Konstruktionselemente für VHF: Darauf müssen Sie achten

Die Vorteile vorgehängter hinterlüfteter Fassaden (VHF) haben  wir im Fachbeitrag "VHF: Eine nachhaltige Alternative" veranschaulicht. Diese Fortsetzung legt den Fokus auf diverse Unterkonstruktionssysteme aus Holz oder Metall. Ergänzend dazu erfolgt ein Seitenblick auf geeignete Dämmstoffe und geeignete Befestigungsmöglichkeiten im System.

Holz- und Holz-Metall-Unterkonstruktionen

Noch vor wenigen Jahren wurde ein Großteil aller VHF-Unterkonstruktionen für Klempnerfassaden aus Holz hergestellt. Hauptbestandteile funktionaler Holzunterkonstruktionen sind:

• Grundlattung
• ggf. Konterlattung
• Traglattung
• Vollschalung

Die Bemessung von Holzunterkonstruktionen und deren Verbindungselementen erfolgt nach der DIN EN 1995-1-1 (Eurocode 5) oder den ­entsprechenden Zulassungen. Generell wird auf die Wichtigkeit der



Verwendung von trockenen Bauhölzern mit einer CE-Kennzeichnung nach EN 14 081-1 hingewiesen. Die Festigkeitsklasse C24 nach EN 338 sowie die Sortierklasse S10 nach DIN 4074 und der Holzschutz nach DIN 68 800-1 bis 3 und DIN 68 800-5 sind weitere zu beachtende Faktoren. Die Befestigung der Holzelemente erfolgt mit zugelassenen, korrosionsgeschützten Schrauben und geeigneten Dübeln. Fast immer wird die Wärmedämmung im Bereich des Holzständerwerks direkt auf dem Traggrund (z. B. auf Ziegelstein, Kalksandstein, Ortbeton oder anderen Materialien) eingesetzt.

Eine durchaus praktische Alternative stellen kombinierte Unterkonstruktionen aus Holz und Metall dar. Ein großer Vorteil solcher Hybridkonstruktionen liegt in der besseren Justierbarkeit. Sie sind überaus ­praktisch, um zum Beispiel Unebenheiten im Verankerungsgrund auszugleichen oder größere Dämmstoffdicken zu realisieren.

Metallunterkonstruktionen

Es ist kein Geheimnis, dass die meisten Klempner mit Metall besser umgehen können als mit Holz oder Holzwerkstoffplatten. Zudem sind Fassadenunterkonstruktionen aus Metall leichter und somit mit deutlich weniger Kraftaufwand zu montieren. Korrosionsgeschützte Metallunterkonstruktionen und solche aus Nichteisenmetallen verrotten nicht und punkten zudem mit ihrer Feuerfestigkeit. Ebenso wie mit den weiter oben genannten Hybridkonstruktionen gestaltet sich der Toleranzausgleich mit Ganzmetall-Unterkonstruktionen überaus einfach. Weitere Vorteile von Unterkonstruktionen aus Metall sind:

• Einfache und sichere Variation der Dämmstoffdicke
• Geringe Schadensanfälligkeit
• Sehr geringer Wartungs- und Instandhaltungsaufwand
• Wiederverwendung und Rückführung in den Wertstoffkreislauf
• Nahezu witterungsunabhängige Montage
• Hoher Vorfertigungsgrad
• Nicht brennbar

Systemkomponenten für Konstruktionen aus Metall

Die Vorteile von Metallunterkonstruktionen gegenüber solchen aus Holz überwiegen deutlich. Grund genug, einen genauen Blick auf diverse Tragprofile, Wandkonsolen und dazu passendes Zubehör zu werfen: Geeignete Konsolen (Wandhalter) werden häufig aus Aluminium (z. B. EN AW 6060 T66) oder aus Edelstahl mit Korrosionswiderstandsklasse III/mittel hergestellt und verbaut. Bei der Fixierung der Konsolen auf dem Verankerungsgrund werden zur thermischen Trennung sogenannte Thermoelemente oder Thermostopp-Unterlagen zwischengelegt. Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz von Wärmebrückenarmen. Dabei handelt es sich um passivhaustaugliche, zertifizierte, schwer entflammbare Unterkonstruktionssysteme. Sie bestehen teilweise oder im Ganzen aus glasfaserverstärkten Kunststoffen oder aus Kunststoffen mit Metallkern (z. B. Tekofix-Wandhalter von Systea). Die schwer entflammbaren Elemente (B2) können aufgrund ihrer Eigenschaften meist nur bis Gebäudeklasse 3 (laut Musterbauordnung für Gebäudehöhe bis 7 m) eingesetzt werden. Sie gehören zu den nicht geregelten Bauprodukten und benötigen daher eine separate bauaufsichtliche Zulassung. Generell können für den nichtbrennbaren Bereich Konsolen oder Stabsysteme aus nichtrostendem Stahl eingesetzt werden. Aufgrund ihrer geringeren Wärmeleitfähigkeit gegenüber Aluminiumkonsolen verringert sich der Wärmedurchgang deutlich.

Fest- und Gleitpunkte für Metallunterkonstruktionen

Ebenso wie Metalldachscharen müssen auch Metallunterkonstruktionen mit Festpunktbereichen gegen Abrutschen oder Verschieben gesichert werden. Am Festpunkt werden die Eigenlasten der Fassade sowie auf die Konstruktion einwirkende Windlasten auf den Verankerungsgrund übertragen. Am Gleitpunkt werden nur Windlasten (Druck und Sog) auf den Verankerungsgrund übertragen. Gleitpunkt-Konsolen sind zur Aufnahme der Tragprofile mit geeigneten Langlöchern ausgestattet. Um eine zwängungsfreie Konstruktion zu gewährleisten, werden Tragprofil und Konsole wie folgt miteinander verbunden: An Tragprofilen werden mittig der Langlöcher Nietverbindungen mittels Nietsetzlehren oder Schraubverbindungen mittels Schrauben mit Freischnitt verwendet. Wichtig dabei ist der Verwendbarkeitsnachweis für entsprechende Verbindungselemente.

Tragprofile aus Metall

Es werden vornehmlich Tragprofile aus stranggepresstem Aluminium (EN AW 6063 T 66/ EN AW 6060 T66) verwendet. Beim Zusammenbau mit Kupfer sind sie durch eine Beschichtung oder ein Korrosionsschutzband zu trennen. In Einzelfällen kommen auch Edelstahl- oder Stahlprofile mit geeignetem Korrosionsschutz zum Einsatz.

Wärmedämmung an der Fassade

Nach dem aktuellen Stand der Technik werden an VHF-Fassaden Dämmstoffe mit dem Anwendungsgebiet WAB (Außendämmung der Wand hinter Bekleidung) nach DIN 4108-10 empfohlen. Geeignete Dämmstoffe müssen durchgehend wasserabweisend sein WL (P). Ein weiteres Kriterium ist die Dauer der offenen Bauzeit. Geeignete Fassadendämmstoffe sollen daher bis zu drei Monate frei bewittern können. Wichtig dabei ist, dass bereits montierte Dämmstoffe an Dachrändern oder Hinterschneidungen in der Fläche (Brüstungen, Loggien, Balkone) abgedeckt werden, damit kein Wasser hinter die Dämmung gelangt.

Außerdem müssen Fassadendämmstoffe diffusionsoffen sein, damit eine sichere Ableitung von Feuchtigkeit aus dem Gebäude gewährleistet wird. Weitere Informationen sind in der Musterbauordnung (MBO) im § 28 Abs. 3 S. 1 geregelt. Zum Beispiel muss nach MVV TB Anhang 6 (hinterlüftete Außenwandbekleidung) ab Gebäudeklasse 4 nicht brennbar A /A2 sein. Die Befestigung erfolgt mit fünf Dämmstoffhaltern je Quadratmeter. Diese müssen mindestens normal entflammbar sein.

Ebenfalls genau definiert sind Dämmstoffeigenschaften wie Formbeständigkeit oder Widerstandsfähigkeit gegen Pilzbefall und Fäulnis. Eine Vlieskaschierung kann eingesetzt werden, besitzt aber nur eine optische Funktion.

Brandschutz

Da die Brandschutzvorschriften überaus komplex und in den Landesbauordnungen der Bundesländer unterschiedlich definiert sind, werden im Folgenden nur einige Hinweise aufgeführt. Generell kann festgehalten werden, dass Gebäude, deren Fußbodenoberkante des höchsten Geschosses (das noch als Aufenthaltsraum genutzt werden kann) höher als 7 m ist, besondere Anforderungen an den Brandschutz der vorgehängten hinterlüfteten Fassade erfüllen müssen. Gleiches gilt für Gebäude, deren Bruttogeschossfläche < 400 m² beträgt. Wichtige Punkte sind in der MBO-Gebäudeklasse 4 außerdem:

• Wärmedämmschicht muss nichtbrennbar sein
• Hinterlüftungsspalt darf bei Holz-UK nicht mehr als 50 mm und bei Metall-UK nicht mehr als 150 mm betragen
• Horizontale Brandsperren müssen in jedem zweiten Geschoss angeordnet werden
• Laibungen von Öffnungen in der Fassade (Fenster, Türen) dürfen unter bestimmten Bedingungen Bestandteil der Brandsperren sein
• Vertikaler Hinterlüftungsspalt darf über die Brandwand nicht hinweggeführt werden

Außerdem sind für Fassaden ohne Öffnungen horizontale Brandsperren nicht erforderlich, wenn die Außenwandbekleidung ausschließlich aus nichtbrennbaren Materialien besteht und durch die Art der Fensteranordnung eine Brandausbreitung im Hinterlüftungsspalt ausgeschlossen ist (siehe auch Infokasten).

Das Fachbuch zum Thema

Mit seinem Fachbuch „Metall-Architektur Fassaden“ ist Josef Peter Münch ein perfekt illustriertes umfassendes Nachschlagewerk gelungen, das zeigt, wie herausragende Metallfassaden entstehen und worauf es bei Planung, Fertigung und Umsetzung ankommt. Josef Peter Münch, der ebenso wie Michael Giebler als technischer Berater weiß, worauf es bei der Fassadenplanung ankommt, offenbart in seinem über 280 Seiten starken Fachbuch, was ihn bei der Fassadengestaltung besonders fasziniert – nämlich Umsetzungsideen, die sich von der Masse abheben. Münch lässt seine Leser an seinem enormen Fachwissen und dem damit verbundenen Erfahrungsschatz teilhaben. Seine Architekturbegeisterung bringt er mit spektakulären Fotos zum Ausdruck, die er in alter Schlenker-Manier mit handgezeichneten Skizzen ergänzt und so manches Konstruktionsgeheimnis lüftet. Als einzigartiges Nachschlagewerk ist „Metall-Architektur Fassaden“ zugleich Inspirationsquelle. Es richtet sich daher ebenso an Architekten und Planer wie an Fachhandwerker, Metallhalbzeug-Lieferanten, Bauherren und Freunde anspruchsvoller Architektur. Auf www.baumetall.de/fassadenbuch sind kostenfreie Leseproben und weitere Infos zum Fachbuch abrufbar.

Dieser Beitrag von Michael Giebler ist zuerst erschienen in BAUMETALL 02/2021. Giebler ist Klempnermeister und technischer Fachberater.

Lesen Sie hierzu auch den ersten Teil dieses Beitrags "Vorgehängte hinterlüftete Fassaden: Eine nachhaltige Alternative".