Das metallgedeckte Langzeitdach in der Praxis

Friedolin Behning und Willi Eydel*

Fachmännisch geplante und ausgeführte Metalldächer sind langlebig und wirtschaftlich. Dafür gibt es zahlreiche Beispiele: Bauten, die mit metallgedeckten Dächern Wind und Wetter über lange Zeiträume standhalten. Voraussetzung für lange technische Lebensdauer ist es, Planungs- und Ausführungsmängel zu vermeiden. Am sichersten funktioniert das durch Beachtung der Fachregeln, Nutzung des anwendungstechnischen Beratungsdienstes und die Auftragsvergabe an einen erfahrenen Fachbetrieb.

Der Gebäudekomplex des Landratsamtes in Starnberg aus der Luft gesehen: Funktionalität und Schönheit der großflächigen Metalldächer verschmelzen zu einer konstruktiven und gestalterischen Einheit.

Anhand eines Praxisbeispieles mit großflächigen Titanzinkdächern wird dargestellt, wie ein fachgerecht geplantes und sorgfältig ausgeführtes Metalldach zum Langzeitdach wird. Außerdem wird auf die in den vergangenen Jahren stattgefundene technische Weiterentwicklung bei modernen Metalldächern eingegangen. Resultate und Erkenntnisse daraus sind heute Bestandteil des technischen Regelwerkes und in die Fachliteratur eingeflossen [1], [2], [3].

Beispiel: Das Landratsamt Starnberg

Im Landkreis Starnberg, oder genauer gesagt, in der gleichnamigen Stadt, südwestlich von München, wurde in den Jahren 1985 bis ’87 der ausgedehnte Neubau des Landratsamtes verwirklicht. Der attraktive, zweigeschossige Gebäudekomplex ist großzügig in einzelne Funktionsbereiche gegliedert und liegt in einem offenen Gartenhof, auf dem Areal zwischen Münchener Straße und Seeufer, der Wassersportsiedlung und dem Wohngebiet an der Perchaer Straße.

Zu den baukonstruktiven und architektonischen Besonderheiten des neuen Landratsamtes zählen auch die mit Titanzink gedeckten Doppelstehfalzdächer, Scharbreite 600 mm, Banddicke 0,70 mm. Bauphysikalisch richtig geplant und mit handwerklicher Sorgfalt von der Spenglerfirma Koberger, Cham, ausgeführt, liegen sie auch nach rund 15 Jahren problemlos und sind voll funktionssicher.

Das Einbeziehen der Außenanlagen mit Wasserflächen und begrünten Arealen gehörte zum architektonischen Konzept der Planer. Die Doppelstehfalzdeckung reflektiert das Himmelslicht und setzt einen besonderen Akzent.

Haus des Bürgers unter schützendem Metalldach

Das Bauwerk basiert auf einem bereits 1981 ausgelobten Wettbewerb, den das Architekturbüro Auer + Weber, München, gewann. Die Bauherrschaft, der Landkreis Starnberg, seinerzeit vertreten durch Landrat Dr. Rudolf Widmann, wünschte sich ein Gebäude, das nicht "Behörde" signalisiert, sondern Bürgerfreundlichkeit und Multifunktionalität. Die Architekten formulierten die Aufgabenstellung so: "Das neue Haus des Landkreises sollte . . . durch seine Anlage und Ausstrahlung einladend, offen und kommunikativ - mehr ein "Haus des Bürgers" als Behörde werden. Das Zusammenspiel von Bedingungen aus Aufgabenstellung und Eigenart des Ortes . . . wird im fertigen Werk verdeutlicht. Die Anlage zeigt sich als flachgestreckte, feingliedrige, für Sinne und Verstand offene Struktur, deren "Baukörperlichkeit" unter einem schützenden Dachschirm weitgehend aufgelöst ist . . . Mittels aufgeständerter Gebäudeflügel und orthogonal gefasster Wasserflächen überlagert sich die Geometrie der Architektur mit den naturnah gehaltenen Wiesenflächen, den Baumgruppen und den zwanglos geführten Fußwegen; in den "Buchten" zwischen den Gebäudeflügeln tauchen Bilder der Seen- und Voralpenlandschaft auf. Land, Wasser und Himmel sind folglich auch diejenigen Elemente, die in den Materialien, Konstruktionen und Farben des Bauwerks reflektiert werden, so zum Beispiel im Grundgerüst des naturbelassenen Holzskeletts . . ., in der transparenten Außenhaut . . ., in den metallenen Dachflächen, die sich den jeweiligen Tönungen des Himmels und des Wassers angleichen (und) in den Innenräumen, die das Licht der Seenlandschaft spürbar werden lassen" [4].

Teilansicht eines Gebäudeflügels: Die charakteristische Struktur des in Falztechnik gedeckten Metalldaches und die kräftige Horizontale des Lüftungsfirstes harmonieren mit dem Gesamtbild des Bauwerks.

Das Bauwerk und seine Dächer

Die zweigeschossige, stark gegliederte Anlage wurde aufgrund nicht idealer Boden- und Grundwasserverhältnisse mittels einer Vollunterkellerung als Wanne aus wasserundurchlässigem Stahlbeton errichtet. Partiell war auch eine spezielle Pfahlgründung notwendig. Das Skelett des aufgehenden Bauwerkes aus Leimholzstützen und -bindern basiert auf einem durchgehenden Grundraster von 4,80 x 2,40 x 4,80 m in beiden Richtungen und wird durch zweigeschossige Stahlbetonrahmen im Flurbereich und die Geschossdecken aus Trapezblech mit Betonverguss ausgesteift.

Bautafel
Bauherr:	Landkreis Starnberg
Architekten:	Auer + Weber Freie Architekten BDA, München
Freianlagen:	Auer + Weber mit Gesswein, Henkel, Roth, Freie Landschaftsarchitekten BDLA, Ostfildern
Spenglerarbeiten:	Koberger GmbH, Cham-Janahof
Fachberatung:	Anwendungstechnik Rheinzink GmbH, Datteln

Die einheitlich 18° geneigten Walm- und Satteldächer erhielten zimmermannsmäßig ausgeführte Holzdachstühle in Form volldurchlüfteter Sparrendächer. Das Raumvolumen zwischen der letzten Geschossdecke und dem Dachstuhl wurde auch für Installationsverteilung und Haustechnik genutzt. Die beiden leicht erhöhten Dachpyramiden über den Hallen und dem Sitzungssaal ruhen auf innen sichtbar gebliebenen Stahlrohrstrukturen. Die Außenhaut des Gebäudes besteht aus einer hölzernen Pfosten-Riegel-Konstruktion, in die Paneele und Glasflächen eingesetzt sind. Vorgehängte, umlaufende Galerien aus verzinktem Stahl dienen Reinigungszwecken und sind gleichzeitig passiver Sonnenschutz.

Schematische Darstellung der Bauwerksstruktur; unterhalb der Metalldachdeckung ist der hölzerne Dachstuhl und der durchlüftete Dachraum erkennbar.

Dachaufbau und metallische Deckung

Der konstruktive Dachaufbau umfasst die bereits erwähnten, 18° geneigten, hölzernen Sparrendächer, die zur Aufnahme der Titanzink-Dachhaut eine vollflächige, 24 mm dicke Holzschalung erhielten. Entsprechend den seinerzeit geltenden Regeln wurde als Vordeckung auf der Holzschalung eine Trennlage aus Bitumendachbahn verlegt. Die Metalldachhaut besteht aus 0,70 mm dickem, walzblanken Rheinzink-Bandmaterial, ausgeführt in Doppelstehfalztechnik. Unterhalb der Holzschalung sind jeweils etwa 10 cm hohe, von der Traufe zum First durchgehende Lufträume angeordnet. Der erforderliche Luftdurchsatz wird durch vorschriftsmäßige Zuluftöffnungen im Traufbereich sowie flugschnee- und treibregensichere Entlüftungsfirste sichergestellt. Unterhalb der Belüftungsräume liegt die Wärmedämmung aus Mineralfasermatten. Eine regelkonform luftdicht ausgeführte Dampfsperre und eine Lage Gipskartonplatten (oder zum Teil auch unterseitige Holzschalung) bilden den dachraumseitigen, unteren Abschluss.

Außer den insgesamt etwa 7000 m² belüfteter Metalldachflächen in Doppelstehfalztechnik, waren zahlreiche Anschluss- und Übergangsdetails, zum Beispiel Grate, Kehlen, Gefällestufen, Trauf- und Firstanschlüsse, Entlüftungsfirste und weitere Kleinbauteile sowie die komplette Dachentwässerung mit halbrunden Dachrinnen und kreisförmigen Regenfallrohren im gleichen Material auszuführen. Als Schneefangvorrichtung wurde - bedingt durch die unter regionalen Gesichtspunkten relativ geringe Dachneigung - eine einfache, aufgeklemmte Rohrlinie, parallel zur Traufe ausgeführt.

Bliebe noch lobenswert zu erwähnen, dass die ausführende Spenglerfirma die klempnertechnischen Details und Forderungen beherrschte und situationsgerecht angewendet hat. Dies gilt auch im Hinblick auf Materialtransport und -lagerung, sturmsichere Befestigung, Berücksichtigung temperaturbedingter Längenänderungen der Anschlüsse, handwerksgerechte Lösung der Knotenpunkte und werkstoffgerechte Verbindungen und Fügeverfahren.

Die Technik-Seite:
Titanzink-Dachdeckungen in Falztechnik*
Oben links: Angaben zu belüfteten Konstruktionen und Bauteilschichten; oben rechts: Einzelheiten zu verschiedenen Falzsystemen / Dachneigungen;
unten links: neue Tabelle für Metalldachdeckungen in Falztechnik; unten rechts: Detail belüfteter Dachaufbau mit strukturierter Trennlage.

* Auszüge aus der neuen Verlegeanleitung Klempnertechnik, mit freundlicher Genehmigung der Rheinzink GmbH, Datteln;
Tabellen und Darstellungen © Rheinzink GmbH; Literaturhinweise dienen dem Auffinden weiterführender Angaben.

Ein Fazit zum Beispielobjekt

Zur Abstimmung aller Einzelheiten waren der Ausführung gezielte planerische und praxisbezogene Fachgespräche mit dem anwendungstechnischen Beratungsdienst des Herstellers vorausgegangen; im Architekturbüro und bei der Spenglerfirma. Auf diese Weise wurden kritische Punkte bereits im Planungsstadium erkannt und berücksichtigt - und die Ausschreibung optimiert.

Im dargestellten Fall stimmten also die Vorzeichen: Die Werkstoff-Frage wurde zu Gunsten einer Metalldeckung gelöst, alle möglicherweise "neuralgischen Punkte" vor Beginn der Ausführung erkannt und die Detailplanung nebst Leistungsbeschreibung exakt auf die Belange des Objektes abgestimmt. Als Ergebnis dieser Gemeinschaftsarbeit entstand eine beispielhafte Metalldachlösung, die den Wetterschutz für das neue Landratsamt langfristig sicherstellt und sich dem ästhetischen Konzept der anspruchsvollen Architektur harmonisch einfügt.

Dass das Bauwerk ausführungstechnisch, architektonisch und nutzerorientiert beispielhaft dasteht, wurde durch verschiedene Preise und Auszeichnungen belegt. So erhielt es den vom ZVSHK ausgelobten Architekturpreis des Klempnerhandwerks 1988 und den Bayrischen Holzbaupreis 1988. Darüber hinaus wurde es mit dem BDA-Preis Bayern 1989 und mit dem Deutschen Architekturpreis 1989 ausgezeichnet.

Weiterentwicklung im Metalldachbereich

In rund anderthalb Jahrzehnten, die seit der Ausführung dieses Beispiels verstrichen sind, haben sich naturgemäß verschiedene technische Änderungen im Metalldachbereich und den einschlägigen Regelwerken ergeben. Diese betreffen Ausführung und Details des Dachaufbaus sowie des Materials, zum Beispiel für Dämmstoffe, Dampfsperren und Trennlagen. Zu den bedeutendsten Neuerungen gehören stabile, diffusionsoffene Trennlagen, zum Beispiel Typ Bauder "Top Vent 02 NSK" oder Klöber "Sepa sec". Sie haben einen deutlich strukturierten Aufbau und verhindern dadurch unerwünschte unterseitige Nässeeinwirkung, die durch Wassereindrang über einen längeren Zeitraum, beispielsweise bei Eisschanzenbildung oder durch ungünstige Baustellenabläufe entstehen kann. Insbesondere in flachgeneigten Bereichen bis 15° bei Holzschalungen oder für alle Dachneigungen bei allen großformatigen Unterkonstruktionen, wie Dachplatten oder Holzwerkstoffen. Daher ist die Anordnung von strukturierten Trennlagen zwischen Metalldachhaut und tragender Unterkonstruktion bei Titanzink-Deckungen entsprechend den vorgenannten Kriterien und Neigungsbereichen heute Stand der Technik. Außerdem müssen offene Firste u.ä. während der Ausführung der Eindeckung provisorisch abgedeckt werden. Modifizierte Haften und Befestigungssysteme verkraften die je nach gewähltem Dachaufbau heute notwendigen, größere Dämmschichtdicken wie auch erweiterte "Schiebebereiche".

Abschließend sind die heutigen Standards für die Ausführung belüfteter Metalldächer sowie verlegetechnische Angaben für den Werkstoff Titanzink anhand aktueller Tabellen in einer Übersicht zusammengefasst. Weiterhin erwähnenswert ist die Tatsache, dass auch bei Werkzeugen und maschinellen Hilfsmitteln die Zeit nicht stehengeblieben ist. Verbesserte und neuentwickelte Arbeitsmittel erleichtern die Ausführung und tragen bei zu gleichmäßigen, vorzeigbaren Resultaten und ermöglichen exakte Arbeiten mit Metall - bis ins letzte Detail.

* Die Autoren sind Mitarbeiter der Rheinzink GmbH, Datteln, Abbildungen: Archiv der Architekten und Rheinzink GmbH

L i t e r a t u r :

[1] Fachregeln des Klempnerhandwerks, ZVSHK, St. Augustin

[2] Verlegeanleitung Klempnertechnik, Rheinzink GmbH, Datteln

[3] Handbuch "Rheinzink - Anwendung in der Achitektur"

[4] Werkbericht der Architekten

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Regelkonform geplant und ausgeführt: