„Sturmerprobt“ Statt „Vom Winde verweht“

Bis Windstärke 11 (Sturm) werden Steildächer in der Regel durch Sturmklammern geschützt. Ab Windstärke 12 (Orkan) >118 km/h Windgeschwindigkeit bezahlt die Gebäudeversicherung etwaige Schäden. Böen von bis zu 200 km/h sind zum Glück nur Ausnahmen, aber diese Ausnahmen nehmen zu.

Und da auch Stürme bis Windstärke 11 zunehmen, ergibt sich die Notwendigkeit, Dächer besser und konsequenter vor Windlasten zu sichern. Mit den Krafteinwirkungen von Stürmen muss man rechnen, und zwar schon vor der Planung eines Dachs. Das Gute: Kraft ist eine physikalische Größe, daher kann man sie vorausschauend berechnen.

Eine große Rolle spielen auch die geographische und die topographische Lage. Es ist z.B. klar, dass der Wind an der Nordseeküste ganz anders pfeift als an den urbanen Niederungen des Ruhrgebiets, dass die Wetterkapriolen im Hochgebirge heftiger sind als im Flachland, und dass die Windlasten auf dem Dach eines freistehenden Wolkenkratzers stärker wirken als bei einem Einfamilienhaus in der dicht besiedelten Vorstadt. Um diesen Faktoren in der Berechnung gerecht zu werden, wurde Deutschland in vier Windlastzonen und vier Geländekategorien sowie zwei Mischprofile eingeteilt.

• Zone I umfasst vor allem die Mittelgebirge Baden-Württembergs, Bayerns, Hessens und Nordrhein-Westfalens.
• Zone II umfasst Oberschwaben und Oberbayern sowie den größten Teil von Thüringen, Niedersachsen und Brandenburg.
• Zone III umfasst vorwiegend die Ostseeküste und das Hinterland der Nordseeküste,
• Zone IV die Nordseeküste und die Nord- und Ostsee-Inseln.

Dazu kommen die vier Kategorien für die topographische Geländerauigkeit am Objekt sowie zwei Mischprofile, welche die Windgeschwindigkeiten wieder reduzieren.

• Geländekategorie I: offene See; Seen mit mind. 5 km freier Fläche in Windrichtung, Flachland ohne Hindernisse
• Geländekategorie II: Gelände mit Hecken, einzelnen Gehöften, Häusern und Bäumen (landwirtschaftliches Gebiet)
• Geländekategorie III: Vorstädte, Industrie-, Gewerbegebiete
• Geländekategorie IV: Stadtgebiete, bei denen mind. 15 % der Fläche mit Gebäuden einer mittleren Höhe von > 15 m bebaut sind
• Mischprofil Küste: Übergang Kategorien I / II
• Mischprofil Binnenland: Übergang Kategorien II / III

Alle diese Faktoren fließen in die Windsogberechnungen ein, die nach dem Rechenmodell des Eurocodes 1991-1-4 durchzuführen sind, der im Juli 2012 in Deutschland als DIN EN 1991-1-4/NA (mit Nationalem Anhang) bauaufsichtlich eingeführt wurde. Wer sich das Normenwerk zu Gemüte führt, merkt schnell: Die Ermittlung der Windlasten und der daraus resultierenden windsogsichernden Maßnahmen mit der Aufteilung der Dachflächen und der Anordnung der Befestiger ist ziemlich komplex.

Vor allem auch, weil die Berechnung ohne das nötige statische und physikalische Know-how nicht ohne Risiko ist. Als Hilfe bietet der Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks (ZVDH) seine „Hinweise zur Lastenermittlung und der Fachregel für Dachdeckungen mit Dachsteinen und Dachziegeln“.

Und zum Glück gibt es bei manchen Herstellern Serviceprogramme, die einem die Rechenarbeit zur Lastermittlung in „Normalfällen“ zu einem guten Teil abnehmen.

Neben den Standardfällen gibt es natürlich auch besondere Fälle, bei denen unter bestimmten Voraussetzungen die Berechnung eines Sondernachweises erforderlich ist: Das gilt bei Gebäuden mit Gebäudehöhen über 25 m oder bei Gebäuden oberhalb einer Meereshöhe von 800 m über NN, bei geschlossenen Gebäuden ohne Deckunterlage, bei offenen Gebäuden oder Gebäuden mit durchlässigen Außenbauteilen, mit Unterspannung oder ohne Deckunterlage.

Außerdem gilt es für Gebäude mit Standort auf den Inseln der Nordsee und in anderen exponierten Lagen wie isolierten Hügeln oder Geländestufen sowie bei den Flughäfen Frankfurt am Main und Friedrichshafen, wo es wegen der Nähe von Siedlungen zu den Flugschneisen Dachsicherungsprogramme gibt.

Auch hier gilt: Zum Glück gibt es bei BMI Fachabteilungen mit der notwendigen Expertise, die in schwierigeren Fällen für den Sondernachweis individuelle Berechnungen als Dienstleistung anbieten.

Das Eigengewicht der Dachsteine oder Dachziegel reicht in stürmischen Zeiten nicht mehr aus. Um das Abheben der Dachdeckung zu verhindern, muss nach den bauaufsichtlichen Vorschriften der Länder ein Standsicherheitsnachweis geführt werden.

Die Windlasten werden dabei auf der Grundlage der DIN EN 1991-1-4 nach den Richtlinien des Deutschen Dachdeckerhandwerks ermittelt. Die auf das Dach einwirkenden Windkräfte sollen dabei bestmöglich in die Konstruktion abgeleitet werden.

Dafür müssen alle betreffenden Dachschichten fachgerecht gesichert werden. Ist die Windbelastung ermittelt, kann die Dimensionierung der Lagesicherung bestimmt werden. Sturmklammern erhöhen in der Fläche den Schutz der Bedachung bei hohen Windsoglasten. Firstklammern sichern den exponierten Bereich der Firststeine oder Firstziegel.

Eine weitere mechanische Sicherung benötigen Dachaufbauten wie z.B. Solaranlagen, die nicht in die Dachfläche integriert, sondern als Aufdachanlagen montiert sind. Hier stellen spezielle Modulstützen eine fachgerechte und sichere Lösung her, um eine Solaranlage mit geringem Aufwand auf der Dachfläche zu befestigen.

Auch beim Flachdach beginnt die Windsogsicherung am Dachrand. Die heftigsten Angriffe des Windes entstehen nicht in der Fläche, sondern durch Verwirbelungen zum Beispiel im Attikabereich. Hier werden die Kräfte, die durch einströmenden Wind auf die Dachabdichtung einwirken, oft gewaltig unterschätzt.

Flachdächer „fliegen“ erfahrungsgemäß zumeist dann, wenn der Dachrand nicht unterströmungssicher ausgeführt wird. So sind alle Dachrandan- und -abschlüsse luftdicht auszubilden, sodass der Wind nicht in den Dachaufbau drücken kann.

Es gibt drei Arten, in der Fläche die Lagesicherung eines Dachschichtenpakets gegen Windsog herzustellen:

• die lose Verlegung mit mechanischer Befestigung
• die Verklebung (vollflächig, punkt- oder streifenweise)
• die lose Verlegung unter Auflast (Bekiesung, Dachbegrünung oder Terrassenbeläge).

Die Ermittlung der Windlasten kann auch dazu führen, dass an exponierten Stellen mit höheren Windlasten eine andere Art der Befestigung zu wählen ist, z.B. die mechanische Befestigung anstelle einer Verklebung.

Fazit

Gegen Stürme können wir nichts tun, gegen ihre zerstörerischen Folgen schon. Mit einer ordentlichen und fachgerechten Sicherung gegen Windlasten können Dachprofis wenigstens in dieser Hinsicht der Vermehrung der Stürme beruhigt entgegensehen. Und die Bauherren leisten die Investition in Sicherungsmaßnahmen zur Werterhalt ihrer Gebäude gerne.