Dosiertes Wasser

Markus Hoeft

Was ist ein Dach? Dies soll hier nicht unbedingt als ernsthafte Frage diskutiert werden, aber die Denkfigur dahinter offenbart sehr anschaulich den Zusammenhang von Dach und Wasserableitung. Denn viele Menschen legen bei der Beantwortung der Frage nach dem Dach unwillkürlich beide Hände schräg gegeneinander, zeigen also ein Satteldach mit seiner Neigung. Auch wer überhaupt keine Ahnung vom Bauen hat, versteht instinktiv, dass es gerade diese Form ist, die das Wasser am besten vom Hause fern hält. Genauer gesagt die Form, die möglichst viel Niederschlagswasser in möglichst kurzer Zeit abfließen lässt.

Es handelt sich also beim Steildach um eine einfache Maximierungsaufgabe, die kaum Planungsaufwand erfordert. Wenn eine ausreichende Dachneigung gegeben ist, muss höchstens noch über die Regenrinnen nachgedacht werden. Beim flachen Dach ist die in ihrer Klarheit fast schon schön zu nennende Übereinstimmung von Form und Funktion nicht mehr ganz so eindeutig zu erkennen. Trotzdem folgt auch das Flachdach zunächst dem gleichen Maximierungsgedanken, wonach das Wasser der Niederschläge so schnell wie möglich abgeleitet werden soll.

Grundsätzlich anders stellt sich die Frage jedoch bei einem begrünten Dach, das in der Regel als begrüntes Flachdach ausgeführt wird. Eine der Aufgaben der Begrünung ist es ja gerade, das Niederschlagswasser zurückzuhalten, um den Pflanzen auf dem Dach als Lebensgrundlage zu dienen und damit das Wasser in seinem natürlichen Kreislauf zwischen Vegetation und Atmosphäre zu halten sowie Kanalisationen, Klärwerke und Vorfluter zu entlasten. Es ist in diesem Fall sogar wünschenswert, einen Wasserüberschuss als Reserve auf dem Gründach vorzuhalten, damit es die Pflanzen in trockenen Zeiten nach der Niederschlagsperiode nutzen können.

Aus der planerischen Maximierung des Wasserabflusses scheint damit plötzlich eine Minimierung geworden zu sein, allerdings keine absolute und unbegrenzte. Denn speziell die für extensive Dachbegrünungen üblicherweise genutzten Pflanzen werden vor allem unter dem Aspekt der Trockenresistenz ausgewählt.

Sie können also längere wasserarme Phasen aushalten und haben so überhaupt erst die Chance, auf im Vergleich zum Mutterboden sehr dünnen Substratschichten in trockenen Sommern zu überleben. Gift für viele Pflanzen ist hingegen eine länger anhaltende Staunässe, bei der große Teil der Vegetation dauerhaft unter Wasser stehen.

Ein Zuviel an Wasser muss also verhindert werden, nicht nur aus gärtnerischen, sondern auch aus konstruktiven Gründen. Denn das angestaute Wasser bildet eine Dachlast, die in der Planung zu berücksichtigen und in ihrer Größenordnung – vor allem bei Leichtdächern – zu begrenzen ist. Statt simpler Maximierung oder Minimierung ist der Wasserhaushalt auf dem begrünten Dach eine sorgfältig zu bestimmende Optimierung in Abhängigkeit von der Bauweise des Dachs und dem Aufbau der Dachbegrünung.

Wichtigstes Bauteil für die Steuerung des Wasserablaufs beim Gründach ist die Dränschicht. Im konventionellen mehrschichtigen Aufbau einer extensiven Dachbegrünung wird sie meist als mineralische Schüttung auf der wurzelfesten Abdichtung sowie einer Trenn- und Schutzlage eingebaut. Oberhalb der Dränschicht folgen ein Filtervlies, um das Zusetzen der Dränung zu verhindern, die Substratschicht sowie schließlich die Vegetation.

Im Gewicht leichter und rationeller in der Ausführung als dieser klassische Aufbau sind häufig plattenförmige Dränelemente oder –bahnen, die auch unter dem Begriff Festkörperdränage zusammengefasst werden. Für einfache Ansprüche können dies vliesartige Gelegematten sein, für höherwertige Ausführungen werden vor allem Noppenplatten oder –bahnen aus tiefgezogenen Kunststoff-Hartfolien eingesetzt, die in ihrer Form etwas an Eierkartons erinnern. Die Mulden, in denen sich sonst sozusagen die Eier befinden, dienen dabei als zusätzlicher Wasserspeicher der Dachbegrünung für trockene Perioden. Verlegekomfort bieten Festkörperdränagen vor allem dann, wenn sie mehrere Funktionen in einem Bauteil vereinen, weil dies die Anzahl der einzubauenden Schichten reduziert. Neben der schon angesprochenen Funktion der Wasserspeicherung liegt es beispielsweise nahe, das oberseitige Filtervlies, das die Dränung gegen das allmähliche Zusetzen mit Feinpartikeln schützt, schon im Werk auf die Elemente oder Bahnen zu kaschieren. Zusätzlich kann die Unterseite als Trenn- und Schutzschicht gegen die wurzelfeste Abdichtung ausgebildet sein. Bestehen die Dränelemente statt aus tiefgezogenen Hartfolien aus Polystyrol-Hartschaum, können sie auch die Funktion einer zusätzlichen Wärmedämmung übernehmen.

Offiziell anrechnen lässt sich diese Dämmung allerdings nur, wenn das kombinierte Drän-Dämm-Element als Wärmedämmung allgemein bauaufsichtlich zugelassen ist.

Wie bei jeder Dränage ist auch auf dem Gründach das Wasserableitvermögen der wichtigste Planungsparameter. Er ist vom Gefälle abhängig und wird nach DIN EN ISO 12958 bei einer Belastung von 20 kPa geprüft. Einige Festkörperdrän- und Speicherelemente können wahlweise mit jeder der beiden Seiten nach oben verlegt werden und weisen dann für jede Seite ein eigenes Wasserableitvermögen auf. Die Möglichkeit des Umdrehens erhöht zwar die Variabilität des Produkts, aber natürlich auch die Verwechslungsgefahr auf der Baustelle, die dann eventuell zu einer nicht korrekten Wasserableitung führt.

Die Werte für die verschiedenen Produkte weisen erhebliche Unterschiede auf, von Größenordnungen deutlich unter 1 l (s x m) bis zu 10 l (s x m). Diese große Differenz ist aber nicht als „besser“ oder „schlechter“ zu bewerten, sondern deckt vielmehr verschiedene Einbausituationen ab. Kleine Dächer bzw. kurze Entwässerungsstrecken kommen mit kleinem Wasserableitvermögen aus, bei dem das Gründach dann seine Funktion der Wasserrückhaltung sehr gut erfüllen kann. Bei großen Dächern – also bei langen Entwässerungsstrecken – und geringen Dachneigungen wird eher ein großes Wasserableitvermögen benötigt, um einen Rückstau sicher auszuschließen.

Für kombinierte Drän- und Speicherelemente ist außerdem das Wasserspeichervermögen von Interesse. Es bestimmt einerseits die Feuchtigkeitsreserve, die der Vegetation für Dürrezeiten zur Verfügung steht, erhöht aber andererseits auch mit jedem Liter die Dachlast.

Bei den Lastannahmen ist außerdem zu berücksichtigen, dass neben dem eigentlichen Speicherelement auch das Substrat mit der Vegetation sowie ggf. auch die Trenn- und Schutzlagen nach einem Regen Wasser zurückhalten.

Es ist deshalb das Gewicht im wassergesättigten Zustand für den Gesamtaufbau anzusetzen.

Das Speichervermögen steht im Zusammenhang mit der Bauhöhe der Elemente, höhere „Eierkartons“ bieten naturgemäß mehr Speicher. Bei sehr aufwändigen Begrünungen sowie begeh- oder sogar befahrbaren Dächern kann außerdem die mechanische Belastbarkeit der Dränung von Interesse sein.

Wie jedes Flachdach muss auch ein begrüntes Dach (mindestens) eine Regenwasserableitung und einen Notablauf haben. Diskutiert wird derzeit, ob und wie die Kombination von Druckentwässerungen und Gründächern möglich ist. Druckentwässerungen müssen für ihren funktionsgerechten Betrieb planmäßig vollgefüllt sein und benötigen dafür einen auf dem Gründach eigentlich nicht erwünschten Rückstau. Gleichzeitig darf die Wasserrückhaltung der Begrünung nicht zu hoch sein.

Die bisherigen Erfahrungen sowie Empfehlungen für Entwässerungen mit Druckströmung bei begrünten Dächern hat die Fachvereinigung Bauwerksbegrünung e.V. (FBB) in ihrem FBB-Schlaglicht Nr. 4 zusammengefasst.

Ein Rückstauproblem anderer Art kann bei den sogenannten 0°-Dächern entstehen, worunter als Sonderkonstruktion geltende Dachneigungen kleiner 2 % zu verstehen sind. Durch ihre nicht vorhandene oder nur sehr geringe Neigung tendieren sie zur Pfützenbildung. Einige Hersteller bieten für dieses Situationen spezielle, leicht erhöhte Dränelemente an, die den Gründachaufbau aus dem Bereich der Pfützen herausheben.

Besondere Beachtung verlangen außerdem Begrünungen auf Steildächern, bei denen zum einen Vorkehrungen zur Aufnahme von Schub- und Erosionskräften vorzusehen sind. Auch die Wasserspeicherung der Dränelemente ist auf dem Steildach anders zu bewerten, weil die speichernden Mulden in schräger Lage nicht das Füllvolumen der Ebene erreichen können. Durch die Abhängigkeit der Wasserspeicherung von der vorgesehenen Vegetationsart sowie die Vielfalt der möglichen Einbausituationen und weiteren Anforderungen an die Dachbegrünung halten die Systemanbieter eine relativ große Anzahl verschiedener Drän- und Speicherelemente vor, mit denen der Planer die optimale Lösung für den jeweils konkreten Fall verwirklichen kann.