Zinkdächer und Trennlagen

Markus Hoeft

Bislang wurden Zinkdächer grundsätzlich mit einer glatten Trennlage zwischen den Blechen und der Schalung geplant und ausgeführt.

Die Trennlage hat in den letzten Jahren eine Neubewertung erfahren: Bei Dächern über 15° Neigung kann eventuell darauf verzichtet werden, bei flacheren Neigungen müssen jetzt strukturierte Trennlagen zum Einsatz kommen.

Dachdeckungen mit Titanzinkblechen, die durch Leisten- oder Stehfalze miteinander verbunden sind, stellen ein wichtiges Stilmittel der modernen Architektur und Bautechnik dar.

Gerade im Kontrast zu industriellen Bauweisen, etwa mit Trapezblechen, vertreten diese Zinkdächer Werte wie Gediegenheit, Langlebigkeit und Exklusivität.

Auch die Formensprache fügt sich ausgezeichnet in heutige Vorstellungen von gebauter Umwelt ein: Die glatten Flächen der Bleche erhalten durch die Falze eine klare, sachliche und schnörkellose Textur.

Die Deckungen in dezentem Metallgrau vermeiden in der Gebäudeansicht jede störende Dominanz und ordnen sich dezent der Kubatur und Formgebung des Gesamtbauwerks unter.

Architektonisch wirkt die Bauweise also in jeder Hinsicht jung und modern, auch wenn sie es nicht tatsächlich ist.

Metalle allgemein und damit auch deren Falztechniken werden schon seit Jahrhunderten für die Dachdeckung eingesetzt. Für den um 850 abgebrannten ältesten Kölner Dom vermutet man eine Bleideckung, die noch vorhandene Kupferdeckung von St. Michael in Hildesheim wird auf 1280 datiert. Die Verwendung von Zink ist etwas jünger, weil man die Herstellung von reinem metallischen Zink lange Zeit nicht beherrschte. Die industrielle Verhüttung gelang in Europa erstmals um 1720 in Großbritannien und 1812 entstand in Belgien das erste Zinkwalzwerk. In der weiteren Entwicklung wurden die Reinheitsgrade bis zu den heute üblichen Werten von 99,995 % verbessert und die Legierung mit geringen Mengen Titan und Kupfer eingeführt, woher der heutige Begriff des Titanzinks kommt. Auch wenn Zink in der Anwendung als Dachdeckung also nicht das hohe Alter von Blei oder Kupfer hat, so gehört das Material doch zu den traditionellen Deckwerkstoffen mit ausgeprägt handwerklicher Verlegetechnik.

Diese Tradition trifft nun im heutigen Bauen auf moderne Entwicklungen in der Dachkonstruktion und auf neue Überlegungen zur Bauphysik.

So ging man noch bis vor rund 15 Jahren davon aus, dass Zinkdächer grundsätzlich als hinterlüftetes Kaltdach auszuführen sind und unter den Blechen eine Bitumenbahn als Trennlage anzuordnen ist. Beide Punkte werden heute deutlich differenzierter betrachtet. In diesem Artikel soll vor allem auf die Neubewertung der Trennlage eingegangen werden. Sie kann für bestimmte Einbaubedingungen weggelassen werden, für andere Situationen ist hingegen sogar eine strukturierte Trennlage gefordert.

Zinkdächer sind also variabler geworden. Mit der Flexibilität des Aufbaus steigt zugleich die Verantwortung für den Planer, der den optimalen Aufbau der Schichten unter den Blechen für sein konkretes Dach bestimmen muss.

Falzdächer werden aus unprofilierten Zinkbändern meist in Dicken von 0,7 mm und Breiten von 600 mm hergestellt. Der Verarbeiter schneidet von der Traufe bis zum First reichende Scharen, die an der Längsseite aufgekantet und auf dem Dach dann gefalzt werden.

Wegen der erheblichen thermischen Längenänderung (Zink in Walzrichtung 0,022 mm/m/K), aber auch wegen des Verarbeitungskomforts sollte die Scharlänge 10 m nicht übersteigen, in Ausnahmen sind bis zu 16 m möglich.

Bei größeren Dachlängen müssen mehrere Scharen untereinander angeordnet werden, deren Beweglichkeit etwa mittels Schiebenähten oder Gefällesprüngen zu gewährleisten ist.

Die heute gängigen Falztechniken sind der Doppelstehfalz, der Winkelstehfalz sowie die Leistendeckung. Der Doppelstehfalz eignet sich für alle Dachneigungen ab 3° und ergibt mit Falzhöhen um 25 mm sehr feingliedrige Gestaltungen. Ab 25° Dachneigung ist auch der Winkelstehfalz möglich, bei dem die Falze nicht mehr 180°, sondern nur 90° umgelegt werden. Er lässt sich rationeller ausführen und gibt optisch eine etwas stärkere Struktur.

Noch prägnanter für die Fläche ist der Leistenfalz, der als belgischer oder deutscher Leistenfalz meist mit Leisten 40 x 40 mm ausgeführt wird. Historisch sollte er die Auswechselbarkeit der Scharen ermöglichen und Kapillarität im Falz vermeiden. Heute dürften überwiegend architektonische Gründe für den Einsatz dieses ausdrucksstarken, aber in der Ausführung auch aufwändigen Falzes sprechen.

Kennzeichnend für Zinkdach-Deckungen in handwerklicher Ausführung ist die durchdringungsfreie Befestigung mit Haften. Die Hafte werden auf der Deckunterlage montiert und dann zusammen mit den beiden benachbarten Scharen kraftschlüssig verfalzt.

Bei Scharenlängen bis etwa 3 m können alle Hafte fest sein, darüber sind Fest- und Schiebehafte zu kombinieren. Falzdeckungen mit Zink sind nicht selbsttragend, sie benötigen eine Unterkonstruktion mit vollflächiger Deckunterlage.

Brettholzschalungen lassen sich am einfachsten herstellen und können auch komplizierte Dachgeometrien nachvollziehen. Sie sind deshalb die verbreitetste Deckunterlage. Möglich sind aber auch Konstruktionen mit OSB-Platten oder Sperrholz. Weniger geeignet sind wegen der hohen Feuchteaufnahme Spanplatten. Das traditionelle Metalldach ist eine hinterlüftete Konstruktion (Kaltdach), deren Schichtenaufbau (innen beginnend) wie folgt aussieht: Tragkonstruktion (ggf. mit Wärmedämmung), Hinterlüftungsschicht, Schalung, Trennlage und Metalldachdeckung.

Die Trennlage zwischen der Unterkonstruktion und den Scharen wurden in der Vergangenheit gleich mehrere Funktionen zugewiesen.

Primär soll sie den Zink gegen schädigende Einflüsse aus dem Untergrund schützen, womit vor allem die Holzschutz- und Imprägniermittel der hölzernen Unterkonstruktion gemeint waren. Außerdem dient sie nach den Fachregeln des Klempner- und des Dachdeckerhandwerks als temporäre Abdeckung während der Verlegung des Metalldachs und zur Verbesserung der Gleitfähigkeit des sich unter Wärmeeinwirkung ausdehnenden Metalls.

Vor der Entwicklung der strukturierten Trennlagen, die weiter unten noch genauer dargestellt werden, war die gängigste Ausführungsform der Trennlage eine Bitumendachbahn V 13, möglich sind aber ebenso Bitumen-Schweißbahnen oder verschiedene Kunststofffolien. Auch Klebemassen können die Funktion einer Trennlage übernehmen.

Die Trennlage als Regelbauweise ist vor allem in Deutschland, Österreich und der Schweiz zu beobachten, während sie in anderen Nachbarländern nicht üblich ist, ohne dass dort deshalb gehäuft Schadensfälle aufgetreten sind.

Dies war Anlass für genauere Untersuchungen der Wirkungsweise von Trennlagen. Sie ergaben, dass von den gängigen Holzschutzmitteln auch unter feuchtetechnisch extremen, aber baupraktisch realen Situationen keine Korrosionsgefahren für Zink ausgehen. Lediglich bei dauernder Anwesenheit von Wasser zwischen Unterkonstruktion und Zinkblech kann es zu Auswaschungen von schädlichen Stoffen aus dem Holz kommen.

Eine fachgerecht ausgeführte und normal glatte Schalung bietet dem Metall außerdem hinreichend Gleitmöglichkeit zur Ausdehnung. Und schließlich kann die Funktion der temporären Abdeckung – sofern diese während der Montage überhaupt erforderlich ist – statt von einer Trennlage auch von einfachen Kunststofffolien übernommen werden.

Wegen dieser Argumente gehen die Zinkanbieter davon aus, dass bei einer fachgerecht ausgeführten Unterkonstruktion aus Holz, die durch eine genügende Dachneigung eventuell eingedrungene Feuchte ableitet, eine Trennlage beim Zinkdach nicht zwingend erforderlich ist.

Sie sehen für ausreichend steile Flächen sogar einen Vorteil für den Feuchtehaushalt innerhalb der belüfteten Dachkonstruktion, wenn auf die Trennlage verzichtet wird.

Da die Zinkbleche der Dachdeckung gute Wärmeleiter sind, ist ihre Unterseite in der Winterperiode oft kälter als die Luft im Hinterlüftungsspalt. Es kommt deshalb unvermeidlich zu Tauwasserausfall an der Rückseite. Das Tauwasser muss abgeleitet werden, weil es bei Zink sonst zur Rückseitenkorrosion führt. Denn bei Mangel an Kohlendioxid aus der Außenluft verändert sich Zink im dauerhaft feuchten Zustand nicht zu dem erwünschten und patinabildenden Zinkkarbonat. Statt dessen entsteht Zinkhydroxid, das über längere Zeiträume die Zinkdeckung zerstören kann (so genannter Lochfraß).

Eine Holzschalung unter den Blechen kann die Feuchte des Tauwassers und andere eingedrungene oder eingebaute Feuchte sehr gut aufnehmen und in trockenen Zeiten wieder abgeben. Die Feuchteableitung kann zusätzlich gefördert werden, wenn die Bretter der Deckunterlage mit leichter Distanz verlegt werden. Vorhandenes Tauwasser verdunstet dann in diesen Lücken bzw. tropft im Extremfall auch ab.

Eine Trennlage behindert jedoch die Pufferwirkung des Holzes und die Abtropffunktion der Lücken in der Schalung. Gerade die scheinbar schützende Maßnahme begünstigt dann die Gefahr der dauerhaften Anwesenheit von Wasser unter den Zinkblechen. Es sind also nicht nur Kostenüberlegungen, die den Verzicht auf eine Trennlage bei ausreichend steilen und hinterlüfteten Dächern geraten erscheinen lassen, sondern handfeste bauphysikalische Gründe.

Zu beachten sind aber in jedem Fall die Verarbeitungshinweise des jeweiligen Zinklieferanten. So kann zum Beispiel der Verzicht auf die Trennlage nur für Holzschalungen, nicht aber für Schalungen aus Holzwerkstoffen als Empfehlung in den Unterlagen stehen.

Ganz anders ist die Situation bei flach geneigten Dächern, weil die unterseitige Tauwasserableitung hier langsamer vonstatten geht bzw. in ungünstigen Fällen ganz zum Stillstand kommen kann.

Die Neufassung der VOB DIN 18339 vom Dezember 2002 formuliert zu den Dachneigungen im Punkt 3.2.3: „Bei Titanzink muss die Dachneigung mindestens 3° betragen, bei Dachneigungen bis 15° sind Trennlagen mit Dränagefunktionen einzubauen.“

Diese Dränagebahnen werden auch als strukturierte Trennlagen bezeichnet, weil sie auf der Oberseite eines Trägermaterials dreidimensionale Kunststoff-Strukturen in Form von Noppen, Gelegen o.ä. aufweisen.

Die Dicke der Strukturen liegt in Größenordnungen um 8 mm und verhindert den direkten dauerhaften Kontakt zwischen der Rückseite der Bleche und eingedrungenem Wasser bzw. kondensiertem Tauwasser. Damit ist die Ursache für die Rückseitenkorrosion beseitigt.

Zusatzeffekte der strukturierten Trennlagen sind nach Angaben der Anbieter ein besserer Toleranzenausgleich bei nicht ganz ebenen Deckunterlagen sowie ein erhöhter Schallschutz des Dachs. Dabei dürfen die strukturierten Trennlagen aber nicht mit so genannten Anti-Dröhn-Matten aus organischen Fasern oder geschäumten Kunststoffen verwechselt werden. Letztere wirken eher wie ein Schwamm und halten die Feuchte gerade dort fest, wo man sie am wenigsten haben möchte, nämlich unmittelbar unter der Metalldeckung.

Bei strukturierten Trennlagen ist der Schallschutz tatsächlich nur eine Nebenfunktion, primär müssen sie die Distanz zwischen Blechrückseite und Deckunterlage gewährleisten.

Wobei dieser Spalt nicht die fachgerechte Ausführung der Hinterlüftungsebene beim Kaltdach ersetzt, die in bewährter Weise unterhalb der Schalung anzuordnen ist und für die Spaltgrößen ab 3 cm aufwärts in Abhängigkeit von der Dachneigung anzusetzen sind.

Strukturierte Trennlagen lassen sich auch für Warmdächer einsetzen, wobei deren Planungsgrundsätze hier aus Platzgründen nicht dargestellt werden können.

Permo Sec SK von Klöber ist eine diffusionsoffene strukturierte Trennlage mit einem oberseitigen Gewirk aus Polypropylen-Monofilamenten und einem Polypropylen-Trägervlies.

Die Bahn ist insgesamt 8 mm dick und der Baustoffklasse B2 nach DIN 4102 zugeordnet. Der Überlappungsbereich am Rand ist selbstklebend gestaltet. Die mögliche Schallminderung gibt der Anbieter mit bis zu 8 dB an.

Weitere Informationen bba 534

BauderTop Vent 02 NSK ist eine strukturierte Trennlage mit einem etwa 7 mm hohen Kunststoffgewirk als Dränageschicht auf einem bitumenbeschichteten Trägervlies.

Die Bahn entspricht der Baustoffklasse B2 nach DIN 4102 und ist mit selbstklebender Längsnaht ausgerüstet.

Weitere Informationen bba 535

Die strukturierte Trennlage Delta-Trela von Dörken besteht aus einer diffusionsoffenen Trägerbahn aus einem Polypropylen-Spinnvlies mit wasserdichter Deckmembran und einer aufkaschierten Wirrfasermatte in Noppenstruktur.

Die Noppenstruktur ist etwa 8 mm hoch. Das Brandverhalten der Bahn entspricht B2 nach DIN 4102. Sie ist in der Modifikation Delta-Trela Plus auch mit selbstklebendem Längsrand lieferbar. Die Verminderung der Regengeräusche gibt der Hersteller mit bis zu 8 dB an.

Weitere Informationen bba 536

Innerhalb des Zinkdach-Aufbaus VMZ-Systems von Umicore Bausysteme (vormals VM Zinc, davor Altenberg Zink) steht eine HDPE-Noppenbahn als strukturierte Trennlage zur Verfügung.

Die Noppen sind 8,6 mm hoch und haben einen Abstand von 19,5 mm. Die Befestigung geschieht mit speziellen systemeigenen Haften.