Schnittstellen-Kooperation

Dagmar Ruhnau, Filderstadt

An diesem Bau haben sechs Hersteller von Produkten und Elementen für die Gebäudehülle detailliert durchgespielt, wie die wichtigsten Gewerke ineinander greifen müssen, um ein Gebäude energieeffizient und zukunftssicher zu sanieren. Jedes Jahr entwickeln alwitra, Hilti, Interpane, Sto, Tremco illbruck und Veka ein neues Szenario, das in eintägigen Baufachtagungen in ganz Deutschland vorgestellt und von den Architektenkammern als Fortbildung anerkannt wird. Die Planung liefert das Institut für Fassaden- und Befestigungstechnik IFBT, Leipzig, unter der Leitung von Dr.-Ing. Mathias Reuschel, der auch während der Tagungen als Moderator den Herstellern Fragen aus der Perspektive der Planer nach Funktionalität, Praxistauglichkeit und Kosten stellt.

Die Eckdaten des Gebäudes in Hannover: Ein viergeschossiger Mauerwerksbau von 1895, 4 cm WDVS und verschlissene Kunststofffenster von 1975, Holzbalkendecken, Satteldach aus Holz und undichter Biberschwanzdeckung. Es soll umgebaut werden in ein Mehrgenerationenwohnhaus im Passivhausstandard. Um Barrierefreiheit herzustellen, sind Laubengänge und Treppenhäuser mit Aufzug geplant, das Dachgeschoss soll zum Penthouse umgebaut werden und das Erdgeschoss in eine Ladenzone. Fassade und Fenster müssen energetisch deutlich aufgewertet werden, und die Dächer sollen eine integrierte Photovoltaikanlage bekommen. Wir greifen den Aufbau des Penthouses heraus, in bba 10|2010 folgt die Umgestaltung und Sanierung der Erdgeschosszone.

Der Umbau des Dachgeschosses umfasst den Abbruch des vorhandenen Satteldachs, eine neue Stahlbetondecke über dem 3. OG, eine umlaufende Terrasse sowie den Aufbau einer Gebäudehülle im Passivhausstandard mit Pultdach inklusive PV-Nutzung.

Zunächst stellt sich die Frage nach der Wandkonstruktion. Sie soll energetisch hocheffizient und schalldämmend, dabei platzsparend und leicht und außerdem natürlich baurechtlich zugelassen sein. Sto spielt vier Varianten durch: Zweimal 175 mm Kalksandstein-Mauerwerk mit unterschiedlich starkem WDVS – schall- und brandtechnisch einwandfrei, aber viel zu schwer und zu dick –, und zweimal eine 242 mm Holzrahmenkonstruktion mit 160 mm Gefachdämmung aus Mineralwolle plus unterschiedlich starken Dämmplatten. Als beste Lösung erwies sich die Holzrahmenkonstruktion mit dem System Sto Therm Wood: 100 mm Weichfaserplatte (WLG 042), 5 mm mineralischer Armierungsmörtel mit Glasfasergewebe, Zwischenbeschichtung, Oberputz und fungizid/algizid eingestellte Fassadenfarbe. Damit wird die Wand nur 335 mm stark bei einem m²-Gewicht von 52 kg und einem U-Wert von 0,14 W/m²K.

Das Schalldämmmaß bleibt mit 50 dB knapp unter der gewünschten Vorgabe von 54 dB, doch lässt sich der gesamte Schalldämmwert objektbezogen eventuell über ein entsprechend ausgelegtes Fenster von Veka mit Glaslösungen von Interpane erreichen.

Einziger Wermutstropfen ist die Einordnung in Baustoffklasse B2 aufgrund der Holzweichfaserplatte. Durch die Lage des Penthouses ca. 13 m über Gelände müsste die Konstruktion eigentlich B1 (schwer entflammbar) sein. Es ist also ein Brandschutzgutachten notwendig, das diesen Wandaufbau zulässt, gegebenenfalls mit Auflagen. Wie die Anschlüsse der Holzrahmenkonstruktion an die geplante Schiebetür und an den Terrassenaufbau aussehen, klären die Spezialisten von Tremco illbruck und alwitra. Für den System-Anschluss an den Ortgang des neuen Pultdachs bietet Sto eine Standardlösung mit Kellenschnitt und dem Fugenband 2D an – oder zusätzlich das Attikaprofil, das einfach in den armierten Unterputz eingebaut wird. Damit ist die Konstruktion auch in windexponierten Lagen vor eindringendem Wasser im Attikabereich geschützt.

Aufgrund der Anforderung eines barrierefreien Zugangs schlägt Veka die Hebeschiebetür Veka Slide Hast vor. Diese bietet auch den Vorteil, dass sie keine Wohnfläche durch einen drehbaren Flügel in Anspruch nimmt, sondern stattdessen ein Maximum an Wohnfläche erlaubt. Die Tür soll den Standards des Passivhaus-Institutes entsprechen. Dazu muss sie einen Uw-Wert ≤ 0,85 W/m²K und einen Ug-Wert von 0,65 W/m²K aufweisen und wärmebrückenfrei in die Dämmebene eingebaut werden.

Die Hebeschiebetür ist behindertengerecht ausgebildet durch eine thermisch getrennte Schwelle mit Bodenaufbauprofil sowie Zusatzprofile unten und seitlich für einen wärmebrückenfreien Einbau. Die neue Konstruktion der Schiebetür ist speziell auf die Verbesserung des Uf-Werts ausgelegt und besitzt deshalb eine thermisch getrennte Schwelle, die die Anbindung von standardmäßigen Zusatzprofilen ermöglicht.

Für die Ermittlung der Beanspruchung durch Windlast, Schlagregen und Fugendurchlässigkeit schlägt der Hersteller die Klassifizierung nach der Einsatzempfehlung für Fenster und Außentüren FE-05/2 des ift, Rosenheim, vor.

Für eine Gebäudehöhe bis 18 m und Windzone 2 (für Hannover) lautet die Klassifizierung: B2–4A–3 (ehemals Beanspruchungsgruppe B nach DIN 18055). B2 definiert die zulässige Durchbiegung des Fensters mit f ≤ l/200 bei +/- 800 Pa. 4A bedeutet: Schlagregendichtigkeit bis 150 Pa in ungeschützter Lage – der Dachvorsprung ist weniger als 70 cm tief.

Diese und weitere einfach zu bedienende Bemessungstools, mit denen die Beanspruchung der Tür oder der Uf-Wert ermittelt werden kann, hat Veka auf einer kostenlos erhältlichen CD zusammengestellt.

Die Profile der-Hebeschiebetür erfüllen alle genannten Anforderungen. Doch eine Berechnung zeigt, dass mit der Grundanforderung Ug = 0,65 ein Uw-Wert von 0,85 W/m²K nicht erreicht werden kann. Die barrierefreie Schwelle, die ausdrücklich vom Bauherrn gewünscht wird, bildet hier eine energetische Schwachstelle. Diese könnte durch eine bessere Verglasung mit einem niedrigeren U-Wert ausgeglichen werden, doch sind dabei auch Behaglichkeitskriterien abzuwägen.

Der Großteil der Anforderungen an ein Fenster wird im Zusammenspiel von Rahmen und Verglasung erreicht. Während der Rahmen relativ unkompliziert dimensioniert werden kann, gibt es bei der Verglasung zahlreiche Stellschrauben und Vorschriften, mit denen die Funktion beeinflusst werden kann. In unserem Beispiel müssen sowohl die Anforderungen des Nachweises an den sommerlichen Wärmeschutz als auch die Forderungen des Passivhausinstituts Dr. Feist erfüllt werden. In der EnEV 2009 wird der Nachweis des sommerlichen Wärmschutzes nach DIN 4108– 2 gefordert. Für diesen Nachweis sind Angaben über Standort, Orientierung der Verglasung, Größe von Schiebetür, Außenwandfläche und des dahinter liegenden Raums sowie die Bauart (leicht, mittel oder schwer) notwendig. Der Nachweis nach DIN 4108–2 ist allerdings ein sog. vereinfachter Nachweis, der bei komplexen Gebäudestrukturen oder vor allem im Nichtwohnungsbau durch eine wesentlich genauere Simulation geführt werden sollte.

Darüber hinaus gilt es, die verschiedenen technischen, wirtschaftlichen und emotionalen Komponenten wie gültige Normen, Dauerhaftigkeit und Behaglichkeit in die Entscheidung einzubeziehen. Aus diesen Überlegungen resultiert der Vorschlag von Interpane: Eine 3-fach Isolierverglasung mit ipasol Sonnenschutzbeschichtung. Beide Scheibenzwischenräume werden mit dem Edelgas Argon gefüllt. Um dem Wunsch des Bauherrn, auf einen außen liegenden Sonnenschutz zu verzichten, nachzukommen, empfiehlt sich die Sonnenschutzbeschichtung ipasol neutral 68/37. Die Anforderung aus dem Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes an den maximalen g-Wert wird mit dieser Schicht erreicht. Um gleichzeitig den strengen Anforderungen des Passivhausinstituts nachzukommen, muss mit der Verglasung rechnerisch ein Ug-Wert von 0,5 W/m²K erreicht werden. Deshalb müssen die beiden Scheibenzwischenräume mit Krypton gefüllt werden, diese Gasfüllung ist jedoch deutlich teurer als Argon. Weiterhin sollte bei Schiebetüren, um thermisch bedingten Glasbruch zu vermeiden, ausreichende Be- und Entlüftung zwischen den Schiebeelementen sicherzustellen – oder die Isolierverglasung in ESG oder TVG auszuführen. Der Schalldämmwert liegt bei ca. Rw,P 37 dB.

Beim Übergang der Schiebetür zur Holzrahmenkonstruktion stellt sich die Frage, wie die Detaillösungen für Sturzbereich, Schwelle und seitliche Anschlüsse aussehen. Die EnEV fordert eine luftdichte Fuge. Es ist nicht sinnvoll, auf den letzten Holzpfosten eine Dämmplatte zu setzen, da dann die Fenstertür nicht seitlich angeschlagen werden kann. Auch das Ausschäumen oder Ausstopfen der Fuge, die nach der Fenstermontage verbleibt, ist nicht die ideale Lösung.

Tremco illbruck empfiehlt sein RAL-gütegeprüftes Multifunktions-Fugendichtungsband illbruck illmod trioplex. Dieses wird auf den Fensterrahmen in seiner gesamten Tiefe aufgeklebt und dichtet Fugen nicht nur luftdicht, sondern zugleich auch schlagregendicht und dampfdiffusionsoffen, wärme- und schalldämmend ab. Es vereint also in sich die perfekte dreistufige Fugenabdichtung nach dem aktuellen Stand der Technik („innen dichter als außen“).

Grund für diese Funktionalität ist die patentierte Seitenimprägnierung, die nur diese Multifunktions-Fugendichtungsbänder haben. Alle Funktionen der drei Abdichtungsebenen nach RAL in einem Band vereint bedeutet außerdem Zeitersparnis bei der Fensterabdichtung von bis zu 80 %: Statt üblicher 4 min./m – Primer/Kleber auftragen, Innenfolie kleben, Fuge ausschäumen, Außenabdichtung einbringen –, können all diese Arbeitsgänge nun in einer halben Minute erledigt werden. Die Schlagregendichtheit entspricht mit 600 Pa der Beanspruchungsgruppe 9A, liegt also weit über den notwendigen 4A. Auch können durch das Band hindurch die Fenster an die Leibung geschraubt werden.

Der Hersteller empfiehlt, die innere Dampfbremse über das Fugendichtungsband hinweg auf den Blendrahmen zu ziehen, um die Luftdichtheit auch bei längerer Unterbrechung der Bauarbeiten sicherzustellen. Die außen liegende Wärmedämmung überlappt den Blendrahmen um 3 cm (nach DIN 4108 Bbl 2:2006–03, Fachverband WDVS, nicht aber in DIN 55699 definiert). Das ideale Maß ist durch eine Isothermenberechnung zu ermitteln. Auch hier bietet Veka Hilfestellung durch seine Planungs–CD.

Für den inneren Anschluss der Schwelle an den Fußboden weist Tremco illbruck darauf hin, dass hier eine „richtige“ Fuge ausgebildet werden muss; eine Dreiecksfuge wie in Sanitärräumen ist nicht ausreichend.

Es wird das illbruck Butylband Vlies empfohlen, das von der Rohdecke ab den gesamten Fußbodenaufbau vom Blendrahmen trennt. Für den äußeren Anschluss verweist das Unternehmen auf die Kompetenz des nächsten Partners.

Diesen Anschluss löst alwitra mit der Evalon-Dach- und Dichtungsbahn, einer EVA-Bahn für einlagige Dachabdichtungen aller Flachdachbauweisen und Verlegearten. Die rückseitig mit Polyestervlies kaschierte Dachbahn wird in der Fläche auf die trittfeste Wärmedämmung von 160 mm verlegt, im Sockel-Anschlussbereich bis zum Profilrahmen hochgeführt und mit einem Verbundblech am Rand linear fixiert. Ein Zuschnittstreifen als Anschlussbahn wird auf beiden Schenkeln des Verbundbleches aufgeschweißt und schließt ebenfalls mittels einer homogenen Verschweißung an der Flächenbahn an.

Der Hersteller weist darauf hin, dass gemäß Fachregel für Abdichtungen (Flachdachrichtlinie) die Dichtigkeit des hier vorliegenden barrierefreien Übergangs nicht allein durch die Dachabdichtung übernommen bzw. sicher gestellt werden kann.

Ein solcher Detailknotenpunkt erfordert neben der engen Abstimmung zwischen Planer, Türenhersteller und dem Ausführenden zusätzliche Maßnahmen

wie z. B. Entwässerungsroste, Gefälle, Schlagregenschutz durch Überdachung, Türrahmen mit Flanschkonstruktion oder eine zusätzliche Abdichtung im Innenraum.

Diese sind ggf. in Kombination anzuwenden, wie hier in Hannover mit Entwässerungsrinne und Flanschkonstruktion des Türrahmenprofils. Die Abdichtung der Attika erfolgt ebenfalls durch eine am Rand mittels Verbundblech linear fixierte Flächenbahn, an welche eine Anschlussbahn anschließt, welche hier 15 cm über Oberkante Belag an dem aufgehenden Bauteil hochgeführt und mit einem Aluminiumprofil zusätzlich vor mechanischer Beanspruchung geschützt ist.

Die Fläche von 38 m x 10 m des flachen Pultdachs soll für die Stromgewinnung genutzt werden. Dafür bietet der Hersteller seine Solar-Dachbahn Evalon Solar an, die bereits 1999 als erste stromerzeugende Dachabdichtung auf dem Weltmarkt präsentiert wurde. Die multifunktionale Dachbahn schützt den Baukörper vor Niederschlagswasser und erzeugt elektrische Energie aus solarer Einstrahlung durch kraftschlüssig und wasserdicht in die Dachabdichtung integrierte leichte, flexible Dünnschicht-PV-Module. Diese Dachbahnen werden ab 3° Dachneigungen auf Flachdachflächen, idealerweise wie in unserem Beispiel nach Süden ausgerichtet, verlegt. Effiziente Solargewinne sind jedoch auch bei abweichenden Ausrichtungen möglich. Die Verlegung der Solarbahnen erfolgt vorzugsweise im Innenbereich der Dachfläche. Auf dem Pultdach des Fallbeispiels kann eine dachintegrierte PV-Anlage mit 9,8 kWp installierter Leistung realisiert werden, für den gewählten Standort Hannover ergibt sich ein spezifischer Jahresertrag von 830,9 kWh/kWp – bzw. ein prognostizierter Ertrag von ca. 71 000 Euro in 20 Jahren. Ein anwendungstechnischer Service beinhaltet u. a. für PV-Anlagen mit Evalon Solar die Erstellung von Verlegeplänen, die Prognose des voraussichtlichen Energiegewinns und den objektkonkreten Lagesicherungsnachweis der Dachbahn, zudem werden für Planer und Ausführende Detailzeichnungen und LV-Ausarbeitungen zur Verfügung gestellt.

Die Dachterrasse wird mit einer 70 cm hohen Attika abgeschlossen, an die innen ein Geländer mit Ankerplatte angeschraubt werden soll. Dieses trägt Brüstungselemente aus Glas und muss eine Absturzhöhe von 1,10 m über dem fertigen Terrassenbelag herstellen. Daraus ergibt sich eine Geländerhöhe von 80 cm. Der Abstand der Geländerpfosten beträgt 1,50 m, der Randabstand soll nur 5 cm groß sein. Hilti empfiehlt dafür seine HUS-HR Betonschraube, die unmittelbar in Beton und Eisen eingedreht werden kann und damit eine Krafteinleitung über die komplette Einbindetiefe gewährleistet, im Gegensatz zu Durchsteckankern, bei denen hohe Spreizdruckkräfte zum Ausreißen der Ankerlöcher führen können. Darüber hinaus reduziert diese Technik die Arbeitszeit um bis zu 50 %. Die Montage erfolgt einfach per Schlagschrauber, und ebenso einfach sind die Schrauben auch wieder komplett demontierbar. Der Sechskantkopf sorgt für eine saubere, einheitliche Optik.

Zur Ermittlung der Dimension und Lage der Schrauben hat der Hersteller eine Berechnungssoftware entwickelt, die sich durch ihre komfortable Oberfläche und optische Kontrollmöglichkeit über eine grafische Darstellung des Bohrschemas auszeichnet. Die Schrauben werden nach Zulassung bemessen; die Berechnung liegt als prüffähiger Ausdruck vor.

Wie wichtig das abgestimmte Ineinandergreifen der Gewerke ist, zeigt sich hier bei den Themen Wärme- und Schallschutz, Windlast, Luftdichtheit und Feuchteschutz. Die meisten Anschlusspunkte lassen sich optimal nur in Zusammenarbeit von zwei oder mehr Gewerken entwickeln. Deshalb bieten die Hersteller umfassende Beratung und Information an, sei es eher spielerisch zum Ausprobieren der verschiedenen Möglichkeiten oder mit konkreten Lösungen für ein individuelles Problem.

Die nächsten Baufachtagungen finden im Oktober/November 2010 statt.