So lassen sich Dachfenster klimasicher planen

Der Einbau von Dachfenstern ist offenbar eine fehlerträchtige Angelegenheit. Dieses Gewerk zählt mit zu den komplizierteren, schon im Neubau, aber erst recht im Bestand. Die üblichen Verdächtigen unter den Mängeln im Dachbereich sind denn auch undichte Stellen rund um die Rahmenprofile, dort, wo die transparenten Bauteile den Dachaufbau aus raumseitiger Luftdichtheitsschicht, Dämmung, regen- und luftdichter Unterspannbahn und schließlich Dacheindeckung unterbrechen.

Doch inzwischen geraten Dachfenster und Dachverglasungen noch aus einem anderen Grund in den Fokus: Sind sie falsch dimensioniert, zu groß im Verhältnis zum Grundriss und zur lichten Höhe unterm Dach, und ist keine funktionierende Verschattung vorhanden, heizen sich die Räume schon bei bescheidenem Sonnenschein schnell auf. Gerade die großzügigen Dachverglasungen, Dachwintergärten, Firstverglasungen, die verglasten eingeschnittenen Balkone oder Loggien können so zur Hypothek werden. Ein solch verschwenderischer Umgang mit Glas, der heute Probleme schafft, fand vor allem ab den 1980ern und bis in die frühen 2000er statt, weiß Jörg Bochtler, Energieberater, GIH-Vorstandsmitglied und nicht zuletzt Zimmermeister mit über 40 Jahren Berufserfahrung. Das zeigt: ­Neben der Montage von Dachverglasungen ist auch die Planung komplex und nicht zu unterschätzen. Die Fehler, die man machen kann, haben ernsthafte Konsequenzen.

Vertraute Schadensbilder

Energieberatende werden von Bau- oder Sanierungswilligen häufig erst hinzugezogen, wenn es darum geht, die Förderung zu sichern. Das wäre der Zuschuss vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (Bafa) im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG), steht lediglich der Austausch der Fenster an, vielleicht, weil man solche mit Zwei-Scheiben-Verglasung durch Wärmeschutz-Fenster mit Drei-Scheiben-Verglasung ersetzen will. Soll der Austausch oder Neueinbau Teil einer größeren ­Sanierungsmaßnahme sein, die das Gebäude zum KfW-Effi­zienzhaus macht, kommt das KfW-Programm 261 „Wohngebäude Kredit“ gemäß BEG WG oder NWG infrage.

Effizienzexpert:innen, die ihre Arbeit ernst nehmen, werden allerdings auch dafür sorgen, dass die Maßnahme ordentlich durchgeführt wird und idealerweise am Ende ein zu­kunftsfestes und energieeffizientes Gebäude zum Ergebnis hat. Was ebenso im Interesse der Allgemeinheit liegt. Es gilt also, in diesem Sinne auf die Auftraggebenden einzuwirken, sodass sie sich nicht mit dem Einhalten der der Technischen Mindestanforderungen (TMA) zufriedengeben. Und außerdem die oder den Energieberatenden mit Maßnahmenplanung und Bau­begleitung beauftragen.

Wie wichtig beides ist, sehen Jörg Bochtler und sein Team in der Praxis immer wieder aufs Neue bestätigt. Mit 10 bis 20 Objekten haben sie es im Monat zu tun und deswegen ausführlich mit den einschlägigen, oben erwähnten Schadensbildern. Und sie können oft auf Anhieb sagen, wie sie zustande kommen: Neue Fenster müssen luftdicht, regendicht und wärmebrückenminimiert eingebaut werden, sind es aber oft nicht und das hat Folgen.

Ist raumseitig die Luftdichtheit der Anschlüsse nicht gegeben, dringt feuchtwarme Luft in den Dachaufbau. Die Luftfeuchte kondensiert an diesen Stellen, was zur allmählichen Durchnässung der Dämmung führt, sofern sie nicht regelmäßig wieder austrocknen kann. Die Dämmschicht büßt ihre wärmeisolierende Wirkung ein, zu den reinen Lüftungswärmeverlusten durch das Entweichen der Raumluft kommen Transmissionswärmeverluste. Damit nicht genug, kann die durchnässte Zone nach einiger Zeit von Schimmelpilzen befallen werden. Holzzerstörende Pilze können zudem das Dachgerüst angreifen. Dringt von der Außenseite durch Undichtigkeiten an den Anschlüssen zur Unterspannbahn Regen in den Dachaufbau ein, führt das zum selben Ergebnis.

Eingriffe ins tragende Gerüst

Auch eine fehlende oder unzureichende Dämmung um das Fenster herum kann zu einem erhöhten Wärmedurchgang führen. Das passiert zum Beispiel, wenn zwischen Sparren und Fensterrahmen zu wenig Platz für die Dämmung ist. Die Sparrenabstände liegen hierzulande im Bestand bei 50 bis 100cm, oft anzutreffen sind um die 70cm. „Wer jetzt denkt, bei 70cm lichter Weite passt ein 69cm breites Fenster, der irrt“, sagt Bochtler.

In diesen Fällen sind Änderungen am Dachgebälk angezeigt. Für breitere Öffnungen in der Dachfläche müssen gegebenenfalls Teile der Sparren entfernt werden. An den verbleibenden Stücken werden ober- und unterhalb des noch nicht montierten Fensters waagerechte Querhölzer befestigt, sogenannte Wechsel, die zur Stabilisierung mit den intakten Sparren rechts und links verbunden werden. Zusätzlich können je nach Anforderung noch ein oder zwei Längswechsel in Sparrenrichtung eingefügt werden.

Ein derartiger Eingriff in die tragende Konstruktion ist Sache erfahrener Profis, muss vorher genau durchgerechnet werden, um sicherzustellen, dass die Stabilität weiter gewährleistet ist. „Gesellen dürfen noch nicht an den Dachstuhl“, betont der Fachmann. Laien – eventuell von einer einschlägigen Videoplattform inspiriert – sollten erst recht die Finger davon lassen. Wie vom Einbau von Dachfenstern überhaupt. „Der sollte immer von einer Fachfirma beziehungsweise von einem geschulten Handwerker ausgeführt werden. Hier geht es nicht nur um die korrekte technische Umsetzung, es hat zu guter Letzt auch mit der Gewährleistung zu tun“, erklärt Bochtler

Hitzeschutz unterm Dach

Mit zur Aufgabe der Effizienzexpert:innen gehört es jedoch vor dem Hintergrund der sich beschleunigenden Klimaerwär­mung ebenso, den sommerlichen Hitzeschutz im Auge zu behalten. Der muss im Rahmen der Maßnahmen gemäß den Vorgaben der DIN 4108-2 nachgewiesen werden, ent­weder mit ­einem vereinfachten Tabellen-Verfahren oder mit einer thermischen Gebäudesimulation (siehe GEB 02-2024, Cool durch den Sommer) Ein kniffliges Projekt, denn es gilt, die Versorgung mit Tageslicht mit dem Sonnenschutz unter einen Hut zu bringen.

Auf dieses Dilemma und den planerischen Aufwand, den üppige Verglasung demnächst machen wird, wies bereits 2021 das Deutsche Architektenblatt hin, anlässlich der Vorstellung der damals neuen Norm zum Tageslicht in Gebäuden, der DIN EN 17037: „Größere Fensterflächen bringen die Gefahr der sommerlichen Überhitzung mit sich. Um in der Planung funk­tionsfähige Lösungen ausarbeiten zu können, werden in Zukunft vermehrt Simulationen sowohl zur Tageslichtversorgung als auch zum sommerlichen thermischen Gebäudeverhalten erforderlich werden. Die Tageslichtnutzung wird hierdurch verstärkt zu einem Fachingenieurthema …“ [1].

Auf die sich ändernden Randbedingungen der planerischen Tätigkeit im Bereich Dach macht auch das Energie- und Umweltzentrum Allgäu aufmerksam. Sein dringender Rat: „Unbedingt eine ­außenliegende Verschattungsmöglichkeit anbringen … “ [2].

Das kann Bochtler nur unterstreichen: „Die Rolle der Verschattung beziehungsweise des mechanischen Sonnenschutzes … wird immer wichtiger werden.“ Dabei würde er grundsätzlich die Lösung mit Rollladen empfehlen: „Hier gibt es sehr gute Systeme, die gar keine oder nur eine reduzierte ­direkte Wärmestrahlung in Richtung Scheibe durchlassen.“ Sie würde er den ebenfalls außen angebrachten Markisen oder Screens vorziehen. Vor allem die ausgeschäumten Rollladenprofile verringern überdies in der kalten Jahreszeit auch die Wärmeverluste.

Dagegen sind die innen angebrachten Rollos oder Plissees nicht nur wenig wirkungsvoll, sie könnten sogar die Verglasung gefährden, gibt der Experte zu bedenken. Bei kühlerem, doch sonnigem Wetter kann es innen zwischen der Verschattung und der Innenscheibe zum Hitzestau kommen. Die Hitze überträgt sich auf das Material, das allerdings auf der ­Außenseite, auch wenn dort noch Edelgasfüllungen und zwei weitere Scheiben folgen, deutlich kälter ist. Ist dann irgendwann der Temperaturunterschied zwischen der raumseitigen Oberfläche und der nach außen gewandten zu groß, kann es zum thermischen Glasbruch kommen. Diese Gefahr besteht laut Ekkehard Wagner, Glas-Sachverständiger und Fachbuchautor, selbst dann, wenn lediglich dunkle Gegenstände in Nähe des Fensters positioniert oder wenn die Gläser raumseitig bemalt, beklebt oder dekoriert werden [3].

Der Nutzen der außenliegenden Verschattung steigt wesentlich, wird sie automatisch in Aktion gesetzt, immer dann, wenn die Sonne scheint, auch bei Abwesenheit der Bewohner. Durch eine smarte Steuerung, die mit einem Raumtemperaturfühler sowie einer Wetterstation mit Sonnensensor verbunden ist. Ebenso sinnvoll sind Fensterantriebe, über die sich die Flügel per Fernsteuerung oder gleichfalls smart, per intelligenter, automatisierter Steuerung öffnen und schließen lassen. Das hat nicht nur Vorteile bei schweren Fensterflügeln, es ist bei in größerer Höhe eingebauten Fenstern fast ein Muss.

Montage: luftdicht, wärmebrückenreduziert

Montage- und Dämmrahmen sowie Eindeckrahmen erleichtern den Einbau heutzutage erheblich. Kritisch ist dagegen insbesondere innen die Anbindung der Dampfbremse an die Laibung. Jörg Bochtler: „Der luftdichte Anschluss wird innen am Dachfenster mittels geeigneter Klebebänder und Folien ausgeführt.“ Mit der Betonung auf „geeignet“: Die typischen Mängel seien zu 50% durch Verwendung minderwertiger, billig eingekaufter Materialien verursacht, die anderen 50% gingen auf das Konto unsachgemäßer Verarbeitung. Wo Energieberatende auch Fachplanung und Baubegleitung übernehmen, können sie dieses Sparen am falschen Ende und die nicht fachgerechte Ausführung verhindern.

Mehr tun, auf extreme Temperaturen einstellen

Ob Neubau oder Dachgeschossausbau, mit den geeigneten Maßnahmen kann man einen passablen sommerlichen Hitzeschutz realisieren: nicht zu große Fensterflächen, intelligent gesteuerte Verschattung und Nachtlüftung, wärmespeichernde, raumumschließende Bauteile, die tagsüber Temperaturspitzen abpuffern. Experten wie Professor Martin Spitzner oder Lutz Dorsch rieten in diesem Zusammenhang auf dem DEN-GRE-Kongress in Kassel im April eindeutig von der Minimallösung ab, also der Einhaltung lediglich der Mindestvorgaben aus der gerade neu überarbeiteten DIN 4108-2 zum sommerlichen Wärmeschutz. Deren Klimadaten stammen aus dem Jahr 2011. Die aktuelle Entwicklung jedoch lässt weit intensivere Hitzeperioden mit noch höherenTemperaturen befürchten, als noch vor 13 Jahren erwartet. Zur verantwortungsvollen Planung von Aufenthaltsräumen im obersten Geschoss gehört es daher, dem Hitzeschutz Priorität einzuräumen. Denn aus „lichtdurchflutet“ kann sonst unter den kommenden klimatischen Bedingungen schnell „lebensgefährlich“ werden.