Editorial

Um das Jahr 1970 herum kam aus den USA das „Irma-Dach“ (Insulated Roof Membrane Assembly) in Deutschland auf den Markt, das unter dem Namen „Umkehrdach“ als eine Alternative zum klassischen Warmdach seine Anhänger suchte.

Mitarbeiter unseres Hauses haben diese neue Welle des Umkehrdaches von den Anfängen an begleitet.

Besonders interessant war für sie das Verhalten der nun ungeschützt im Außenbereich liegenden Umkehrdachdämmung unter dem Fahrbahnbelag, die durch die Temperaturunterschiede innen +22°C, außen -20°C bis zu -30°C bauphysikalisch stark belastet wurde. Unter diesen Anforderungen erhält der Taupunkt und eine evtl. Dampfdiffusion sowie deren Auswirkungen eine ganz besondere Bedeutung. Die Verkaufsargumente waren, dass die extrudierten Polystyrolplatten direkt kein Wasser aufnehmen würden. Viele Fachleute, wie auch wir vermuteten, dass die Porenstruktur derartiger Dämmplatten nicht dampfdicht war. Also, es bestand das Risiko, dass durch Dampfdiffusion Wasser in die Poren einwandern konnte. Das war die große Unbekannte und es wurden Fragen gestellt:

Wie ist die Bewährung in der Praxis? Entsteht durch Dampfdiffusion eine Feuchteansammlung in den extrudierten Wärmedämmplatten? Durch welche Umstände entsteht sie, und wie hoch kann diese Feuchtigkeit ansteigen? Verändern sich dadurch die Dämmeigenschaften?

Für diese Problematik und deren umwälzende, ja revolutionäre Idee der Anwendung von ungeschützten Dämmplatten waren unsere Mitarbeiter damals hochsensibilisiert und verfolgten aufmerksam deren vorgetragenen Argumente zwischen den namhaften Professoren, Fachingenieuren und Gutachtern über die Erwartungen und die befürchteten Risiken. Aber sie waren auch mutig und beteiligten sich unter Einbringung ihrer eigenen Erfahrungen und ihrer Erkenntnisse an dieser neuen Herausforderung.

So war es 1983 eine Messehalle mit 20.000 m², an die sie sich mit der Erstellung eines Umkehrdaches in Verbindung mit einem darauf liegendem, befahrbarem Betonbelag wagten. Um eine 10jährige Gewährleistungsverpflichtung für die Dämmung von dem Hersteller der extrudierten Wärmedämmplatten zu erhalten, forderte dieser, dass zwischen Dämmschicht und Ortbetonbelag eine 10 mm starke Gummigranulatplatte verlegt wird. Er erklärte, dass durch diese Maßnahmen ein Ausdiffundieren der in die Wärmedämmung eingedrungenen Feuchtigkeit in den Sommermonaten erreicht werden soll.

Diese Schicht erfüllte jedoch nicht die Erwartung, um auch innerhalb der 10-jährigen Gewährleistungszeit das Eindiffundieren von Feuchtigkeit auf 3 % des Volumens zu begrenzen. Der gleiche Dämmstoffhersteller forderte wohl auf Grund neuer Kenntnisse bei einem weiteren Parkdach in Göppingen von 5.500 m² fünf Jahre später (1988/1989) zwischen der Dämmschicht unter den Fahrbahnbelag eine 5 cm ungebundene Grobkiesschicht auszubilden.

Durch die intensive Beobachtung dieser Objekte, aber auch durch zahlreiche eigene negative Erfahrungen mit aufgestelzten Fahrbahnbelägen in Verbindung mit der Umkehrdämmung z. B. die Karstadt/Hertie-Objekte in: Eschweiler, Saarbrücken, Hamburg-Harburg, Hamburg-Neugraben, Hamburg-Norderstedt, Wiesbaden, Nettetal und Garbsen erkannten wir die unüberschaubaren Risiken, die durch die Verschlammung der Hohlräume zwischen der Oberkante der extrudierten Polystyrol-Dämmplatten und der Unterkante der Betonfertigteilplatten entstanden und deren Beseitigung mit extrem hohen Kosten verbunden war. Unsere Mitarbeiter kamen daher damals zu der Überzeugung, dass für unsere Qualitätsansprüche und unsere Zielsetzungen einer 30jährigen Funktionssicherheit der von uns erstellten Fahrbahnbeläge auf wärmegedämmten Dächern, Umkehrdächer zu große Risiken beinhalten und deshalb für befahrbare Dächer nicht geeignet sind.

Da viele Planungsbüros, Systemhersteller und Ausführungsbetriebe diesen negativen Erfahrungen und Schadensfällen unserer Auffassung nach nicht mit der nötigen Sorgfalt nachgingen und keine konstruktiven Änderungen entwickelten, die diese Mängel beseitigten, aber auch die bauaufsichtliche Zulassungsbehörde, das „Deutsche Institut für Bautechnik“, Ihr Fachreferat für Bauphysik, Wärme- und Schallschutz sowie Ihre Gremien die ja alle 4 Jahre eine neue Zulassung erteilten, diese Risiken und die bekanntgewordenen und veröffentlichten Schadensfälle unseres Erachtens nicht mit den von uns erwarteten Aufklärungsbemühungen verfolgte, sahen wir uns nun veranlasst, bei eigenen Sanierungsobjekten diese gravierenden Schwachpunkte systematisch festzuhalten und zu veröffentlichen, um sie allen Interessierten jederzeit zugänglich zu machen.

Durch diese veröffentlichten Fakten können auch die Zulassungsbehörde und ihre jeweiligen Verantwortungsträger erfahren, wie der Markt mit Ihrer Zulassung und den damit verbundenen Auflagen umgeht.

Zunächst muss das Deutsche Institut für Bautechnik jedoch erst einmal klarstellen, ob die zugelassenen extrudierten Polystyroldämmplatten als Umkehrdach langfristig funktionsfähig sein sollen. Denn in der Zulassung der Umkehrdachdämmung wird gefordert, dass die Wasseraufnahme durch Diffusion höchstens 3 Vol.% bei der Prüfung betragen darf. Diese Zulassungsbedingung ist nach unserem Verständnis unpräzise und irreführend. Gilt dieser begrenzende Faktor nur für den Zeitraum der Prüfung oder auch für den vorgesehenen Zeitraum in der Anwendung? 

In einem Schreiben vom 27. April 1988 an das Institut für Bauforschung ev. Hannover bestätigt diese Auffassung das „Institut für Bautechnik“ in Bezug auf die Zulassung des Umkehrdaches, in dem es festhält:

Bedauerlicherweise konnte das zulassende „Institut für Bautechnik“ in zahlreichen Fällen über Jahrzehnte hinweg nicht dafür sorgen, dass die Anforderungen ihrer Zulassungen eingehalten wurden.

Wenn diese Anforderungen nach wie vor für die Zulassung von Wärmedämmung bei Umkehrdächern gelten sollen, sind wir der Auffassung, dass die Zulassungsbehörde das „Deutsche Institut für Bautechnik“ unbedingt in ihren „Allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen, die für den 01. Jan. 2017 erwartet werden, diesen Absatz und deren Zielsetzung aufnehmen muss, um die bisherigen Missverständnisse zu beseitigen und für eindeutige Verantwortlichkeiten bei Lieferanten, Systemherstellern und Ausführungsbetrieben zu sorgen.

Dann würden nach unserer Auffassung Bauschäden, die zu den seit Jahrzehnten bekannten Schadensfällen mit festgestellten Feuchtigkeitsaufnahmen des Dämmstoffes von bis zu 36,9 Volumen% statt der bauaufsichtlichen Zulassung definierten Begrenzung auf 3 Volumen% nun endlich nicht mehr vorkommen.

Weiterhin wäre es unter der beschriebenen Problematik wünschenswert, aber auch von besonderer Bedeutung, wenn in den neuen Zulassungen des Deutschen Instituts für Bautechnik, die für Januar 2017 erwartet werden, grundsätzliche und zweifelsfreie Anforderungen genannt werden und die Verbraucher die Zuverlässigkeit dieser Lösungen von Umkehrdächern besser einschätzen können. Neue DIN-Vorschriften, wie in dem Entwurf der DIN 18532-1 über die "Abdichtung von befahrbaren Verkehrsflächen aus Beton" werden diese Anforderungen an die Zuverlässigkeit und die Funktion der angebotenen Lösungen deutlich konkreter beschrieben, was nicht nur hilfreich für den Verbraucher sondern auch den Herstellern klare Verantwortlichkeiten zuweist. Nach diesem Vorbild könnte in den Allgemeinen Bestimmungen folgende Rubrik aufgenommen werden:

Dauerhaftigkeit, Zuverlässigkeit 

Bei dem vorhandenen Misstrauen über das System Umkehrdach mit darüber angeordneten Fahrbahnbelägen wäre die Anordnung äußerst hilfreich, dass das neue Geschäftsfeld des „Deutschen Institut für Bautechnik“ – Marktüberwachung – nicht nur die Produktion von extrudierten Dämmplatten überwacht, sondern auch die Umsetzung durch die Ausführungsbetriebe sowie die Überwachung und Begleitung von bekanntgewordenen Schadensfällen.

Zur Begründung dieser wichtigen Maßnahmen möchten wir die großen Risikofaktoren für die Erstellung von Umkehrdächern in Verbindung mit befahrbaren Belägen wie folgt in Kurzform benennen. Die ausführlichen Begründungen finden sie in den jeweiligen Themenbereichen, die dem Editorial nachfolgen.

Das Treibmittel mit dem Polystyrol aufgeschäumt wird.

Aus umwelt- und gesundheitlichen Aspekten wurde zum Jahresende 1994 das bis dahin verwendete FCKW als Treibmittel verboten und durch das neue Treibmittel HFCKW ersetzt. Wegen des erhöhten Ozonabbaupotentials durfte dieses Treibmittel nur noch bis Ende 1999 eingesetzt werden. Seit dieser Zeit wird C02 als ökologisch unbedenklicheres Treibmittel eingesetzt.

Damit änderte sich aber die Wasseraufnahme der XPS-Dämmplatten gravierend.

Während die alten FCKW geschäumten Platten nach DIN 53434 nur eine Wasseraufnahme von <0,2 Vol.% haben durften, wird bei der neuen Generation luftgeschäumter Platten eine Wasseraufnahme von <0,5Vol.% eingeräumt. Das ist doch rein rechnerisch eine Steigerung der Wasseraufnahme von 150% der XPS-Platten. Wie stark wurde hierdurch der Dampfdiffusionswiderstand gegen eindringende Feuchtigkeit herabgesetzt?

Langfristige Erfahrungen liegen nur für die FCKW-XPS-Hartschaumplatten vor. Die Ingenieurgesellschaft Amend + Hinrichs kommt in einem Gutachten vom 15.01.2007 zu dem Ergebnis, dass sich eine erhöhte Wasseraufnahme durch Diffusion von ca. 10-12 Vol% ergeben kann, die weit über den Anforderungen des Zulassungsbescheides von höchstens 3 Vol.% liegt. 

Chemische Zusätze zur Verbesserung der Werte der Entflammbarkeit

Polystyrol ist leicht entflammbar. Um das Ziel der Schwerentflammbarkeit zu erreichen, dass eine wichtige Voraussetzung für eine Verwendung als Wärmedämmung auf Dachflächen ist, wurden dem Dämmstoff seit 30 Jahren die Chemikalie Hexabromocyclododecan (HBCD) beigemischt. Inzwischen wurde festgestellt, dass diese Chemikalie hochgradig toxisch ist, und ab August 2015 in der EU nicht mehr eingesetzt werden darf.

Mit welcher Chemikalie wird jetzt dafür gesorgt, dass der Dämmstoff die Anforderung „schwer entflammbar“ erfüllt?

Und wird damit das Verhalten bei Dampfdiffusion positiv oder negativ beeinflusst? 

Fehlendes Gefälle

In den einschlägigen DIN Vorschriften, so auch im Entwurf der neuen DIN 18532 „Abdichtung von befahrbaren Verkehrsflächen aus Beton“ wird ein Mindestgefälle in der Abdichtungsebene von 2,5% gefordert.

Warum die Zulassungsbehörde des „Deutsche Institut für Bautechnik“ für Umkehrdächer mit aufgestelzten Betonfertigteilplatten eine Ausführung ohne jedes Gefälle zulässt, ist uns und vielen Fachleuten völlig unverständlich.

Im Besonderen, weil diese Fachleute ja seit Jahrzehnten wissen, dass stehendes, angestautes Wasser der größte Schwachpunkt für die extrudierten Polystyrolplatten sind, und unserer Erfahrung nach das Eindiffundieren von Wasser stark begünstigt.

So kam die Ingenieur Gesellschaft Amend + Hinrichs bei dem Schadensfall des Berufsschulzentrum in Hemsbach durch Gutachten vom 03.02.2000 bei Terrassenflächen zu folgenden Feststellungen:

Konstruktionsaufbau: Stahlbetondecke gefällelos, Kunststoff-Dachbahn Rhenofol, 8 cm extrudierte Polystyrol-Hartschaumplatte, Feinkiesbettung, Betongehwegplatten 50 x 50 x 5 cm.

Baujahr 1984, Sanierungsfall 1999. Also 15 Jahre später wurden Feuchtegehalte bis zu 36,9 Vol% festgestellt, statt der Begrenzung der Aufnahme von Feuchtigkeit durch Diffusion gemäß der Zulassung auf 3 Vol%. Das bedeutet eine Verschlechterung der Zulassungswerte des „Institut für Bautechnik“ von unglaublichen 1230% Der Mittelwert betrug 27,5 Vol%.

Bei derartigen Konstruktionen muss unserer Einschätzung nach gemäß dem Gutachten mit einer progressiven Verschlechterung der Wärmedämmfähigkeit (Anstieg der Wärmeleitfähigkeit von 0,030 W/m • K auf 0,096 W/m • K) zum Ende der Standzeit des Gebäudes von 220% gerechnet werden.

In dem Fall würde der Dämmwert nur noch den einer knapp 3 cm dicken Dämmung betragen bzw. hätte im Urzustand eine 28 cm dicke Dämmung eingebaut werden müssen. 

Falsche Einschätzung der unbedingt erforderlichen sommerlichen Austrocknung der eindiffundierten Feuchtigkeit.

Gerade bei befahrenen Dachbelägen, die auf die freiliegende Dämmung aufgebracht werden, ist das Risiko sehr groß, dass durch die deutlich dampfdichteren Betonplatten und eine Verschlammung des Hohlraumes zwischen Dämmung und aufgestelzten oder in Kies verlegten Betonplatten eine Austrocknung des Dämmstoffes unmöglich wird. Bei solchen Umkehrdächern ist deshalb – wie wir in vielen Fällen festgestellt haben – mit einer langfristig permanenten Auffeuchtung zu rechnen. Bei einem Sanierungsprojekt von uns in Dortmund wurde 2014 eine Wasseraufnahme bis zu 23,7 Vol.% festgestellt. Die untersuchten Dämmstoffplatten (1,25m x 0,60m groß und 10cm stark) wogen beim Ausbau bis zu 21,5 kg pro Platte, statt dem ursprünglichen Gewicht von 2,5 kg, was eine Gewichtszunahme von 860% bedeutet. Die Differenz von 19 kg bestehend aus reinem, in den Poren eingebundenem Wasser, also 19 Liter pro Platte. Ein Risiko, das unserer Erfahung nach schon 1994 in der Branche bekannt war.

Auch wenn es Gutachten gibt, die die Gebrauchstauglichkeit nachweisen, so z.B. das Gutachten von Prof. Dr.-Ing. Rainer Oswald vom 10. Juni 1998, sowie dem Gutachten Prof. Dipl.-Ing. Günter Zimmermann vom 2. Mai 1989 gibt es viele Schadenberichte, die das Gegenteil nachweisen, auch von Prof. Dipl.-Ing. Günter Zimmermann in seiner Bauschädensammlung, wo er ab dem Jahr 1990 viele Schadenfälle besonders mit sehr hohem Wassergehalt der extrudierten Dämmplatten feststellt, sowie von Prof. Dr. Ing. Rainer Oswald: „Schäden an genutzten Flachdächern“ von 2005, der Franken-Consult "Gutachten Kaufhalle Ansbach" aus dem Jahr 1995 und von Zoontjens in dem „Bericht über das Langzeitverhalten von Park- und Dachterrassensystemen in der Praxis“. Zahlreiche namhafte Fachleute und Sachverständige halten aufgrund Ihrer Erfahrungen das Umkehrdach für darüber angeordnete Fahrbahnbeläge wie wir für ungeeignet.

So schrieben in der Veröffentlichung in der Fachzeitschrift DDH Nr.6 des Jahres 1998 der ehemalige Präsident des internationalen Abdichtungsverbandes Dipl. rer. pol. Bert Haushofer und der vereidigte Sachverständige für Dächer und genutzte Dachflächen Heinz Kuhn:

Auch das für nutzbare Dächer in Deutschland seit Jahrzehnten bekannte Ingenieur- und Sachverständigenbüro Amend + Hinrichs kommt bei der Begutachtung unseres Schadensfalles in Dortmund vom 29.09.2014 zu folgendem Ergebnis:

Vielleicht erkennen auch Planer und Investoren, aber auch die Systemanbieter und Ausführungsbetriebe nun, welche langfristigen Risiken sie bei befahrbaren Umkehrdächern eingehen. Denn bei einer Feuchteaufnahme und den nach unserer Einschätzung dann erheblich sinkenden Dämmeigenschaften sowie den dadurch entstehenden Mehraufwendungen für Kühlungs- oder Heizkosten, hätten die jeweiligen Auftraggeber und Mieter nach unserer Auffassung ja potenzielle Schadenersatzansprüche, die möglicherweise erst nach 30 Jahren verjähren.

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