Fachbericht:
Entwicklung eines neuen keramischen Schiebe-Firstlüftungssystems

Mittwoch, 13 September, 2006

Lüften ohne Grenzen

Ein neuartiges Firstlüftungssystem verändert das Bild vom keramischen First. Seine Kennwerte setzen Best­marken. Das Ziel: Kostengünstiger Einsatz ohne Grenzen.

Vor rund 150 Jahren wurden Tondachziegel erst­mals industriell hergestellt. Seit etwa 1950 spricht die Fach­regel des Dach­deckerhandwerks vom Bedarf, die keramische Dachdeckung über bewohnten Dachgeschossen zu hinter­lüften. In diesen Zeitraum sind auch die ersten keramischen Dachbelüftungs-Systeme zu datieren. Keramische Firstlüftun­gen sind somit ein recht junges Thema.

Ob spezielle Lüfterziegel, Lüfterfirste oder Firstanschlusslüfter, es handelt sich hier nicht nur um eine bauphysikalische Not­wendigkeit über bewohnten und gedämmten Dachgeschossen, sondern auch um eine wichtige und zwingende Maßnahme im Rahmen der Produkthaftung. Dabei gerieten bisher viele Her­steller in Erklärungsnot, weil die am Markt angebotenen kera­mischen Lüftungssysteme mit ihren Leistungsmerkmalen dem tatsächlichen Bedarf des Handwerks zuweilen nicht entspra­chen. Da haperte es an den Neigungsgrenzen, am ausreichen­den Lüf­tungs­querschnitt oder einfach am zu hohen Preis.

Endlich ein Firstsystem zu entwickeln, dass kompromisslos funktioniert, das war das Ziel des Entwicklungs-Teams der Ko­ramic Dachprodukte GmbH & Co. KG für den neuen Flachdach­ziegel Alegra aus Eisenberg. Das Pflichtenheft für die Entwick­lung des neuen Firstlüftungssystems klingt anspruchsvoll:

1. Einsetzbar ohne funktionelle oder ästhetische Einschrän­kungen von 10 bis 65° Dachneigung und bis zu Sparren­längen von 25 Metern.

2. Leichte und schnelle Montage durch großen Verschiebebereich und unsicht­bare Befestigung.

3. Höhere Funktionssicherheit und wettbewerbsfähige Kostenstrukturen im Vergleich zu Firstrollen-Systemen.

Die Entwickler - die Entwicklung

Das neue Firstlüftersystem wurde im Werk Eisenberg entwick­elt. Nach der Übernahme der von Müller Dachziegelwerke durch die Wie­nerberger AG, Koramic Dachprodukte GmbH & Co. KG, ist dort ein Team von hervorragenden Keramikern aktiv. Auf Basis der umfang­reichen Erfahrungen aus der Produktlinie Koramic Manufaktur und unter Einsatz neu­ester technischer Möglich­kei­ten im Rahmen eines international aktiven Unterneh­mens, konnten interessante Neuerungen vorangetrieben werden.

Zentrale Innovation des Firstanschlusslüfters ist das geneigte und hoch verfalzte Lüftungsplateau. Die gepfeilten Lüftungs­rippen sind bis zu 3 cm hoch und ermöglichen erstmals einen Lüftungs­quer­schnitt von 250 cm² pro Meter First. Dieser Quer­schnitt ist unabhängig von der Dach­neigung. Selbst bei 65° bleibt der Querschnitt voll erhalten und ein Aufrei­ten des Firstes ist ausgeschlossen. Das sind Bestmarken.

Das um 10° zur Dachziegeloberfläche geneigte Lüftungsplateau funktioniert sogar bei einer Dachneigung von 10°. Das Lüftungs­plateau liegt dann zwar waagerecht, doch sind die Entwässe­rungs­kanäle des Plateaus so weit zusätzlich geneigt, dass ein­dringendes Regenwasser sicher abgeleitet wird. Das wurde in Versuchen nachgewiesen.

Zusammen mit den zusätzlich um 10° geneigten Lüftungsrippen erlaubt das geneigte Lüftungsplateau erst­mals auch eine tech­nisch wie ästhetisch einwandfreie Funktion der First­lüftung bis zu 65° Dachneigung. Wo vergleichbare Systeme oft schon bei 45° versagen, erhöht das ge­neigte Lüftungsplateau den Einsatz­bereich zu jeder Dachseite um eben diese 10°. Damit ist diese Firstlösung auch für extrem flache sowie extrem steile Dächer mit extrem langen Sparren geeignet. Erstmals also Einsatz ohne Grenzen.

Zum Lüftungsplateau des Firstanschlusslüfters ge­hört ein vor­gelagerter Spoi­ler, der einerseits den Regeneintrieb reduziert, andererseits die Aerodynamik der gesamten Firstlösung verbes­sert. Aus verschiedenen Versuchen ist bekannt, dass sich die feuchtwarme Luft aus der Lüftungsebene zuweilen überhaupt nicht an die Ideen der Produktentwickler hält. Statt über den First zu entlüften wird die Luft von Luv nach Lee hin­übergesaugt und kondensiert im schlimmsten Fall auf der küh­leren Dach­seite. Der Spoiler verhindert bzw. minimiert diese unerwünschte Luftwande­rung.

Luv und Lee sorgen auch dafür, dass sich die großen Lüf­tungs­querschnitte nicht mit der Zeit zusetzten. Staub und Schmutz sollen hier keine Chance haben. Die verschiedenen Sogeffekte, so die Erfahrungen der Entwickler, werden die Querschnitte stets offen halten.

Neu: Zylindrischer Schiebefirst Nr. 15

Das Lüftungsplateau ist etwa 5 cm breit. Um bei allen denk­ba­ren Dach­neigungen eine solide Auflage des Firstes zu gewähr­leisten, ist ein zylindrischer First zwingend erforderlich. Der neue zylindrische Schiebefrist Nr. 15 macht das System komplett. Koni­sche Firste sind nicht empfehlenswert, weil sie, je nach Ausprä­gung, die Neigungs­gren­zen einschränken und den Eintrieb von Flug­schnee erleichtern.

Die Wulst am neuen zylindrischen First Nr. 15 gewährleistet eine Ver­schieb­barkeit von rund 3 cm. Damit lässt sich bereits ab einer Län­ge von 4,8 Metern ein First vollkera­misch eindecken ohne zu schneiden. Bei ersten Probeverle­gungen hat sich auch gezeigt, dass der First mit seiner Wulst bauübliche Ungenauig­keiten der Unterkonstruktion in der Linienführung des Firstes elegant zu kaschieren vermag.

Der First wird immer so verlegt, dass die Wulst stets hinter den Spoilern auf den gepfeilten Lüftungsrippen zu liegen kommt. Dadurch ist der Lüftungsquerschnitt automatisch gesichert und der First, vom Boden aus betrachtet, harmonisch in die Deckfläche integriert.

Eine weitere Neuigkeit ist das unsichtbare, patentrechtlich ge­schützte Befestigungssystem des Firstes. Dieses wurde bereits vor einigen Jahren bei Koramic im Werk Mühlacker entwickelt und jetzt weiter optimiert auf den neuen First Nr. 15 übertragen. Das Befesti­gungs­system besteht aus einer Edel­stahlschraube mit Dichtring im Über­deckungsbereich des Wulstes und einem Edelstahlstift, der die Firste unterein­ender unsichtbar verbindet. Die Arbeits­schrit­te sind denkbar einfach. Schraube, Akkuschrauber und Edelstahlstift, mehr ist nicht erforderlich. Wird der neue zylindrische Schiebefirst als Gratziegel eingesetzt bietet er genügend Platz für den Einsatz von Gratrollen und sichert damit auch ein harmonisches Erscheinungsbild.

FAZIT:

Das neue keramische Firstlüftungssystem aus Firstanschluss­lüfter und First Nr. 15 ermöglicht von 10 bis 65° Dachneigung einen Lüftungsquerschnitt von 250 cm² pro Meter. Das Sys­tem ist mit diesen Werten für Sparren bis zu einer Länge von 25 Metern geeignet. Das vorgestellte System setzt durchweg neue Best­marken - auch hinsichtlich Verlegefreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit. Eine kleine Revolution in der Keramik.

KASTEN: Hinterlüftung von Dächern

Bis zum Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts funktionierte der Dachraum als Puffer zwischen Wohnraum und Umgebung. Bei widrigen Witterungsbedingungen eindringende Feuchtigkeit wur­de beispielsweise von einer mit Lehmestrich versehenden obe­ren Geschossdecke aufgenommen und bei Trockenheit wieder an die Luft abgegeben, ohne dass ein Schaden ent­stand. Stroh oder Heu auf dem Dachboden erfüllten den glei­chen Zweck. Lüftungsöffnungen an den Giebeln, die man auch heute noch häufig an historischen Gebäuden findet, gewähr­leisteten die notwendige Luftzirkulation. Dazu kam, dass damals alle Ziegel verkrümmt waren - bedingt durch die aus heutiger Sicht sehr ursprünglichen Fertigungsme­thoden. So war jeder Ziegel quasi sein eigener Lüfter.

Beginnend in den fünfziger Jahren des letzten Jahrhunderts wurde die Nutzung von Dachräumen als Wohnraum voran­ge­trieben. Die Schäden, die an nicht durchlüfteten Dächern auftraten, machten auf die bauphysikalische Notwendigkeit der Feuchteabfuhr aufmerksam. Zwei Lüftungsebenen mit den entsprechenden Zu- und Abluftöffnungen an First und Traufe waren die Lösung. Die Hinterlüftung der Deckung sorgt für die Dauerhaftigkeit von Ziegeln und Lattung. Der Luftstrom ober­halb der Wärmedämmung hält diese trocken und somit funktionstüchtig und schützt die Dachkonstruktion vor Fäulnis. Bei modernen Konstruktionen übernimmt die Ebene unterhalb der Deckung zusätzlich die Funktion des Abtransports der durch die Dampfsperre zwar reduzierten aber dennoch anfallenden Feuchtigkeit aus der Wärmedämmung.

Das Hinterlüftungssystem sorgt also für Feuchtigkeitsabfuhr und schützt zudem vor zu starker Überhitzung des Dachaufbaus. Das Wärmedämmsystem in Verbindung mit einer raumseitigen Luftdichtung schützt vor Wärmeverlusten bzw. ungewünschten Wärme- und Feuchteeinträgen.

Diese Systeme müssen einzeln funktionieren, auch wenn sie erst im Zusammenwirken den gewünschten Schutzeffekt, die dauerhafte Funktionsfähigkeit gewährleisten. Hierbei kommt es darauf an, dass nicht so ge­nann­ten “einzig richtigen Konstruktionslösungen” gefolgt wird, sondern aus Sicherheitsgründen der störungs- und fehlertole­ranten Konstruktion der Vorzug gegeben wird.

Störungs- oder Fehlertoleranz eines Dachschichtenaufbaus ist die Fähigkeit des gesamten Dachsystems, bei witterungsbe­dingter Beeinträchtigung einzelner Schichtenelemente doch noch eine Mindestfunktionsfähigkeit in der Zeitspanne der Beeinträchtigung zu gewährleisten.

Genau das leistet das Firstsystem Nr. 15 mit seinem extrem hohen Lüftungsquerschnitt, der Unterstützung und Verstärkung des Luftstroms durch die Spoiler und der Reduktion von nega­tiven Überströmungserscheinungen. In diesem Zusammenhang ist es von großer Bedeutung, dass das die Störanfälligkeit des Firstsystems selbst nahezu Null ist. Hinzu kommt, dass das neuartige Befestigungssystem hinsichtlich der Windsog­siche­rung die in den Fachregeln geforderten Werte um ein Mehr­faches übertrifft.

KASTEN ANFORDERUNGEN

In den Fachregeln des ZVDH werden drei Forderungen bezüg­lich der Lüftungsquerschnitte gestellt.

An der Traufe wird ein Lüftungsquerschnitt von mindestens 200 cm²/m bzw. 2 Promille der zugehörigen Dachfläche gefordert. 200 cm² pro laufend Meter entsprechen einem mindestens 2 cm hohen Lufteintritt. Ist der Lufteintritt mit einem Gitter abgedeckt, muss die Gitterfläche (ca. 40 % der Fläche) vom Lüftungsquer­schnitt abgezogen werden. Die Lüftungsebene muss also Höher als 2 cm sein. Die zweite Regel fordert min­destens 2 Promille der dazu gehörigen Dachfläche. Bei einer Sparrenlänge von 10 Metern sind es 200 cm²/m. Ein 15 Meter langer Sparren fordert aber bereits einen Lüftungsquer­schnitt an der Traufe von 300 cm² pro laufend Meter. Bei 20 Meter sind es 400 cm²/m und bei 25 Meter sogar 500 cm²/m. Wer solche Querschnitte an der Traufe sicherstellt, hat mit der zweiten Forderung in der reinen Dachfläche einen Lüftungs­querschnitt von 200 cm²/m oder mindestens 2 cm freie Höhe einzuhalten, keine Probleme.

An Firsten oder Graten sind 50 cm²/m gefordert oder mindes­tens 0,5 Promille der zugehörigen Dachflä­che (hier stets beid­sei­tig). Daraus folgt, dass bei beidseitig 5 Meter Sparren­länge (zusammen 10 Meter) die besagten 50 cm² pro laufend Meter First oder Grat ausreichen. Bei 10 Meter langen Sparren (beid­seitig 20 Meter) sind bereits 100 cm²/m gefordert, bei 15 Meter (beidseitig 30 Meter) sind es 150 cm²/m. Das neue Firstlüf­tungs­system mit einer Lüftungsfläche von 250 cm²/m genügt also den Anforderungen für einen 25 Meter langen Sparren (beidseitig 50 Meter).

FOTOS:

Vollkeramische Spitzenleistung für den Ale­gra: Firstlüftungssystem aus First Nr. 15 und Firstanschlusslüfter.

Einsatz ohne Grenzen: Das neue Firstlüftungssystem funktioniert von 10 bis 65° Dachneigung bei Sparrenlängen bis zu 25 Metern.

Das geneigte Lüftungsplateau mit gepfeilten Rippen sichert dauerhaft einen Lüftungsquerschnitt von 250 cm² pro laufend Meter.

Neue, verdeckte Firstmontage mit Edelstahlstift und konischer Führung im First.

Ansicht des Firstes vom Boden aus gesehen. Selbst bei einer Dachneigung von 65° ist ein Aufreiten des Firstes nicht möglich.

Firstmontage: Edelstahlschraube mit Dicht­ring einschrauben, Edelstahlstift in den First einsetzen und den nächsten First auf den Stift einfädeln.

Fotos Zum Interview Zimmerei Schultz

Alle Fotos: Koramic

Fachberichte und Reportagen sind urheberrechtlich geschützt. Bei Interesse rufen Sie uns bitte unter 0421-414080 an.

Koramic im Internet: www.koramic.de