profil kontrolliert direkt nach außen abgeführt werden. Dies stellt vor allem bei großflächigen Überkopfverglasungen eine Herausforderung dar. Da für eine Entwässerung über den Glasfalzraum zur Traufe die Wasseraufnahmekapazität sehr begrenzt ist, sollte das Eindringen von Wasser in diesen Bereich möglichst ganz verhindert werden. Trotzdem ist aber für eine ausreichende Belüftung des Falzgrundes zu sorgen. Die beschriebenen Prinzipien gelten auch für Baukörperanschlüsse und Durchdringungen. Dabei müssen bei der Auswahl des richtigen Dichtsystems folgende Aspekte berücksichtigt werden:

  • Lastabtragung in den Baukörper mit Bewegungen und Verformungen der Konstruktion,
  • Vorhandene Bautoleranzen,
  • Gestalterische Belange (Sichtfugen),
  • Zu erwartende Bewegungen/Verformungen (Deckendurchbiegung, Längenänderung aufgrund Temperatur oder Feuchte),
  • Beschaffenheit der Fugenflanken und der angrenzenden Materialien (Aluminium, Beton, Mauerwerk, Natursteinverkleidungen, Holz etc.),
  • Fugengeometrie.

 

Spezialfall – Glasdächer mit geringer Neigung

Bei Überkopfverglasungen werden die Basisprofile eines Fassadensystems häufig abgewandelt. So werden spezielle Dachformen mit Graten und Absätzen, Glasstößen und Einsatzelementen (Fensterflügel, NRWG usw.) mit Sonderprofilen gelöst, mit denen sich bis zu einer Dachneigung ≥ 15° relativ gut gebrauchstaugliche Konstruktionen erstellen lassen. Bei Dachverglasungen ≤15° entstehen Probleme durch schlecht abzuführendes Wasser, eine eingeschränkte Belüftung der Konstruktionen (Glasfalz), eine Zunahme von Verschmutzungen und damit zu folgenden erschwerten Bedingungen:

  • Wasserablauf – Tropfen laufen auf den außenliegenden Oberflächen unter ca. 10° nicht mehr sicher ab. Bei verschmutzten Oberflächen verschlechtert sich dies zusätzlich. Im Profilinneren ist der Wasserablauf ebenfalls erheblich eingeschränkt.
  • Belüftung – Durch die geringeren Höhenunterschiede zwischen Traufe und First ist ein geringerer Druckunterschied und verringertem thermischen Auftrieb vorhanden und der Luftdurchsatz in den Profilen wird reduziert. Das Austrocknen der Profile kann in der Übergangszeit und im Winter ohne längere Sonnenscheinperioden zum Erliegen kommen.
  • Schmutzansammlungen – Schmutzpartikel und pflanzliche Teile werden durch die geringe Fließgeschwindigkeit des Regenwassers nicht mehr fortgespült und sammeln sich an Stellen wie Glasstößen, Wölbungen der Scheiben („Wassersackbildung“) oder an Pressleisten. Neben der eigentlichen Verschmutzung hält sich die Feuchtigkeit in diesen Bereichen und kann auf die Bauteile länger einwirken.

Deshalb kommen spezielle Pressleisten, Dichtprofile und Dichtstoffen an Glasstößen zum Einsatz, um Vorsprünge zu minimieren. Durch spezielle, niedrig bauende Pressleistensysteme oder versenkte Haltesysteme kann der notwendige Anpressdruck bei gleichzeitig minimierter Aufbauhöhe erzeugt werden. Beim Verzicht auf die Pressleiste ist das Glas nicht mehr allseitig gehalten, so dass Probleme durch Windsogkräfte entstehen. Für das eingesetzte Glas sind UV-beständige Randverbundsysteme vorzusehen, um dessen Funktionsfähigkeit auch bei fehlender äußerer Abdeckung sicher zu stellen. Die Durchbiegung der Scheiben aufgrund des Eigengewichts führt zur verstärkten Bildung von Wassersäcken, so dass eine entsprechenden Dimensionierung der Glasdicken und geringere Stützweiten sinnvoll sind.

Zeigt, dass Sie trotz geringer Bauhöhe der Pressleiste Wasser und Schmutz ansammeln können.
Bild 3: Beispiel von Wasser- und Schmutzansammlungen trotz geringer Bauhöhe der Pressleiste am Riegel ift Fachinfo VE-12/1 [4])
Geklebtes Dichtprofil zur Stoßüberdeckung.
Bild 4: Geklebtes Dichtprofil zur Stoßüberdeckung. Zu beachten:
 fehlender Anpressdruck einer Pressleiste ist kritisch bei Windsog-Belastung und muss bei der Glasdimensionierung berücksichtigt werden.
 Geringer Vorsprung der Dichtung ist nicht zu vermeiden.
 Übergang zur seitlichen Dichtung in der Pressleiste am Sparren kann durch geeignete Konstruktionen dicht ausgeführt werden.
Skizze, welche die Überleitung vom Wasser aus dem Riegelbereich in das Sparrenprofil erläutert.
Bild 5: Belüftung und Wasserführung in der Konstruktion gering geneigter Dachverglasungen (ift Fachinfo VE-12/1 [4])

Profilkonstruktion

Die Glasfälze des Profils dienen als zweite wasserführende Ebene und bilden aber nur einen geringen freien Querschnitt. Durch die Tendenz zu schmalen Profilen (50 mm oder weniger) werden bei den sich ergebenden Falzmaßen Untergrenzen erreicht, die den Wasserablauf erschweren. Unter 5 mm zwischen Glasrand und thermischer Trennung des Profils überbrücken die Wassertropfen aufgrund deren hoher Oberflächenspannung diese Distanz und bilden einen Widerstand – der Wasserablauf wird eingeschränkt und die Trocknung des Falzes verlangsamt. Deshalb sollten breitere Profile und Falzräumen genutzt werden und notwendige Leitungen für Sonnenschutzantriebe nicht in Profilbereichen verlegt werden, die eine wasserableitende Funktion haben. An den Übergängen von Pfosten/Sparren zum Riegel/Pfette muss durch eine überlappende Ausführung der Profile und Dichtungen eine definierte Wasserübergabe stattfinden. Die Stöße der eingesetzten Dichtungen müssen mit Klebstoffen, Formteilen etc. dicht geschlossen sein. Stumpfe Dichtungsstöße sind in der Regel nicht sicher dauerhaft dicht.

Literatur

  1. Leitfaden zur Planung und Ausführung der Montage von Fassadem, RAL-Gütegemeinschaft Fenster und Haustüren e.V. und ift Rosenheim Dezember 2016
  2. Leitfaden zur Planung und Ausführung der Montage von Fenstern und Haustüren, RAL-Gütegemeinschaft Fenster und Haustüren e.V. oder Bundesinnungsverband des Glaserhandwerks, März 2014
  3. Kommentar zur DIN EN 14351-1 Fenster und Türen - Produktnorm, Leistungseigenschaften, Prof. Ulrich Sieberath; Prof. Christian Niemöller, ift Rosenheim November .2013
  4. ift-Fachinformation VE-12/1, Überkopfverglasungen mit geringer Neigung, Technische Umsetzung anspruchsvoller Details, ift Rosenheim März 2009
  5. ift-Richtlinie MO-01/1
    Baukörperanschluss von Fenstern, Teil 1: Verfahren zur Ermittlung der Gebrauchstauglichkeit von
    Abdichtungssystemen, ift Rosenheim 2007

Jürgen Benitz-Wildenburg

ift Rosenheim

Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Benitz-Wildenburg leitet im ift Rosenheim den Bereich PR & Kommunikation. Als Schreiner, Holzbauingenieur und Marketingexperte ist er seit 30 Jahren in der Holz- und Fensterbranche in verschiedenen Funktionen tätig. Als Lehrbeauftragter, Referent und Autor gibt er seine Erfahrung weiter.

Rolf Schnitzler

ift Rosenheim

Dipl.-Ing. (FH) Rolf Schnitzler ist seit 2011 Mitarbeiter am ift Rosenheim. Er ist als Standortleiter des ift-West in Rheda-Wiedenbrück tätig und betreut von dort die Kunden in der Region West- und Norddeutschland sowie das ift-LAB in Arnsberg.

Außerdem vertritt er das ift Rosenheim in Normen- und Fachausschüssen.

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