Dichtheitsüberwachung von Flachdächern ist Stand der Technik

Die Klimatisierung von Gebäuden erfordert technische Aufbauten auf dem Flachdach. Mit den Anforderungen an das Flachdach (Klimatisierung, Energiegewinnung, Nutzung als Lebensraum) steigen auch die Kosten für dessen Erstellung kontinuierlich an. Eine lange Nutzungsdauer ist deshalb essentiell, um Kosten und Nutzen in Balance zu bringen. Die lange Nutzung von Gebäuden bedarf einer gut funktionierenden Gebäudehülle. Ein besonders beanspruchter Teil dieser Hülle ist das Flachdach. Seine Funktion zu überwachen ist heute normal und Stand der Technik.

Die Dichtheit der Dachabdichtung hat eine herausragende Stellung. Es reicht nicht, die Dachabdichtung nach den Fachregeln, den Normen und den Verarbeitungsvorschriften der Hersteller ausführen zu lassen. Denn selbst wenn der Verarbeiter alles richtig gemacht hat, können nachträgliche Beschädigungen die Ursache für Undichtheiten sein. Um eine lange Lebensdauer zu sichern, werden heute Systeme für die Dichtheitsprüfung und Sensoren für die Dichtheitsüberwachung eingebaut.

Dichtheitsprüfung – Sicherheit von Anfang an

Grundvoraussetzung für ein erfolgreiches Monitoring ist die Überprüfung des Anfangszustandes – die Dichtheitsprüfung nach Fertigstellung der Abdichtung. Die Dichtheit der Abdichtung zur Bauabnahme kann nur exakt überprüft werden, wenn man eine elektrisch leitfähige Schicht zwischen Dämmung und Abdichtung einbaut, um anschließend elektrische Prüfmethoden im Zuge der Bauabnahme zu ermöglichen.

Die Dichtheitsprüfung ermöglicht die exakte und punktgenaue Ortung von Fehlstellen in der Abdichtung – oder, wie der Name schon sagt, die Feststellung, dass die Abdichtung dicht, also ohne Fehlstellen ist. Dabei soll die durch einen Messtechniker durchgeführte Dichtheitsprüfung sicher Verarbeitungsfehler (z. B. offene Nahtstellen) bzw. nachträglich eingebrachte mechanische Beschädigungen (z. B. Schnitte, Brandlöcher, etc.) detektieren. Werden diese elektrisch leitfähigen Schichten nicht eingebaut, ist eine exakte Dichtheitsprüfung zur Bauabnahme nicht möglich!

Dichtheitsüberwachung – dauerhafte Sicherheit mit Ereignismeldung in Echtzeit

Für die Überwachung der Dachabdichtung gibt es eine Reihe von bewährten Systemen auf dem deutschen Markt. Dabei gibt es unterschiedliche Ansätze, was und wie die Systeme überwachen. Generell gilt: Das System muss auf die jeweilige Dachsituation abgestimmt sein und folgende Grundforderungen erfüllen:

das System ist preiswert es ist einfach zu montieren es überwacht rund um die Uhr (24/7) es liefert relevante Daten für die Überwachung es funktioniert autark (der Mensch muss nicht aktiv eingreifen).

Praxisbeispiel – Dichtheitsüberwachung mit Funk-Sensoren: Alarm in Echtzeit

In einem Gebäudedach wurde im Zuge der Abdichtung ein Dichtheitsüberwachungssystem eingebaut. Genutzt wurden Sensoren, die die relative Luftfeuchte im Dachpaket überwachen sowie das Auftreten von flüssigem Wasser auf der Dampfsperre messen.

Im Dachpaket wurden entsprechend der Größe und Geometrie des Daches vier Sensoren eingesetzt. Die Energieversorgung der Sensoren wird über handelsübliche Batterien sichergestellt. Die theoretische Batterielebensdauer solcher Sensoren kann heute bereits 6–10 Jahre betragen. Um eine einfache Montage zu ermöglichen, wird der Funk-

Bild 1. Edelstahlgitter (Protectsys B) (links) und Glasvlies (Protectsys B) (rechts)

Bild 2. Messtechniker bei der Dichtheitsprüfung Bild 5. Dach mit defekter Lichtkuppel (im Hintergrund – blaue Folie)

Bild 3. NBIoTSensor (Protectsys LPWAN Aktiv Plus)

standard NBIoT verwendet. NBIoT-Netze sind spezielle Netze für die Übertragung von Sensordaten (Internet der Dinge). Die Nutzung dieser allgemein zugänglichen Netze ermöglicht, dass die Sensoren ohne Verkabelung oder eigene Funk-Zentralen auskommen. Man baut den Sensor in ein Kontrollrohr und dieser sendet seine Daten direkt in die Cloud-App.

In der Nacht vom 6. zum 7. Oktober 2019 gab es ein schweres Unwetter, von dem auch dieses Gebäude betroffen war. Vom Sensor 4 wurde eine Alarm-Mail an die zu benachrichtigenden Personen ausgelöst. Ruft man das Objekt in der App auf, erscheint die Grafik des Gebäudes mit den Sensoren. Grüne Sensoren zeigen, dass in diesen Bereichen alles in Ordnung ist. Die rote Einfärbung eines Sensors zeigt, dass an diesem Sensor ein gemessener Wert im Alarmbereich liegt. Klickt man den Sensor an, erscheinen die zuletzt gemessenen Daten. Der Alarmwert wird ebenfalls rot dargestellt. In diesem Fall wurde flüssiges Wasser am Sensor festgestellt. Flüssiges Wasser wird über eine Widerstandsmessung am Fußpunkt des Sensors ermittelt. Je mehr Wasser am Sensorfuß anliegt, desto kleiner ist der gemessene Widerstandswert. Unterschreitet der Widerstand einen festgelegten Wert, wird ein Alarm ausgelöst.

Nach der Alarmierung ging man umgehend der Ursache auf den Grund. Es stellte sich heraus, dass oberhalb des Sensors 4 eine defekte Lichtkuppel mit Folie behelfsmäßig abgedeckt war. An dieser Folie gab es eine undichte Stelle,

Bild 4. Beispieldach in der App – Werte am Sensor

Bild 6. Dach mit Abschottungen und Sensorüberwachung (Grafiken/Fotos: ILD Deutschland)

die zum Wassereintritt führte. Der Fehler wurde behoben, dass Dach kann seine Funktion weiter erfüllen. Hätte man bei diesem Dach auf die Überwachung verzichtet, wäre bei jedem Regen mehr und mehr Wasser unbemerkt in die Dämmschicht eingedrungen. Die Folge wären nasse Dämmung und stehendes Wasser im Dämmschichtpaket gewesen.

Dichtheitsüberwachung – Planungsidee

Im Folgenden werden die Planungsschritte zu einer sinnvollen Überwachung des Daches aufgezeigt:

1. Schritt: Abschottungen einbauen In der Flachdachnorm DIN 18531 Teil 1 wird zur Begrenzung der Wasserunterläufi gkeit (dies dient auch dem Eingrenzen von Schäden) die Planung von Abschottungen empfohlen:

6.15 Maßnahmen zur Begrenzung der Wasserunterläufigkeit Maßnahmen, die die Unterläufigkeit der Abdichtung begrenzen, können z.B. in folgender Weise ausgeführt werden … – Aufteilung der Dachfläche in einzelne Felder mit regelmäßigen

Abschottungen des Dämmstoffquerschnitts, wobei die Aufteilung unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten zu erfolgen hat; die Lage der Abschottungen ist zu planen und zu dokumentieren.

Dadurch wird erreicht, dass im Falle von eindringendem Wasser nur ein Teil des Daches zu Schaden kommt. Tropft es im Gebäude, kann man den darüber befi ndlichen abgeschotteten Bereich kontrollieren und muss (wenn notwendig) auch nur in diesem Bereich die Dämmung und Dachabdichtung erneuern. Allerdings gibt es vorab keine Information über den Zustand des Daches, die eine rechtzeitige Instandsetzung, bevor ein teurer Schaden entsteht, ermöglichen würde.

2. Schritt: Kontrollrohre zur visuellen Überprüfung In das Dachpaket werden Kontrollrohre eingebaut. Die Dämmung wird im Bereich des Rohres ausgeschnitten, verbleibt aber im Rohr. Hier kann von Zeit zu Zeit der Deckel abgenommen, die Dämmung aus dem Rohr gehoben und visuell kontrolliert werden, ob auf der Dampfsperre Wasser steht. Die Abschottungsbereiche sind überprüfbar und können mehrmals im Jahr in Augenschein genommen werden. Eine rechtzeitige Instandsetzung wird möglich.

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