Die vorgehängte hinterlüftete Fassade (VHF) bietet maximale Gestaltungsfreiheit bei der Gebäudehülle. Den Wärme-, Schall- und Brandschutz sichert dabei eine Dämmung aus Mineralwolle (Glaswolle und Steinwolle). Die unterschiedlichen Konstruktionslösungen der VHF-Hersteller beruhen dabei auf den immer gleichen Prinzipien und Auflagen. Wir erklären hier, welche das sind.
Die vorgehängte hinterlüftete Fassade (VHF) hat viele Vorteile und ist zurecht eine sehr beliebte Konstruktionsart: Weil dabei die Gebäudehülle auf Distanz zur tragenden Gebäudestruktur geht, verschafft sie sich viel Freiheit bei der Kubatur und Materialität. Gemeinsam mit einer Dämmung aus Mineralwolle (Steinwolle und Glaswolle) punktet die VHF darüber hinaus mit einem sehr hohen Wärme- und Schallschutz. Außerdem sichert die Dämmung aus Mineralwolle den höchsten Brandschutz und ermöglicht dadurch vorgehängte hinterlüftete Fassaden auch bei Hochhäusern und Gebäuden mit besonderen Brandschutzanforderungen.
Die vorgehängte Fassade mit Hinterlüftung setzt sich zusammen aus einer Unterkonstruktion, einer Dämmung, einer Luftschicht und einer Bekleidung, z.B. aus Platten, Schindeln oder Latten. Bei diesem Aufbau der VHF sind folgende sechs Punkte besonders zu beachten:
Die Unterkonstruktion der vorgehängten hinterlüfteten Fassade besteht meist aus stranggepressten L-, T- oder C-Aluminiumprofilen, alternativ auch aus Stahlprofilen oder Holzlatten. Wir konzentrieren uns in diesem Beitrag auf den üblichen Aufbau einer Metallunterkonstruktion: Deren Profile verlaufen längs oder diagonal oder als Raster zweidirektional hinter der Fassade. Sie tragen nicht nur die Eigenlast der Fassade, sondern müssen auch thermisch bedingte Materialausdehnungen ermöglichen, Bewegungen durch Windlasten auffangen, den Schallübertrag und Wärmebrücken verringern. Deshalb ist der thermisch und schallwirksam entkoppelte Wandanschluss der Konstruktion besonders wichtig.
Die Profile werden daher nur punktuell, mit einem Metall- oder speziellen Kunststoffwinkel, an der Wand verankert. Der Winkel braucht an der Kontaktfläche zur Wand eine isolierende Auflagerung und eine starre Verankerung mit bauaufsichtlich zugelassenen Dübeln. Die Profile selbst sind gleitend an die Winkel befestigt, um Bewegungen im Material und durch äußere Lasten aufzunehmen und die Konstruktion spannungsfrei zu halten. Das ermöglicht z.B. eine Schraub- oder Nietverbindung in einem Langloch. Dabei ist die Richtung und Länge der Materialausdehnung und -bewegung zu beachten. Aluminium z.B. reagiert sehr temperatursensibel und kann sich im Jahresverlauf in der Länge um 2,4 mm/m verkürzen und dehnen. Die Profilverbindungen und die Fugen zwischen den Bekleidungsplatten müssen diese Bewegung ermöglichen.
Hinterlüftete Außenfassaden brauchen nach DIN 18516-1 eine nichtbrennbare Dämmung. Darüber hinaus empfiehlt der Fachverband Bauteile und Baustoffe für Vorgehängte Hinterlüftete Fassaden (FVHF) explizit und grundsätzlich für alle Gebäudeklassen und Anwendungen nichtbrennbare, mineralische Dämmstoffe wie Glas- oder Steinwolle. Denn: Kommt es zum Brand, hemmen Bauteile mit Mineralwolle die Ausbreitung des Feuers und verhindern ein Übergreifen auf benachbarte Gebäude oder Stockwerke in Dach, Wänden und Decken.
Grundvoraussetzung ist dabei die korrekte, fugenfreie Verlegung: Die Dämmplatten müssen im Verband dicht gestoßen und direkt an die Außenwand geklebt oder gedübelt werden. Dabei darf der Querschnitt der Dämmplatte durch die Befestigung nicht verkleinert werden. Die Dübelköpfe müssen flach auf der Dämmplatte aufliegen, ohne diese einzudrücken. Besondere Sorgfalt benötigt die Umdämmung der Wandanker und der in der Dämmebene gelegenen Profile. Wie sich die Dämmung für die VHF einfach verlegen und sichern lässt, erfahren Sie demnächst hier.
Außen vor der Dämmung liegt mit einem Luftabstand von mindestens 2 cm und maximal 15 cm die Bekleidung. Bei einer Unterkonstruktion aus Holz beträgt die zulässige Tiefe der Hinterlüftung nur 2 cm bis 5 cm. Im Einzelfall darf sich der Hinterlüftungsraum stellenweise bis auf 5 mm reduzieren. Die vertikale Hinterlüftung der Bekleidung ist notwendig, um Feuchtigkeit, die zum Beispiel über Schlagregen hinter die Bekleidung dringen könnte, abzutrocknen.
Durch ihre hinterlüftete Bauweise ist die VHF im Allgemeinen sehr geschützt gegen Durchfeuchtung bei Schlagregen. Sind die Fugen der Bekleidungsebene geschlossen, müssen Be- und Entlüftungsöffnungen am Sockel- und Dachanschluss der Fassade die Luftzirkulation ermöglichen. Diese Öffnungen benötigen einen Querschnitt von mindestens 50 cm²/m Wandlänge. Bei allen größeren Wandöffnungen ab 1,5 m Breite, wie z.B. bei Fensterflächen, garantieren Lüftungsöffnungen in der Bekleidung unter und über dem Fenster die notwendige Luftzirkulation in der Fassadenkonstruktion. Bei kleineren Fassadendurchbrüchen darf die Luft quer aus benachbarten Konstruktionsfeldern zirkulieren. Die ausreichend große, vertikale Hinterlüftung ist also maßgeblich für die Funktionsfähigkeit der VHF. Damit aber im Brandfall kein Kamineffekt erzeugt und eine beschleunigte Brandausbreitung vermieden wird, gibt es besondere Auflagen für VHF bei Gebäuden mit drei und mehr Geschossen.
Hier reduziert eine Brandsperre den Querschnitt der Hinterlüftung. Die Brandsperre muss nichtbrennbar sein, im Brandfall mindestens 30 Minuten formstabil bleiben und alle zwei Geschosse ohne Unterbrechung horizontal durchlaufen.
Es bieten sich zwei Varianten für die Ausführung an: Üblicherweise besteht die Brandsperre aus mindestens 1 mm starken, gekanteten Stahlblechen, die mindestens alle 60 cm befestigt sind, an den Stößen mindestens 30 cm überlappen und fugenfrei an die Dämmung dahinter anschließen.
Einfacher, sicherer und wärmebrückenfrei geht es mit der zweiten Variante: einem Brandriegel aus Mineralwolle. Dafür sparen Sie bei der Verlegung der Dämmplatten in Höhe der Brandsperre eine Fuge aus, in die Sie anschließend den Brandriegel aus Mineralwolle klemmen können. Die Brandsperre darf auf den laufenden Meter maximal 100 cm² geöffnet werden. Die Hersteller haben verschiedene Systeme, um dieses Mindestöffnungsmaß mit einem Brandriegel zu gewährleisten. Breite oder geschossübergreifende Fassadenöffnungen unterbrechen die Brandsperre aber darüber hinaus. Sie brauchen daher gesonderte, im Brandfall formstabile Lösungen. Das können zum Beispiel Metalllaibungen oder Fensterbänke aus Metall und eine Dämmung der Bauteile mit Mineralwolle oder vertikal montierte Brandriegel sein. Wie die korrekte Verlegung eines Brandriegels aus Mineralwolle auch an Ecken und Anschlüssen gelingt, erfahren Sie demnächst hier.
Die größte Wirkung für den Schallschutz erzielt eine Mineralwolldämmung zusammen mit einer massiven Baukonstruktion. Dr. Thomas Tenzler, Geschäftsführer des FMI Fachverband Mineralwolleindustrie e.V. (FMI), sagt:
„Mineralwolle hat aufgrund des Strömungswiderstandes und ihrer porösen Struktur die Eigenschaft, sowohl hohe, mittlere als auch sehr tiefe Resonanzfrequenzen bis unter 100 Hz zu dämpfen.“
Die Bekleidung und die Unterkonstruktion selbst jedoch wirken, je nach Ausführung, schallschützend oder schallverstärkend. Sie übertragen, reflektieren oder absorbieren Schallwellen, die von außen auf die Gebäudehülle treffen. Bei der Konstruktion ist deshalb auf eine Entkopplung der Fassade vom Tragwerk, den Außenwänden und Deckenstößen zu achten. So wirkt sich z.B. die thermisch isolierte Verankerung der Winkel an der Wand schalldämmend aus. Aber auch die Bekleidung der vorgehängten hinterlüfteten Fassade kann mit Material und im Aufbau schalldämmend gestaltet sein. Mit der Masse und der Flexibilität, bzw. der Schwingungsfähigkeit des Bekleidungsmaterials, steigt sein Schalldämmmaß.
Fassadenplatten oder Akustikkassetten mit Mineralwolle wirken übrigens besonders schalldämmend. Bei hohen Schallschutzanforderungen lassen sich die Fugen der Bekleidung in Anzahl und Breite auf ein Minimum reduzieren und z.B. mit elastischen Fugenbändern schalldämmend ausführen. Abhängig von Dämmdicke, Masse der Platten, Anteil und Lage offener Fugen kann das Schalldämmmaß um bis zu 14 dB erhöht werden – das bedeutet mehr als eine Halbierung des wahrgenommenen Lärms.
Für die Befestigung der Bekleidung haben Sie eine sehr große Auswahl an sichtbaren oder verdeckten Systemen, geschraubt, genietet, geklemmt, geklebt, eingehängt. Ebenso vielfältig ist die Wahl des Bekleidungsmaterials und der damit verbundenen Verlegeart – von kleinen Holzschindeln bis hin zu großen Kompositplatten. Dabei ist der Schutz der Fassadenkonstruktion vor Schlagregen und anderen Witterungseinflüssen jeweils unterschiedlich auszuführen: Schindelbekleidungen müssen sich ausreichend überlappen. Plattenbekleidungen mit offenen Fugen brauchen eine Fassadenbahn, eine Vergrößerung der Hinterlüftungstiefe oder andere schützende Maßnahmen.
Die Maßnahmen sind abhängig von Plattengröße und -tiefe sowie der Fugenbreite. Hier helfen die Angaben der Hersteller, die i.d.R. geprüfte und bauaufsichtlich zugelassene Komplettsysteme für die VHF anbieten. Für Sie bedeutet das: viel Sicherheit bei der Gestaltungsfreiheit.
Die sechs Nominierten beim Deutschen Fassadenpreis 2020 zeigen die Vielfalt der vorgehängten hinterlüfteten Fassade. Das Siegerprojekt, der Öschberghof, hat eine Dämmung aus Mineralwolle. Ebenso die, die sich bezüglich Brandschutz richtig gut auskennt, die Feuerwehr Köln. Über dieses ebenfalls prämierte Projekt berichten wir übrigens im November. (v.l.o.n.r.u.) Kirchenzentrum Seliger Pater Rupert Mayer meck architekten (©Florian Holzherr), Hotel Bauhofstraße VON M (©Brigida González), Feuerwehrzentrum Köln KNOCHE ARCHITEKTEN BDA (©Roland Halbe), Hotel Der Öschberghof Allmann Sattler Wappner (©Brigida González), Recyclinghaus Hannover Dipl. Ing. Architekt Nils Nolting / Cityförster – architecture + urbanism (©Olaf Mahlstedt), Pavillons Überäume für Musikstudierende der UdK TRU Architekten (©Werner Huthmacher) Die Collage stellte der FVHF freundlicherweise zur Verfügung.
Der typische Aufbau der VHF – von links nach rechts: 1) Außenwand, 2) Dämmplatten, 3) Unterkonstruktion, 4) Hinterlüftung, 5) Bekleidungsmaterial. Grafik: Knauf Insulation GmbH
Brandschutz mit Mineralwolle: Statt eines Metallprofils sichert hier ein Brandriegel aus Mineralwolle den Brandschutz. Foto: DEUTSCHE ROCKWOOL
