Schadensvermeidung bei Dämmungen außerhalb von Abdichtungen

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1 Schadensvermeidung bei Dämmungen außerhalb von Abdichtungen N. Glantschnigg Einleitung und Begriffe Unter Dämmungen außerhalb von Abdichtungen sind flächenhafte Dämmschichten an Außenseiten von Gebäudehüllen zu verstehen, die im Nassbereich liegen, also - im Umkehrdach über der Dachabdichtung, - an Außenseiten von Kellerwänden und Fundamenten im erdberührten Bereich als Perimeterdämmung, - in spritzwasserbeaufschlagten Sockelbereichen unter Deckschichten. Derartige Dämmungen liegen zwar nicht frei, ihre Schutzschichten weisen jedoch gegenüber den Umgebungsbedingungen nur eingeschränkte Schutzwirkungen auf, die bestimmte Einflüsse auf die Dämmung nicht verhindern. Beispielsweise schützt die Bekiesung auf einem Umkehrdach gegen UV-Licht, nicht jedoch gegen die Wasserbeaufschlagung und ist daher die Konstruktion so zu wählen, dass die Wasserbeaufschlagung keinen Schaden hervorruft. Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass Umkehrdächer und Perimeterdämmungen, die nach ÖNORM B 6253 bzw. B 6353 aufgebaut und ausgeführt sind, keine Mängel aufweisen, die zu einem Schaden führen. Die allgemein und häufig verwendeten Begriffe Mangel und Schaden sind aber zu hinterfragen, was bedeuten sie und wie hängen sie zusammen: Mangel Schaden Ein Mangel kann zu einem Schaden führen Charakteristik auch nicht sichtbar sichtbar Feststellung Abweichung von Leistungsbeschreibung Schadensbilder Ursachen Bewertung Auswirkungen Sanierung Nicht jeder Mangel führt zu einem Schaden Ein Schaden kann auch ohne Mangel auftreten Seite 1 von 12

2 Dieser Zusammenhang sei am Beispiel einer Perimeterdämmung erläutert, die nur verrechnet nicht aber ausgeführt worden ist (auch das gibt es, wie erst kürzlich an einem größeren Objekt in Salzburg festgestellt, wo man das Fehlen der Perimeterdämmung erst beim Baugrubenaushub für einen Anbau erkannte). Solange die Kellerräume weder beheizt noch genutzt werden, tritt kein auffälliger Schaden ein, der Mangel der fehlenden Perimeterdämmung führt also nicht unmittelbar zu einem Schaden. Anders ist es, wenn sich beispielsweise im Keller ein Wasch- / Trockenraum befindet, sehr rasch wird es dann zu Schimmelbildungen an den Kellerwandinnenseiten kommen, der Mangel führt unmittelbar zu einem Schaden. Zugegeben, die Wirklichkeit zeigt nur selten solche Extremfälle, Abstufungen davon in Form von ungenügenden Dämmungen oder Wärmebrücken jedoch eher häufig. Wann tritt nun ein Schaden auch ohne Mangel ein? Das ist der Fall, wenn die Beanspruchungen unplanmäßig und unzulässig hoch werden. Derartige Beispiele sind in Oberösterreich und Salzburg bei der letzten Hochwasserkatastrophe durch das Aufschwimmen, Umkippen und Auslaufen von Heizöltanks in Einfamilienhauskellern ausgetreten. Das Mineralöl hat auch mangelfrei ausgeführte Perimeterdämmungen aus Polystyrol-Extruderschaumstoff XPS zerstört, weil sie für diese Beanspruchung nicht geeignet war, wie übrigens auch Polystyrol Partikelschaumstoff EPS in Fußbodenaufbauten unter dem Estrich, wie nachfolgendes Bild eines derartigen Totalschadens an einer mangelfrei hergestellten Konstruktion zeigt: Seite 2 von 12

3 Beanspruchungen der Dämmungen Aus der Einleitung zum Thema Schadensvermeidung ist schon erkennbar, dass das Auftreten von Schäden an Dämmungen außerhalb von Abdichtungen im Umkehrdach und in der Perimeterdämmung abhängig ist von den tatsächlichen (und nicht nur den planmäßigen) Beanspruchungen. Welche Beanspruchungen treten nun auf und können schadenswirksam werden? Es sind dies: - Wasser (als Oberflächenwasser oder Kondenswasser aus Diffusionsvorgängen) - Frost (in Verbindung mit Durchfeuchtungen) - mechanische Belastungen (schon beim Einbau aber auch später) - Druckbelastungen (Eigenlasten, Verkehrslasten aber auch Erddruck) - Schubkräfte (durch Setzung der Baugrubenhinterfüllung aber auch durch Wind) - Chemische Angriffe (z.b. durch unplanmäßige Mineralölbeaufschlagung) - Temperaturänderungen und damit verbundene Längenänderungen - UV-Licht - Untergrundbewegungen Diese Aufzählung mag für Sonderfälle noch zu ergänzen sein, für eine allgemeine Betrachtung der Schadensvermeidung im Sinne einer Übersicht ist sie aber sicher ausreichend. Einige dieser Beanspruchungen und die damit verbundenen Schadensmechanismen sollen im folgenden aufgezeigt werden. Wasserbeaufschlagung und Durchfeuchtung Wie die Angaben in den Produktnormen zeigen, ist die Aufnahme von Wasser in kapillarer Form durch Polystyrol-Extruderschaumstoff, besonders der Produktart XPS-G mit Schäumhaut, ebenso sehr gering wie die Wasseraufnahme durch Diffusion. Dies ist in der wabenförmigen Zellstruktur dieses Dämmstoffes begründet, der im Gegensatz zu anderen Dämmstoffen zwischen den Zellen keinen Freiraum für die Aufnahme von kapillarem Wasser hat und eindiffundierende Wassermoleküle dazu zwingt vor dem Eindringen in den Dämmstoff die Zellwandungen zu durchdringen. Seite 3 von 12

4 Man darf jedoch trotz dieser Zellstruktur und der geringen Wasseraufnahme durch Diffusion nicht verschweigen, dass sich die Werte in den Produktnormen stets nur auf eine darin genau definierte Prüfdauer, das heißt aber auch Beaufschlagungsdauer, bezieht. Treten nun Einbauzustände auf, die eine ständige Beanspruchung des Dämmstoffes durch Wasserdampfdiffusion bewirken, so steigt die Wasseraufnahme weit über die Werte an, welche bei normgemäßer Prüfung einzuhalten sind wie nachstehendes Beispiel zeigt: Ein Umkehrdach war aus nicht mehr eruierbaren Gründen dreilagig mit jeweils 3 cm dicken Platten je Lage ausgeführt und schon beim Öffnen dieser unüblichen Konstruktion zeigten sich offensichtlich langzeitig vorhandenen Wasserfilme zwischen den Platten. Zusätzlich ließ auch die Lage der Entwässerungsgullys an den Hochpunkten zu wünschen übrig und führte das Zusammenwirken beider Faktoren zu erheblichen Wasseraufnahmen wie aus den Rohdichten der Proben aus den einzelnen Lagen ersichtlich: kg/m lagiges Umkehrdach XPS-Rohdichten (unmittelbar nach Entnahme) oberste Lage d = 3 cm mittlere Lage d = 3 cm unterste Lage d = 3 cm Folgerichtig lässt die ÖNORM B 6253 die zweilagige Verlegung der Wärmedämmschicht ausschließlich im Falle der nachträglichen Verbesserung der Wärmeschutzes eines bestehenden Umkehrdaches und dann nur mit einem gesondert zu bemessenden Dickenzuschlag zu, eine dreilagige Verlegung, wie im vorigen Beispiel gezeigt, ist überhaupt unzulässig. Aus Gründen der Schadensvermeidung kann auch eine zweilagige Verlegung nicht empfohlen werden. Seite 4 von 12

5 Entwässerung von Umkehrdächern Wie schon erwähnt sollen Umkehrdächer trotz der an sich geringen Wasseraufnahme der darin liegenden Dämmung aus XPS-G ordnungsgemäß entwässert werden, wobei das auf die Dachfläche auftreffende Niederschlagswasser so rasch wie möglich abzuleiten ist. Dies geschieht am besten über ausreichend viele Entwässerungsgullys für zwei Entwässerungsebenen, einmal an der Dachoberfläche und ein weiteres Mal in der Ebene der Dachabdichtung. Wichtig dabei ist auch eine ausreichende Dimensionierung der Regenfallleitungen so, dass diese nicht voll laufen können und dadurch ein Rückstau auftritt. Die Regenfallrohre sollen senkrechte Wasserableitungen ermöglichen, schräge Fallrohre verschlechtern die Entwässerung. Ein weiterer Punkt ist die Ausführung der Fallrohre unter der Dachabdichtung, diese sollen in beheizten Bereichen liegen, da bei Außenlagen die Gefahr von Rückstau und Einfrieren im Winter gegeben ist. Ist dies nicht möglich, wie beispielsweise bei manchen Terrassen, sollen die Gullys und auch die Abfallrohre zum Schutz gegen Einfrieren beheizt werden. Entwässerungsrohre von Umkehrdächern durchdringen ebenso wie Entlüftungen die Konstruktion und die Dämmschichte und stellen daher eine Verbindung zwischen der Kaltseite und der Warmseite dar. Oft wird vergessen, dass auch diese Verbindungen als Wärmebrücken wirken und deshalb an der Warmseite Kondenswasser auftreten kann. Seite 5 von 12

6 UV-Licht Die ÖNORM B 6253 beschreibt den richtigen Aufbau von Umkehrdächern mit Polystyrol- Extruderschaumstoff XPS-G als Wärmedämmschichte und erwähnt auch, dass die darin vorgesehene Kiesschichte als schwerer Oberflächenschutz die XPS-G-Platten vor UV- Strahlen schützt. Dies ist natürlich nur dann der Fall, wenn sie ausreichend dick ist und bleibt. Ist dies nicht der Fall, so treten am Dämmstoff Schäden auf, weil Polystyrol nicht UV-beständig ist. Die Möglichkeit des direkten Aufbringens der Bekiesung auf die XPS-G-Platten ohne Vlieszwischenlage ist zwar nach ÖNORM B 6253 erlaubt, kann jedoch bei schlampiger Verlegung auch bei Platten mit Stufenfalz zum Eindringen von Kieskörnern in die Fugen zwischen den Platten und weiterführenden Schäden führen. Befahrbare Nutzbelege auf Umkehrdächern In der Praxis bereits langzeitig bewährt haben sich Parkdecks mit Nutzbelägen aus Beton- Verbundsteinpflaster in der Ausführung gemäß ÖNORM B Wichtig ist eine nach oben diffusionsoffene Bettungsschichte, die Vlieszwischenlage auf der Wärmedämmung zur Verhinderung des Eindringens von Körnern aus der Bettungsschichte in die Fugen sowie eine optimale Entwässerung direkt an der Oberfläche und in der Abdichtungsebene. Bei derartig aufgebauten Parkdecks wurden auch nach langzeitiger Nutzung keine überhöhten Feuchtegehalte des Polystyrol-Extruderschaumstoffes XPS-G festgestellt. Auch ergaben sich aus den Druckbelastungen durch das Befahren dann keine Schäden, wenn Dämmplatten mit einer hohen Druckfestigkeit eingebaut werden. Seite 6 von 12

7 Ungewollte Beaufschlagungen des Polystyrol-Extruderschaumstoffes in Umkehrdächern auf Parkdecks mit Benzin und Dieseltreibstoffen führen jedoch zur Schädigung des Dämmstoffes und sind bei diesem Aufbau nicht zu vermeiden. Hier helfen nur die rasche Feststellung der unplanmäßigen Beaufschlagung und Sofortmaßnahmen. Detailausbildungen und Randanschlüsse Jede Planung ist so gut wie ihre Details und ein fehlendes Detail ist ein falsches Detail sind Schlagworte die sich immer wieder auch auf Wärmebrücken im Zusammenhang mit Umkehrdachkonstruktionen beziehen. Seite 7 von 12

8 Wärmebrücken im Attikabereich finden heute auf Grund der doch weit verbreiteten Kenntnis ihrer Auswirkungen meist schon ausreichende Beachtung und werden durch entsprechende Zusatzdämmungen im Normalfall vermieden. Nicht so weit verbreitet sind Zusatz-Wärmedämmungen im Bereich von Gullys und Wasserableitungsrohren, aber auch bei Entlüftungsrohren, dort wird auch heute noch oft darauf vergessen, was zu unliebsamen Erscheinungen bis hin zur Kondenswasserbildung führt. Derartige Durchdringungen sind ebenfalls zu dämmen: Seite 8 von 12

9 Bei Ausführung von direkt aufgelegten Betonbelägen auf Parkdach-Umkehrdächern ist in ÖNORM B 6253 eine diffusionsoffene Bettungsschichte auf den XPS-Platten vorgeschrieben. Weiters muss hochdruckbelastbares XPS verwendet werden. Der Fahrbetonbelag ist so zu dimensionieren, dass die Belastungen aus Eigengewicht und Verkehrslast aber auch thermische Bewegungen aus Temperaturänderungen aufgenommen werden können. Dafür sind Dehnfugen anzuordnen. Beispielsweise ergeben 5 m lange Betonplatten bei Jahrestemperaturdifferenzen von ca. 70 Grad Celsius 4 bis 5 mm große Längenänderungen, die von den Dehnfugen aufgenommen werden müssen. Hier ein Beispiel für eine Plattenfuge bei 2,5 m langen Betonplatten: Befestigung der Perimeterdämmung an Kellerwänden Die ÖNORM B 6353 fordert eine Befestigung der XPS-G-Platten an Kellerwänden zumindest so lange gegen Verschieben oder Verrutschen, bis die Baugrube hinterfüllt ist aber auch bis die Setzungen der Hinterfüllung abgeklungen sind. Eine Verklebung ist dann auszuführen, wenn sie erforderlich ist. Die Praxis zeigt, dass Baugrubenhinterfüllungen nicht immer ordnungsgemäß in Lagen eingebaut und verdichtet werden und schon gar nicht setzungsfrei sind. Nachträgliche Setzungen der Baugrubenhinterfüllung wirken auf die Perimeterdämmung in Form von vertikalen Schubkräften, was zum ungewollten Abrutschen nicht verklebter Perimeterdämmungen und zu unerwünschten Fugenbildungen in Sockelbereichen führen kann wie nachfolgende Bilder zeigen: Seite 9 von 12

10 Zur Vermeidung derartiger Schäden ist daher die Verklebung der Dämmplatten an den Kellerwänden in jedem Fall erforderlich. Die Anforderung der ÖNORM B 6353 einer Verlegung der Dämmplatten dicht gestoßen und im Verband wird auch nicht immer beachtet, wie nachfolgende Bilder zeigen: Im Grundwasserbereich kann das zum Hinterlaufen der Perimeterdämmung und Abkühlung bestimmter Kellerwandbereiche führen. Aber auch ordnungsgemäß als Perimeterdämmung verlegte Dämmplatten an Kellerwandaußenseiten erfordern einen Schutz gegen mechanische Beanspruchungen aus der Baugrubenhinterfüllung und gegen das Eindringen von Körnern des Hinterfüllmaterials in Fugen zwischen den Dämmplatten. Dafür haben sich Noppenfolien bewährt. Seite 10 von 12

11 Perimeterdämmung bei drückendem Wasser Immer wieder kommt es vor, dass Perimeterdämmungen wieder entfernt werden müssen, nicht weil sie falsch ausgeführt wurden sondern weil bei Erstellung des Gesamtkonzeptes für Keller, Kellerfenster und Lichtschächte der Bemessungswasserstand unrichtig interpretiert wurde. Die ÖNORM B 6353 verweist darauf, dass die Abdichtung des Gebäudes der ÖNORM B 7209 entsprechen muss. Derartige Abdichtungen sind jedoch mit ausreichendem Sicherheitsabstand über den Bemessungswand zu führen. Dieser entspricht in vielen Fällen nicht dem höchsten Grundwasserstand weil sich beispielsweise bei bindigem Boden auch Oberflächenwasser in der hinterfüllten Baugrube hochstauen kann. Führt dies zu Wassereintritten über Kellerfenster mit nicht wasserdichten Kunststofflichtschächten sind umfangreiche Sanierungsmaßnahmen auch unter Beeinträchtigung der an sich ordnungsgemäß verlegten Perimeterdämmung erforderlich, sehr zur Freude der Wohnungseigentümer, wie man sich aus nachfolgenden Bildern ableiten kann: Betreffend die Perimeterdämmung entsteht bei derartigen Schadens- und Streitfällen nicht selten die Eigendynamik, dass die Bauherren oder Wohnungskäufer die nachträglich freigelegte Dämmung nach eigenen Bewertungskriterien genau überprüfen und beurteilen. Schon punktweise fehlende Verklebung kann dann als Mangel breitgetreten und zu intensiver Beschäftigung von Rechtsanwälten und Gerichten führen. Seite 11 von 12

12 Detailausbildungen bei Perimeterdämmungen Viele Perimeterdämmungen werden mit Rohrdurchführungen durchstoßen. Derartige Rohrdurchführungen gehören geplant und auch hinsichtlich der zur Vermeidung von Kondenswasserbildungen im Warmbereich an diesen Rohren erforderlichen Wärmedämmung ausgebildet. Zusammenfassung Die ÖNORMEN B 6253 und B 6353 berücksichtigen gute und schlechte Erfahrungen mit unterschiedlichen Ausführungen von Umkehrdächern und Perimeterdämmungen. Sie sind jedoch nur Planungsnormen und keine umfassenden Lehrbücher zur Vermeidung von Mängel und Schäden. Dazu ist konstruktives Verständnis bei Detailausbildungen ebenso erforderlich wie die Beachtung der möglichen planmäßigen und unplanmäßigen Beanspruchungen insbesondere der Dämmplatten aus Polystyrol-Extruderschaumstoff XPS-G. Dipl.- Ing. Norbert Glantschnigg Zivilingenieur für Bauwesen allgemein beeideter und gerichtlich zertifizierter Sachverständiger Bautechnische Versuchs- und Forschungsanstalt Salzburg Seite 12 von 12