IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 2/1996, Seite 54 ff.
KLEMPNEREI
Metalldach und -Außenwand in Klempnertechnik
Doppelstehfalz- und Winkelstehfalztechnik
Hartmut L. Plawer, Architekt Teil 1
Metalldächer und -Außenwandbekleidungen in Klempnertechnik haben eine lange Tradition. In jüngerer Zeit erleben sie einen enormen Aufschwung. Das liegt sowohl an erfahrenen Fachbetrieben, mit viel Interesse an der Ausführung, als auch an flankierenden Maßnahmen der Werkstoffhersteller und der Fachverbände. Steigendes Interesse an dieser Form der handwerklichen Metallverarbeitung ist auch bei Architekten und Bauherren zu verzeichnen. Vor allem Planer mit Ausrichtung zu bewährten Handwerkstechniken bejahen diesen Trend und gestalten ihre Bauten mit Metall. Der erste Teil dieses Beitrages behandelt die meistangewandte Ausführungsart der Metallbedachung, die Doppelstehfalztechnik. Dazu gehört natürlich auch deren sehr oft anzutreffende Variante, die Winkelstehfalztechnik.
Tradition und Moderne
Das Verbinden von Blechen mittels Falzen ist eine traditionelle Verlegeart, die wir bereits bei den metallgedeckten Dächern mittelalterlicher Bauwerke antreffen. Auf Türmen, Kuppeln, Erkern und Dächern brachten die früheren Meister und Gesellen Bleche in Tafeln und Zuschnitten an und falzten sie nach ihren Vorstellungen und nach der Geometrie und Funktion des zu deckenden oder zu bekleidenden Bauteiles.
Lange, bis in neuere Zeit hinein, genügten den Handwerkern bei der Ausführung gefalzter Metalldächer die traditionellen Werkzeuge wie Schaleisen, Deck- und Falzhammer sowie die verschiedenen Scheren und manuelle Kant-, Streck- und Treibwerkzeuge.
| Die Doppelstehfalztechnik ermöglicht Metallbedachungen in vielfältigen Formen. Hier ist das Schließen der Falze mit dem "Falzomat" zu sehen |
Mit dem Aufkommen moderner Werkzeuge und maschineller Hilfsmittel - insbesondere in den Jahrzehnten nach dem Krieg - wurde die oft mühsame Handarbeit beim Decken und Falzen einfacher. Das Ergebnis der Arbeit mit dem zusätzlichen Einsatz von Maschinen wurde insgesamt gleichmäßiger und es stieg die Arbeitsleistung. So können heute durch die Mitarbeiter einer erfahrenen Bauklempnerei - ausgestattet mit zeitgerechten Werkzeugen und Maschinen - Metalldächer aller Größenordnungen und Schwierigkeitsgrade fachlich einwandfrei und in kürzerer Zeit als früher ausgeführt werden.
Band- und Tafeldeckung
Ein Teil dieses Fortschritts ist auch auf die Möglichkeit zurückzuführen, anstelle der früheren Deckung mit einzelnen Tafeln heute ein bandgewalztes Material in großen, durchgehenden Längen einzusetzen. Vielfach wird erst durch das Eindecken mit Bandmaterial eine wirtschaftliche, großflächige Metallbedachung diskutabel.
Dächer mit Charakter
Dachformen, -abmessungen und -neigungen sind so unterschiedlich wie die Gebäude die sie krönen. Der Architekt schafft ein individuell gestaltetes Dach gerne zur besonderen Betonung eines Bauwerkes und zur unübersehbaren Darstellung seiner kreativen Ideen. Kaum ein Bauteil ist dafür mehr geeignet als ein modernes Metalldach oder eine markante Außenwand-, Giebel- und Fassadenbekleidung.
Die konstruktionsbedingten durchlaufenden Linien der Doppelstehfalze schaffen mit ihrer deutlichen Licht-/Schattenwirkung eine willkommene Gliederung der Dach- und Wandflächen. Dies ist das auffälligste Merkmal einer handwerklich ausgeführten Metallbedachung oder -bekleidung, unabhängig vom verwendeten Material. Es zeigt dem Fachmann bereits aus größerer Distanz, daß hier ein Dach in Klempnertechnik erstellt worden ist.
Dachaufbau mit Belüftung
Der Aufbau eines regelkonformen Metalldaches ist, ebenso wie der einer entsprechenden Außenwandbekleidung, auf verschiedene Weise möglich. Als Standardausführung hat sich in der Praxis die durchlüftete, zweischalige Lösung, auch als "Kaltdach" bezeichnet, durchgesetzt. Hier erstellt der Zimmermann den hölzernen Dachaufbau oder die Unterkonstruktion der Außenwandbekleidung. Als äußerer Abschluß und tragende Fläche wird die gewohnte, 24 mm dicke Holzschalung aufgebracht.
Eine zu unterst liegende Dampf- und Windsperre, die WSVO-konforme Wärmedämmung, Luftschicht nach Vorschrift und die im Normalfall obligatorische Trennlage oberhalb der Holzschalung vervollständigen diesen Dachaufbau.
| Haubendach mit durchlaufenden Scharen; technisch sehr anspruchsvolle Details mit exakten Winkelstehfalzen |
Dachaufbau ohne Belüftung
Neben der belüfteten Ausführung werden seit einigen Jahren auch unbelüftete, sogenannte "Warmdächer" mit Metalldeckungen versehen. Häufig handelt es sich dabei um Systemlösungen, deren Aufbau vom Anbieter bindend vorgeschrieben wird. Grundforderung bei derartigen Lösungen ist eine wirklich dampfdichte Unterkonstruktion, zum Beispiel eine funktionssichere unterseitige Dampfsperre, die das Eindiffundieren von Bau- und Nutzfeuchte verhindert.
Detaillierte technische Angaben zum Dachaufbau mit und ohne Belüftung finden sich in den Fachregeln des Klempnerhandwerks [1] sowie in den Verlegeempfehlungen der verschiedenen Werkstoffhersteller.
Verschiedene Unterkonstruktionen
Außer der bauphysikalisch und verarbeitungstechnisch günstigen Holzschalung kommen objektbezogen auch andere Materialien als vollflächige, tragende Unterkonstruktionen in Betracht. Dazu zählt zum Beispiel die zementgebundene Faserplatte "Duripanel", wenn aus Gründen des Brandschutzes der Einsatz von Holz nicht zulässig ist. Auch leichte, metallische Unterkonstruktionen, wie flache Trapezprofile, kommen in stark geneigten und senkrechten Bereichen in Betracht.
Technische Zusammenarbeit ist sinnvoll
Wichtig ist, daß planungsseitig der jeweils gewählte Dachaufbau und die Komponenten der Unterkonstruktion aufeinander abgestimmt werden. Hier kann bereits im Vorfeld der Planung ein Fachgespräch zwischen dem Architekten und Handwerker praxisgerechte Lösungsansätze bringen und Fehler vermeiden helfen.
In Zweifelsfällen und bei sehr komplizierten Dächern sollte ein Bauphysiker hinzugezogen werden, der unter Berücksichtigung der objektspezifischen Gegebenheiten gemeinsam mit dem Architekten den Dachaufbau festlegt. Auch bei dieser Entscheidung sollten die Erfahrungen eines Praktikers mit einbezogen werden.
| Großflächige Außenwand- und Brüstungsbekleidung in Winkelstehfalztechnik; schmale Scharbreiten ergeben eine vorteilhafte "Optik", handwerkliches Know-how vorbildlich umgesetzt |
Trennlage, notwendig oder überflüssig?
Trennlagen aus Dachbahn des Typs "V 13" oder Top TS 25/40, grundsätzlich einlagig aufgebracht, werden laut VOB [2] und Fachregeln unter Metallbedachungen verlangt.
Ihre Anordnung zwischen der Metalldachhaut und der tragenden Holzschalung erfüllt mehrere Funktionen. Zum einen verhindern sie schädigende Einwirkungen angrenzender Baustoffe auf die Metallunterseite, zum anderen dienen sie als Not- bzw. Montagedeckung während der Bauzeit. Regelkonforme Trennlagen sind - richtiger Typ und Einbau vorausgesetzt - wichtige Bestandteile eines Metalldaches.
Unter bestimmten Voraussetzungen kann aber auch auf Trennlagen verzichtet werden. Es sind dann verschiedene Maßnahmen zu beachten. So muß zwischen Auftragnehmer und Planer eine schriftliche Vereinbarung darüber getroffen werden und auch in der Ausschreibung die Ausführung ohne Trennlage festgelegt werden. Metalldächer ohne Trennlage sind übrigens keineswegs eine neue Erfindung: unsere westlichen Nachbarn in Belgien, Frankreich und den Niederlanden bauen sie schon immer so.
Kommt es zur Entscheidung, die Trennlage wegzulassen, müssen auf der Baustelle Vorkehrungen getroffen werden, daß fertig geschalte Dachflächen bis zum Verlegen der Deckscharen trocken gehalten werden. Dies erreicht man durch temporäres Abdecken mit Folien oder Planen, die natürlich schrittweise mit dem Aufbringen der Metalldachhaut wieder abgenommen werden.
Strukturmatten bei geringen Dachneigungen
Bei geringen Dachneigungen und Objekten in schneereichen Lagen kann anstelle normaler Trennlagen aus Dachbahn "V 13" auch eine neu auf den Markt gekommene Strukturmatte eingesetzt werden. Diese besteht aus einem grobmaschigen Nylongeflecht mit unterkaschierter, diffusionsoffener Folie oder aus einer unverrottbaren Noppenbahn.
| Geometrische Formen wie diese vierseitige Pyramide werden vorzugsweise mit Metallbedachungen in Klempnertechnik ausgeführt |
Derartige Strukturmatten schaffen aufgrund ihrer Form und Dicke einen Abstand zwischen Metalldachhaut und tragender Unterkonstruktion. Dadurch kann eventuell einmal eindringendes Leckage-, Schmelz- oder Rückstauwasser, ohne Schaden zu verursachen, nach außen abgeführt werden [3].
Mehr Dachneigung gibt Sicherheit
Doppelstehfalzdächer werden in verschiedenen Neigungswinkeln zwischen 3 und 90° ausgeführt. Aus Gründen technischer Vernunft sollte die Mindestneigung jedoch 7° nicht unterschreiten. Diese Forderung ist in der Beschaffenheit einer Doppelstehfalzverbindung begründet, die nicht wasserdicht ist, sondern als "regendicht" definiert wird.
Im Falle sehr flacher Dachneigungen kann Stau- oder Schmelzwasser durch die Falzverbindungen nach innen gelangen und Wärmedämmung sowie Unterkonstruktion durchnässen. Daher wird in den Fachregeln beim Unterschreiten der Mindestdachneigung das Einarbeiten zusätzlicher Dichtungsbänder in die Doppelstehfalze verlangt.
Für den ausführenden Handwerker bedeutet diese Tatsache erhöhte Aufmerksamkeit. So muß er beispielsweise schon in einem Angebot überprüfen, ob diese zusätzliche Maßnahme bei niedrigen Dachneigungen in der Leistungsbeschreibung enthalten ist. Fehlt sie (angenommen im Scheitelbereich eines Tonnendaches), hat er seiner Hinweispflicht gemäß VOB zu genügen und auf die Unvollständigkeit des Textes aufmerksam zu machen.
Ausführung in der Praxis
Scharlängen und -breiten
Aus wirtschaftlichen Gründen werden Doppelstehfalzdächer heute fast ausschließlich mit durchlaufenden Scharen in Bandmaterial gedeckt. Nur bei kürzeren Dachflächen oder aus besonderen, gestalterisch bedingten Gründen werden kurze Scharen, zum Beispiel mit versetzten Querstößen, in Spiegeldeckung ausgeführt.
Ebenfalls aus wirtschaftlichen Gründen werden immer mehr auf Profiliermaschinen vorgefertigte Scharen verwendet. Dies bedeutet Zeiteinsparung und damit einen rascheren Arbeitsablauf auf der Baustelle.
Tabelle 1: Hafte für Doppelstehfalzdeckung, Anforderungen entsprechend den Fachregeln für das Klempnerhandwerk (Quelle: ZVSHK)
| Hafte | Befestigungsmittel 1) | Senkkopfschrauben 3) | |||
Werkstoff der zu befest. Teile | Werkstoff | Dicke in mm mind. | Werkstoff | Mind. Maße Ø x Länge in mm x mm | Werkstoff | Mind. Maße x Länge mm x mm |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Titanzink | Titanzink feuerverz. Stahl | 0,7 0,6 | feuerverz. Stahl Titanzink | 2,8 x 25 | verz. Stahl | 4 x 25 |
feuerverz. Stahl |
|
| feuerverz. Stahl |
| verz. Stahl |
|
Aluminium | Titanzink | 0,7 | NRS | 2,8 x 25 | NRS | 4 x 25 |
Kupfer | Kupfer | 0,6 | Kupfer |
| Messing |
|
Edelstähle | NRS | 0,4 | Kupfer |
| Messing |
|
Blei | Kupfer | 0,7 | Kupfer |
| Messing |
|
1) Je Schiebehaft, Festhaft auch 3 Stück mit einer Einbindetiefe von mindestens 20 mm in die Schalung.
2) Flachkopf mit > 7 mm; gleichwertig zu gerauhten Deckstiften: Gerillte Nägel aus Edelstahl, Kupfer und verzinktem Stahl mit mindestens 9 mm Rillen; größter Ringdurchmesser ³ 2,8 mm, Nagelschaft 2,5 mm Durchmesser.
3) Vorzugsweise sind Edelstahlschrauben zu verwenden, insbesondere in Rand- und Eckbereichen sowie bei Gebäuden höher als 20 m.
4) Edelstähle für Nägel und Schrauben gemäß DIBt-Zulassung s.a. Ziffer 3.2.6.4; Edelstähle für Hafte s.a. Ziffer 3.2.6.3.
5) Bei Alu-Schiebehaften ist das Unterteil der Schiebehafte mindestens 1 mm dick auszuführen.
Das Achsmaß der Scharen (die Scharbreite) ergibt sich aus der Bandbreite (dem Ausgangsmaß des Coils) abzüglich des für die Falzborde benötigten, aufgestellten bzw. vorprofilierten Materials. Am Beispiel eines Coils von 600 mm Breite (Standard) ergibt sich nach Abzug von 70 mm für die Falzborde eine Scharbreite von 530 mm. Je nach verwendetem Maschinentyp können sich in der Praxis geringfügige Abweichungen von diesem Wert einstellen.
Die maximalen Scharlängen richten sich nach dem verwendeten Werkstoff und betragen normalerweise 10 m. Ausnahmen gelten für verzinkten Stahl und für nichtrostenden Stahl: hier lassen die Fachregeln 14 m zu.
Werden in Ausnahmefällen bei sehr großen Dächern überlange Scharen verwendet - was technisch machbar ist - sind Überschreitungen der vorgenannten Werte möglich. Dazu sind spezielle Lang-Schiebehafte zu verwenden und zusätzliche Maßnahmen, besonders bei Anschlüssen, Durchdringungen der Dachfläche sowie an Traufe und First erforderlich.
Da sich auch beim Transport und dem "Handling" auf Gerüst oder Dach Probleme ergeben können, sollte der Einsatz überlanger Scharen auf Sonderfälle beschränkt bleiben. Im übrigen besteht auch die Möglichkeit, größere Dachflächen durch Quernähte oder Gefällestufen zu unterteilen. Das kann sich auch positiv auf die formale Gliederung und die Proportionen des Dachbereiches auswirken.
Befestigung auf der Unterkonstruktion
Die Metalldachhaut wird mit Haften auf der Unterkonstruktion befestigt. Unterschieden wird zwischen Fest- und Schiebehaften sowie Haften für maschinelle Deckung und manuelle Verarbeitung. Außerdem gibt es eine Reihe weiterer, spezieller Hafte für unterschiedliche Einsatzzwecke.
Um Sicherheit gegen Windsog bei Sturmeinwirkung zu erreichen, ist die Befestigung mit einer bestimmten Mindestanzahl von Haften je m2 entsprechend den Forderungen der DIN 1055, Teil 4, vorzusehen. In Tabelle 1 sind in Anlehnung an die Fachregeln die wichtigsten Werte für die gängigen Metalle zusammengestellt.
Berücksichtigung von Längenänderungen bei Temperaturwechsel
Zum Ausgleich von Längenänderungen, die bei sich ändernden Temperaturen auftreten, müssen die zur Befestigung dienenden Hafte in einer ganz bestimmten Anordnung gesetzt werden. Unterschieden wird zwischen dem Bereich fester Hafte, die eine Zone des Deckmaterials unverschiebbar fixieren und den Schiebehaften, die Bewegungen der Metalldachhaut in Richtung Traufe/First zulassen.
| Daß ein Giebel nicht immer gleich aussehen muß, wird hier unter Beweis gestellt. Moderne Architektur und Klempnertechnik ergeben ein spannungsreiches Miteinander |
Die Anordnung der festen Hafte richtet sich prinzipiell nach der Dachneigung. Je steiler ein Dach ist, um so mehr rückt der Festpunkt in Richtung First. Alle anderen Bereiche werden indirekt durch Schiebehafte fixiert. Liegt die Dachneigung über 30°, befindet sich die Zone der Festhafte unmittelbar am Firstbereich: Die Ausdehnung der Schare erfolgt dann nur in Richtung Traufe. Bei Dächern mit der Mindestneigung von 7° liegt der Festpunkt etwa auf der horizontalen Dachmittellinie. Expansions- und Kontraktionsbewegungen sind dann gleichmäßig in Richtung Traufe und in Richtung First möglich.
Trauf- und Firstanschlüsse
Trauf- und Firstanschlüsse der Doppelstehfalzdeckung sind unbedingt mit den erforderlichen Zwischenräumen für Ausdehnung bzw. Zusammenziehung herzustellen. Um dies sicherzustellen, verwenden Praktiker Abstandsschablonen.
Für die Detailausbildung dieser Anschlüsse haben sich am Bau ganz bestimmte Ausführungsarten durchgesetzt. Der Firstanschluß wird entweder durch Umlegen des Doppelstehfalzes und anschließendes vorsichtiges Aufstellen oder mit der sogenannten Quetschfalte (auch als Quetschfalz bezeichnet) hergestellt. Letztere kommt immer dann zur Ausführung, wenn das aufgehende Bauteil (First oder Wand) konstruktiv bereits vorhanden ist.
An der Traufe werden die Scharenden mit einem 180° Umschlag (und der erforderlichen Zugabe!) in den Traufstreifen oder Vorstoß eingehängt. Die Doppelstehfalze enden stehend geschweift, abgeschrägt oder gerade. Das lange praktizierte Umschlagen des Falzendes wird nicht mehr, oder nur bei Kleinflächen, durchgeführt.
Durchdringungen und Einfassungen
Die Doppelstehfalztechnik ermöglicht handwerksgerechte Anschlüsse an Durchdringungen (Schornsteinköpfe, Dachgauben, Aufbauten und anderes).
Beim Steildach können fast alle Anschlüsse in Falztechnik ausgeführt werden. Flachere Dachneigungen erfordern dagegen auch fachmännisch gelötete und damit wasserdichte Anschlüsse. Je nach verwendetem Deckwerkstoff sind weitere, metallspezifische Füge- und Verbindungstechniken üblich. Der klassische Anschluß in Falztechnik wird firstseitig mittels Nackenblech, seitlich mit den entsprechenden Seitenblechen und traufseitig mit dem sogenannten Brustblech ausgeführt.
| Der partielle Einsatz von in Klempnertechnik gestalteten Fassadenflächen setzt Akzente, vorausgesetzt Technik und Ausführung stimmen, wie hier |
Abhängig von Anschlußart, Dachform und regionalen Gepflogenheiten gibt es verschiedene Variationen und Abwandlungen dieser Punkte. Kleinere Durchdringungen wie Dunstrohre, Antennenmasten, Seildurchführungen oder ähnliches werden mittels eines (erforderlichenfalls konischen) aufgesetzten Stutzens (regional auch "Stiefel"genannt) und davon getrennter, den Stutzen überdeckender Manschette, eingefaßt.
Schneefangvorrichtungen/Rinnenheizungen
In schneereichen Gebieten müssen auch Doppelstehfalzdächer mit Schneefangvorrichtungen ausgestattet werden. Neben den bekannten Gittern und Haltebügeln gibt es auch spezielle Systeme zum Einbau auf Falzdächern, die mit passenden Klemmlaschen an den Doppelstehfalzen fixiert werden. Hier übernehmen Rohrsysteme, parallel zur Traufe angeordnet, diese Funktion. Selbstverständlich ist das Material dieser Schneefangvorrichtungen passend zum Deckmaterial zu wählen.
Extreme winterliche Verhältnisse erfordern bei innerhalb von Metalldachflächen liegenden Dachrinnen, den daran angeschlossenen Regenfallrohren und gefährdeten Trauf- oder Kehlbereichen eine elektrische Beheizung. Je nach Bausituation werden Heizkabel in der Dachrinne, dem Regenfallrohr oder dem Trauf- und Kehlbereich verlegt. Durch diese Maßnahme werden Wasserschäden durch eindringendes Schmelzwasser verhindert, da die Beheizung gefährdeter Stellen die Abflußwege schnee- und eisfrei hält.
Winkelstehfalztechnik als Variante der Doppelstehfalztechnik
Aufgrund ihres exakten Aussehens mit klar begrenzten, durchgehenden Linien bzw. stegartiger, strenger Rasterung ist die Winkelstehfalztechnik im sichtbaren Außenwandbereich, bei Steildächern mit Neigungen über 25° ebenso wie im Attika-, Vordach- und Brüstungsbereich sehr beliebt. Fertigungstechnisch betrachtet ist diese Art der Deckung und Bekleidung ja nichts anderes, als ein nicht geschlossener Doppelstehfalz. Einfallsreiche Praktiker haben - in Ableitung von Ausführungseinzelheiten der traditionellen Falztechnik - eine große Vielfalt an Anschluß- und Verbindungsdetails für die Winkelstehfalztechnik entwickelt. Wer sie beherrscht und die erforderliche Sorgfalt und Präzision bei der Verarbeitung aufbringt, ist in der Lage, Teilflächen oder ganze Bauten mit einer individuellen, maßgeschneiderten Metalldeckung und -bekleidung zu versehen.
(Fortsetzung folgt)
L i t e r a t u r :
[1] Fachregeln des Klempnerhandwerks, ZVSHK, St. Augustin (9/94).
[2] VOB Teil C, DIN 18339, Beuth Verlag GmbH, Berlin (1992).
[3] Christensen, Dipl.-Ing. Stephan: "Trennlage air-z, eine Alternative für flachgeneigte Dächer", Baumetall 6/94.
[Zurück] [Übersicht] [www.ikz.de]