Sanierung eines Flachdaches in Holzbauweise mit Mineralwolle zwischen und auf den Sparren

Im letzten Beitrag haben wir erklärt, wie sich ein zweilagiger Dachaufbau, bestehend aus einem Tragwerk und einer darüber liegenden Dämm- und Abdichtungsebene, aufdämmen oder neu aufbauen lässt. Viele der Wohnhäuser mit Flachdach aus den 1960er und 1970er Jahren haben aber ein Holzflachdach. Bei diesem gibt es gute Gründe, den Balkenzwischenraum für die Dämmung zu nutzen und so Aufbauhöhe zu sparen. Allerdings ist dieser einlagige Dachaufbau hinsichtlich möglichen Tauwassers anspruchsvoll, da die Holzkonstruktion in der Dämmebene bis in den Kaltbereich reicht. Geringe Mengen Dampf könnten an den kalten Außenseiten der Bauteile kondensieren und die Holzkonstruktion durchfeuchten und dauerhaft beschädigen.

Wir zeigen hier, wie sich ein Holzflachdach mit einer Wärmedämmung in der tragenden Ebene sicher sanieren lässt, dabei nur wenig Aufbauhöhe braucht und so die Ausbildung des notwendigen Dachgefälles erleichtert.

Bestandsdach aufdämmen

Die Ausgangslage ist ein Bestandsdach, das möglicherweise bereits zwischen den Sparren etwas gedämmt, mit Holz verkleidet und an der Außenseite mit Bitumen abgedichtet wurde. Die Dämmstärke, das Material und die Abdichtung entsprechen hierbei nicht dem neuesten Stand der Technik. Die wichtigste Frage ist daher: Sind die Holzkonstruktion und der Dachaufbau an sich noch intakt? Das kann nur ein Fachmann unter anderem mit einer Holzfeuchtemessung bei den Deckenbalken beurteilen. Ist die Konstruktion schadensfrei, gibt es zwei Möglichkeiten:

„Bei bewohnten Häusern und intakter Konstruktion können Sie auf dem alten Dach ein komplett neues Dach aufbauen“, sagt der Holzbauingenieur und gelernte Zimmermann Jörg Bühler. Er leitet die Fachberatung Holzbau des Informationsdienstes Holz und war Fachredakteur des Handbuches „Flachdächer in Holzbauweise“. Diese erste, von ihm genannte Variante entspricht dem zweischaligen Aufbau, den wir im vorangegangenen Artikel beschrieben haben. Sie ist eine robuste Sanierungslösung, die allerdings einen relativ hohen Dachaufbau erzeugt. Ist aber die niedrige Dachhöhe gestalterisch, baurechtlich, statisch oder konstruktiv durch angrenzende Bauteile entscheidend, wird man die zweite Variante des nicht belüfteten Flachdaches bevorzugen: das Abräumen des alten Dachaufbaus und den Neuaufbau mit einer Mineralwolldämmung in der Tragebene und einer zusätzlichen Überdämmung.

U-Wert erreichen mit Mineralwolle als Zwischensparren- und Aufdachdämmung

Die Aufteilung der Dämmstärken auf die beiden Dämmlagen hängt dabei von der Sparrenhöhe und den energetischen Zielen ab. Das GEG fordert für Flachdächer von Wohnhäusern einen U-Wert von 0,20 W/(m²K) – das entspricht nach dem Handbuch des Informationsdienstes Holz etwa einer Zwischensparrendämmung aus Mineralwolle (Stein- und Glaswolle mit WLS 035) von 16 cm und einer Überdämmung mit 6 cm druckbelastbarer Mineralwolle (WLS 040). Den Passivhausstandard mit einem U-Wert von 0,11 W/(m²K) erreichen Sie mit 24 cm + 10 cm Dämmung.

Gegenüber der reinen Aufdachdämmung lassen sich beim Dach mit der Kombination einer Zwischensparren- und Aufdachdämmung also 10 cm bis 20 cm Aufbauhöhe sparen. Für die Ausführung gilt zuerst: Schützen Sie die Holzkonstruktion schon auf der Baustelle und vor dem Dämmen mit Planen vor der Witterung. Dann können Sie die Mineralwolldämmplatten einfach mit einem Cutter zuschneiden und fest zwischen die Sparren klemmen. Schneiden Sie die Matten für eine optimale Klemmwirkung etwa 1 cm breiter, als der Sparrenzwischenraum breit ist. Die meisten Holzdachtragwerke bei Einfamilienhäusern werden eine Sparrenhöhe von etwa 16 bis 22 cm haben. Über diese Höhe können Sie die Zwischenräume komplett mit Mineralwolle ausfüllen, je nach energetischem Zielwert. Nach dieser ersten Dämmlage sollten Sie sich direkt dem Feuchteschutz zuwenden.

Feuchteschutz

Nicht immer ist es Wasser von außen, das die Schäden verursacht, wie Bühler berichtet: „Gerade bei Winterbaustellen muss die Dämmung und die Konstruktion zügig vor Feuchteeintrag durch Baufeuchte, wie feuchten Estrich oder Putz, geschützt werden.“ Sie sollten also die Sparrenlage direkt nach Verlegung der Zwischensparrendämmung auch zum Innenraum hin zügig abdichten. Arbeiten Sie bei großen Dachflächen daher am besten in Sparrenabschnitten.

Das A und O für den Feuchteschutz ist die geeignete Folie. Von der früher verlegten, innenseitigen Dampfsperre mit einem sd-Wert von 100 raten Experten bei diesem Warmdachaufbau mit Zwischensparrendämmung dringend ab. Eine Dampfsperre zum Innenraum verhindert die Rücktrocknung des Bauteils und kann daher schwere Feuchteschäden verursachen. Eine geeignete Folie muss diffusionsdicht genug sein, um die Tauwassermenge zu begrenzen und zugleich möglichst diffusionsoffen sein, um eine Rücktrocknung von möglicher Feuchtigkeit zum Innenraum hin zu gewährleisten. Bühler erklärt: „Deshalb kommen heute feuchtevariable Dampfbremsen mit variablem sd-Wert zum Einsatz.“

Die Rücktrocknung über die Diffusion zum Innenraum und damit der Schutz vor Kondensation von Feuchtigkeit im Dachaufbau hängt unter anderem vom Verhalten der Folie ab. „Auch deshalb ist bei diesem Dachaufbau eine hygrothermische Simulation für den Feuchtenachweis zwingend erforderlich. Denn das vereinfachte Diffusionsbilanzverfahren nach Glaser berücksichtigt nicht die feuchte- und temperaturabhängigen Materialkennwerte, die veränderlichen Klimabedingungen und weitere Einflussgrößen“, so Bühler. Jeder Dachaufbau, bei dem Holzbauteile in der Dämmebene liegen, braucht daher eine individuelle Feuchtigkeitsberechnung mit der hygrothermischen Simulation. Bühler sagt: „Hier müssen Handwerksbetriebe mit Bauphysikern eng zusammenarbeiten, um den richtigen Dachaufbau zu planen.“ Sind die Zwischensparrendämmung und die geeignete feuchtevariable Folie unter der Balkenlage verlegt, erfolgt der weitere Dachaufbau mit der nächsten Dämmlage.

Aufsparrendämmung verlegen

Zunächst sollten Sie über die Zwischensparren eine Dampfsperre als Trennlage verlegen. Bühler erklärt: „Ab hier muss der Dachaufbau im oberen Bereich dicht sein, um die Diffusion von Feuchtigkeit auf den Zwischensparrenbereich zu begrenzen. Für diese Dampfsperre haben sich als gleichzeitige Bauzeit- und Behelfsdichtung einlagige, streifen- oder punktartig befestigte Polymerbitumenbahnen sowie frei bewitterbare PVC-Dachbahnen bewährt.“ Die Bahnen der Dampfsperre sollten Sie mit ausreichend großer Überlappung, aber lose, d.h. nur streifenweise oder punktuell befestigt – nicht verklebt – verlegen, damit Bewegungen im Bauteil nicht zu Spannungen und Schäden in der Dampfsperre führen. Besondere Aufmerksamkeit erfordern hier die luftdichten Anschlüsse, Überlappungen und Faltungen der Bahnen an angrenzende Bauteile.

Ist die Dampfsperre verlegt, können Sie darauf die Aufsparrendämmung lose, aber dicht gestoßen und mittig über die Sparren, bzw. versetzt zu den Stößen der Zwischensparrendämmung, verlegen. So vermeiden Sie durchgehende Fugen und Wärmebrücken. Die Aufsparrendämmung überdämmt die konstruktiven Bauteile und verlegt so den Taupunkt weg von der Konstruktion nach außen. Möglicher Dampf wird also nicht mehr an den Seiten der Bauteile kondensieren, solange auch eine Rücktrocknung über eine feuchtevariable Folie innenraumseitig ermöglicht wird. Diese Trocknungsreserve über eine innenseitige Rücktrocknung ist eine Forderung der Holzschutznorm.

Gefälle zur Dachentwässerung

Beachten Sie bei der Aufsparrendämmung das notwendige Gefälle zur Dachentwässerung. Flachdächer brauchen eine Dachneigung von mindestens 2 Prozent. Mit 5 Prozent Neigung und einer ausreichend dimensionierten Entwässerung vermeiden Sie weitestgehend Standwasser, was die Langlebigkeit des Dachaufbaus erhöht. Beachten Sie hier die Wetterereignisse der Region, in der Sie bauen und rechnen Sie mit zunehmendem Starkregen. Auch dann sollte sich das Wasser nie höher als 8 cm auf der Dachoberfläche stauen und schnell, auch über Notabläufe, abfließen.

Mit Gefälledämmplatten und Dämmkeilen aus Mineralwolle können Sie die Oberfläche des Daches optimal für eine punktförmige Entwässerung gestalten. Dabei sollte der niedrigste Punkt der Aufsparrendämmung der erforderlichen Mindestdämmhöhe entsprechen. Als oberste Lage lassen sich Abdichtungsbahnen überlappend verlegen. Sichern Sie die Abdichtungsbahnen punktuell mechanisch oder mit einer Auflast gegen Windsog. Wie bei den Folienlagen zuvor gilt, dass Überlappungen und Anschlüsse an angrenzende Bauteile wie Flachdachfenster, Dachkuppeln, Entwässerungen und durchgeführte Bauteile besonders sorgsam, luft- und wasserdicht, aber spannungsfrei ausgeführt werden müssen. Eventuell müssen Bauteile oder Attiken erhöht werden, um die notwendigen Anschlusshöhen von Abdichtungen zu ermöglichen (15 cm bei Bauteilen bzw. 10 cm am Dachrand, je ab Oberkante Dachbelag). Dieser Anschlussbereich erhöht sich also um die Höhe der Auflast wie Kies oder Erdsubstrat.

Auflast statisch und bauphysikalisch einrechnen

Je nach Nutzung sollten Sie für die Aufsparrendämmung Dämmplatten aus Mineralwolle mit hoher Druckfestigkeit nutzen und mit einer lastverteilenden Plattenlage, Kiesschüttung oder Erdsubstrat bedecken. Dabei profitiert das Dach nicht nur von den hohen Wärme- und Schalldämmwerten. Der Informationsdienst Holz schreibt in seinem Handbuch: „Nichtbrennbare Mineralwolledämmstoffe bieten insbesondere bei großflächigen Dächern Vorteile, weil sie keinen Beitrag zur Brandlast leisten.“ Jeder weitere Aufbau auf dem fertigen Dach wie Kies und Begrünung bedeutet eine erhebliche Auflast für die Tragkonstruktion und sollte deshalb vom Statiker berechnet und freigegeben werden.

Die Nutzung des Daches ist nicht nur für die Statik, sondern auch für den Feuchteschutz relevant, wie Bühler sagt: „Die Temperatur, die von außen auf das Bauteil wirkt, kann den Dampfdruck im Bauteil nach innen erhöhen und damit die Rücktrocknung fördern. Deshalb ist es ein Unterschied, ob ein Dach eine Auflast hat oder nicht.“ Bei einem Gründach wird es zum Beispiel weniger Temperaturschwankungen und eine langsamere Rücktrocknung im Dachaufbau geben. Wie genau sich eine Auflast bauphysikalisch auf das Bauteil auswirkt, auch das berechnet nur die hygrothermische Simulation. „Es gibt bei diesem Dachaufbau einfach keine Pauschalaussagen, es braucht immer die Berechnung des Bauphysikers“, sagt Bühler.

Ist der zweilagige Warmdachaufbau mit Mineralwolle hygrothermisch korrekt berechnet und entsprechend ausgeführt, dann ist er hinsichtlich des Feuchtschutzes sehr robust und ermöglicht langfristig einen hohen Wärme-, Schall- wie auch Brandschutz bei einem schlanken Dachaufbau.