Auf die Zutaten kommt es an

Brandlastarme Metalldachkonstruktionen stecken heutzutage in einem Dilemma. Einerseits werden aufgrund von erhöhten Energieeffizienzanforderungen Dachkonstruktionen immer aufwendiger konstruiert, um so die erforderlichen Dämmdicken zu realisieren, anderseits gelangen dadurch mehr Bauteile in den Dachbereich, welche den erforderlichen Trag- und Distanzkonstruktionen sowie den statischen Anforderungen entsprechen müssen. Der nachfolgende Fachbeitrag zeigt nicht nur auf, wie den erhöhten Anforderungen begegnet werden kann, sondern er beschreibt auch, welche Materialien und Bauteile für brandlastarme Dachkonstruktionen besonders geeignet sind. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Metalldach als bevorzugte Bauweise. Als sogenannte harte Bedachung schützt es den Dachaufbau vor Flugfeuer und strahlender Wärme.

Die Brandschutz-Anforderungen an Baustoffe und Bauteile werden in den Landesbauordnungen geregelt. So werden Aluminiumlegierungen nach DIN 4102-4 ohne Nachweis den Baustoffen der Klassifizierung A 1 (nicht brennbar) zugeordnet. Kalzip-Profiltafeln erfüllen diese Kriterien ebenfalls. Als harte Bedachung sind sie sogar dann widerstands­fähig gegen Flugfeuer und strahlende Wärme, wenn sie eine beidseitige organische Beschichtung aufweisen und wenn unterseitig Dämmschichten aus Baustoffen der Klasse B 2 angeordnet sind.

Die Industriebaurichtlinie betrachtet in dieser Definition nicht nur die äußere Dachhaut, sondern bewertet den gesamten Dachaufbau bezüglich seiner Brandlast und Brandweiterleitung. So ist zum Beispiel eine Dampfsperre durch eine harte Bedachung vor Flugfeuer und strahlender Wärme geschützt. Dennoch kann sie im Brandfall eine hohe Brandlast darstellen und den Brand weiterleiten. Dies gilt beispielsweise auch für engmaschige Distanzkonstruktionen aus Holz oder anderen brennbaren Bauteilen.

Normenwesen und Prüfverfahren

Wie in den meisten europäischen Ländern gibt es auch in Deutschland Normen, welche Anforderungen und Prüfungen zum Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen beschreiben. Für Bedachungen wurde dies bisher ausschließlich in den Normen DIN 4102-4 und 7 geregelt. In der DIN 4102-4 Kapitel 8 „Sonderbauteile“ sind all jene Bedachungen aufgeführt, die ohne Prüfung die Anforderungen an „harte Bedachungen“ erfüllen, zum Beispiel Metallbedachungen oder Bitumendachbahnen. Für alle anderen Bedachungen ist eine Prüfung gemäß DIN 4102-7 erforderlich. Hierbei wird auf ein geneigtes Probendach ein Drahtkorb (Fläche A = 250 x 200 cm) mit Holzwolle-Füllung (Holzwolle Masse m = 600 g) in Brand gesetzt. Während und nach Abbrand der Holzwolle kommt es zu einer optischen Auswertung, in der verschiedene Kriterien wie die Begrenzung der zerstörten Oberfläche, kein Durchbrand, keine herabfallenden glimmenden oder brennenden Teile erfüllt sein müssen. Nach erfolgreicher Prüfung wird ein Prüfzeugnis ausgestellt, mit dem der Hersteller einen Antrag auf Erteilung einer allgemein bauaufsichtlichen Zulassung beim Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) in Berlin stellen kann. Derart zugelassene Bedachungen erfüllen in dem jeweils geprüften Aufbau die bauordnungsrechtliche Anforderung an harte Bedachungen. In Rahmen der europäischen Harmonisierung wird es in Zukunft europäische Normen zur Klassifizierung und zur Prüfung von Bedachungen geben. Eine Vornorm (Entwurf) für die europäische Prüfnorm existiert bereits mit der DIN V ENV 1187. In dieser werden zunächst drei und in Kürze vier Prüfverfahren berücksichtigt, welche die landestypischen Prüfungen für Bedachungen berücksichtigen. Das erste Prüfverfahren entspricht dabei der DIN 4102-7. Bei den anderen drei Prüfverfahren handelt es sich um Prüfungen der Brandbeanspruchung von Bedachungen, welche in Skandinavien, Frankreich und Großbritannien verwendet werden. Bei diesen werden zusätzliche Einwirkungen wie Windeinfluss und zusätzliche Wärmestrahlung überprüft. In der DIN EN 13501-5 wird die „Klassifizierung mit den Ergebnissen aus Prüfungen von Bedachungen bei Beanspruchung durch Feuer von außen“ festgelegt, welche entsprechend den vier Prüfverfahren nach ENV 1187 durchgeführt wurden. So entspricht der bauaufsichtlichen Anforderung „Widerstandsfähig gegen Flugfeuer und strahlende Wärme“ („harte Bedachung“) die Klasse BROOF (t1).

Distanz- und Tragkonstruktionen aus Holz

Distanzkonstruktionen aus Holz bestehen aus einer oder bei dickeren Dämmstofflagen aus zwei Lagen Holzbohlen. Holz ist ein überall und einfach zu beschaffender Werkstoff, der leicht zu bearbeiten ist. Die Holzkonstruktion ist für den U-Wert vorteilhafter als eine Metallzwischenkonstruktion, hat aber gleichzeitig den Nachteil, dass eine große Brandlast in das Dach eingebracht wird. Der Montageaufwand ist relativ hoch, weil die Wärmedämmung jeweils in die Räume zwischen den Holzbohlen eingepasst werden muss. Außerdem werden viele Verbindungsmittel benötigt. Je nach Feuchtigkeitsgehalt des Holzes kann noch eine Menge an Feuchtigkeit in die Dachkonstruktion eingebracht werden. Je nach verwendeter Dacheindeckung und deren Tragfähigkeit werden die Holzkonstruktionen mehr oder weniger weit auseinander eingebaut, was sich dann mehr oder weniger erheblich auf die Brandlast und den Feuchtigkeitseintrag auswirkt.

Distanz- und ­Tragkonstruktionen aus Metall

Distanzkonstruktionen aus Metall sind einfach herzustellen und leicht einzubauen. Sie haben den Vorteil, dass kaum zusätzliche Brandlast in das Dach eingebracht wird. Lediglich die Beschichtung kann die Brandlast erhöhen, was in der Regel unerheblich ist. Außerdem wird keine zusätzliche Feuchtigkeit eingebaut. Der Nachteil dieser Konstruktion ist die Verschlechterung des U-Werts. Der U-Wert ist umso besser, je kleiner er ist. Je nach Höhe der Distanzkonstruktion bzw. der Durchdringung des Dämmstoffes fällt bei dieser Konstruktion der Dämmverlust höher oder geringer aus. Am schlechtesten schneiden dabei Konstruktionen ab, deren Distanzkonstruktion bis nahe an die Dachdeckung reicht. Deutlich vorteilhafter sind Konstruktionen mit einem flachen Stahlprofil (Hutprofil oder Z-Profil) und entsprechend hohen Einzelhaltern. Die Wärmedämmung wird somit nur punktuell durchstoßen, was sich insgesamt positiv auf den Wärmedurchgangskoeffizienten auswirkt. Auch hier gilt für den Abstand der Distanzkonstruktion bezogen auf den U-Wert ähnliches wie beim Werkstoff Holz.

Distanz- und Tragkonstruktionen aus Kunststoff-Verbundwerkstoffen

Die Kombination von isolierendem Kunststoff mit tragfähigem Stahl verbindet mehrere Vorteile miteinander. Die Haltersysteme erreichen große Stützweiten und weisen eine geringe Brandlast auf. Durch den Metallkern der Einzelhalter erhöht sich der U-Wert minimal, die Tragfähigkeit wird aber gleichzeitig stark gesteigert. Weiterhin hat der Metallkern im Brandfall eine Resttragfähigkeit, die eine erhöhte Sicherheit darstellt. Der Dachaufbau ist einfach zu realisieren – die Montagezeiten sind entsprechend kurz. Zudem wird keine zusätzliche Feuchte in den Dachaufbau eingebracht.

Distanz- und Mischkonstruktionen aus Aluminium

In diesem Fall wird die metallische Distanzkonstruktion durch eine tragfähige, nichtbrennbare Dämmstofflage ergänzt. Sämtliche Bauteile der Zwischenkonstruktion bestehen dabei aus Aluminium, was keine zusätzliche Brandlast für den Dachaufbau nach sich zieht. Durch die trittfeste Wärmedämmung ist der darunterliegende Dachaufbau zusätzlich gegen direkte Brandeinwirkung von innen geschützt. Ein weiterer Vorteil ist die geringfügige und kaum nachweisbare Erhöhung des U-Wertes. Feuchtigkeit wird bei dieser Bauweise ebenfalls effektiv vermieden.

Fazit

Je weniger brandlastbeinflussende Bauteile im Dachaufbau und der Unterkonstruktion verwendet werden, desto einfacher sind die Brandschutzbestimmungen einzuhalten. Kalzip-Dachsystemkomponenten erfüllen aufgrund ihrer Werkstoffkombinationen die Anforderungen der Industriebaurichtlinie und gewährleisten einen sicheren Dachaufbau.

Dipl.-Ing. (FH) Dietmar Schuh leitet als Produktmanager den ­Gesamt­bereich Dach der Kalzip GmbH in Koblenz.