3. Anmerkungen zur Fugendimensionierung
3. Anmerkungen zur Fugendimensionierung
Für die dauerhafte Funktionsfähigkeit einer Fugenabdichtung ist deren richtige Auslegung als grundlegende Voraussetzung anzusehen. Die Bemessung von Fugen, d.h. die Festlegung der Fugenabstände und der Fugenbreiten, ist von zahlreichen Einflussfaktoren abhängig. Unter Zugrundelegung einer zulässigen Gesamtverformung von z.B. ca. 25% eines pastösen Dichtstoffes sind Richtwerte zur Festlegung der Fugenbreite zwischen Außenwandelementen aus mineralischen Baustoffen
unter Berücksichtigung üblicher Fertigungs- und Montagetoleranzen der folgenden Tabelle (Bild 13) zu entnehmen. Gegenüber den Dichtungsmassen nach DIN 18 540, die für eine Gesamtverformung von ca. 25% ausgelegt sind, können von vorkonfektionierten Fugenbändern wesentlich größere Gesamtverformungen aufgenommen werden.
In Sonderfällen, z.B. bei dunklen Bauteilen (z.B. Fensterrahmen), wird das Dichtmaterial um bis zu 30% mehr auf Dehnung und Stauchung beansprucht. Hier ist die Systemwahl besonders wichtig. Die Dimensionierung von Gebäudedehnungsfugen ist maßgeblich abhängig vom statisch-konstruktiven Konzept des jeweiligen Bauwerks.
Die exakte Fugenbemessung ist Bestandteil der Bauwerksplanung und somit Aufgabe des Statikers bzw. des Architekten. Im Folgenden kann daher keine allgemeingültige Berechnungsregel zur Fugenauslegung angegeben werden. Es soll vielmehr anhand der einzelnen Einflussfaktoren das Problembewusstsein für dieses komplexe Thema gestärkt werden. Bei der Festlegung der Fugenanzahl und der Fugenbreite ist daher stets ein Fachmann hinzuzuziehen. Die erforderliche Fugenbreite ist u.a. von den folgenden Einflussfaktoren abhängig:
- thermische, statische, nutzungsbedingte Bauteilbewegungen
- Abstand der Bewegungsfugen zueinander
- Quell- und Trocknungsbewegungen der Bauteile
- Setzungsbewegungen
- feuchtigkeitsbedingte Längenänderung der Bauteile
- Fabrikationstoleranzen der Bauteile
- Ausführungstoleranzen der Bauteile
- zulässige Stauchung und Dehnung des Fugen-Dichtungsmaterials
Anhand dieser Einflussfaktoren, aus denen sich die erforderliche Fugenbreite ergibt, kann man ersehen, dass die Fugenbreite nach Berechnung des Fugenspieles nur im Zusammenhang mit dem zur Ausführung gelangten Dichtmaterial, d.h. nur unter Berücksichtigung der zulässigen Stauchung und Dehnung der Fugendichtung, berechnet werden kann.
3.1.1 Die Funktionsebenen
3.1.1 Die Funktionsebenen
Der konstruktive Aufbau der Anschlussfuge muss unter Beachtung des möglichen Bewegungsausgleiches zwei grundsätzliche Funktionen erfüllen:
- den Schutz der Anschlussfuge und des Gebäudeinneren vor dem Außenklima
- den Schutz der Anschlussfuge vor dem Raumklima
Für die Planung der Anschlussfuge ergeben sich demnach folgende Funktionsebenen:
- die „Ebene des Wetterschutzes“ auf der Außenseite
- die „Trennebene zwischen Raum- und Außenklima“ auf der Raumseite
Im Bereich zwischen den Ebenen sind Funktionen wie Wärmeschutz, Schallschutz, usw. sicherzustellen. Bild 16 zeigt den Verlauf dieser beiden Ebenen bei einem Fensteranschluss an ein einschaliges Mauerwerk. Der Verlauf dieser Ebenen ist bei der Planung im Fenster beginnend bis in die angrenzenden Bauteile zu verfolgen. Die Kenntnis des Verlaufs dieser beiden Ebenen ist für den Ausführenden von größter Wichtigkeit, um auszuschließen, dass ihre Funktion durch Feuchtehinterwanderung über benachbarte Bereiche, durch Unterbrechungen und dergleichen, beeinträchtigt wird.
3.1.2 Die Wetterschutzebene
3.1.2 Die Wetterschutzebene
Die Wetterschutzebene soll so ausgeführt werden, dass die Anschlussfuge, die angrenzenden Bauteile und das Gebäudeinnere vor Witterungseinwirkungen von der Außenseite geschützt werden. Diese Aufgabe wird durch die Anbringung einer Regen- und Windsperre erfüllt. Regen- und Windsperre können deckungsgleich in der Wetterschutzebene liegen. Dann spricht man von einstufigen Dichtungssystemen. Liegen beide räumlich voneinander getrennt, liegt ein zweistufiges Dichtungssystem vor.
Der Regensperre kommt die Aufgabe zu, Regenwasser so nach außen zu führen, dass es nicht zur Raumseite durchdringt und es nicht unkontrolliert in der Konstruktion verbleibt. Es soll kein Schaden in der Außenwand oder in der Konstruktion entstehen.
Die Windsperre muss auch aus Gründen des Wärmeschutzes, wegen unangenehmer Zugerscheinungen und zur Vermeidung des Feuchteeintrags über durchströmende Luft, vorhanden sein.
Der Verlauf der Wetterschutzebene ist in Bild 17 dargestellt. Regen- und Windsperre können durch eine Abdichtung auf der Außenseite ausgeführt werden. Bild 17 zeigt eine Ausführung mit komprimiertem Dichtungsband, bei der das zurückgesetzte Dichtungsband bereits eine Entlastung vor direkter Regeneinwirkung erfährt.
3.1.3 Trennebene zwischen Raum und Außenklima
3.1.3 Trennebene zwischen Raum und Außenklima
Die Trennebene zwischen Raum- und Außenklima soll so ausgeführt werden, dass sie den Schutz der Anschlussfuge vor Einwirkungen aus dem Raumklima sicher stellt. Diese Forderung wird durch eine Ausführung als Dampfbremse (Bauabdichtungsbahnen, Dichtstoffe, komprimierte Dichtungsbänder usw.) gewährleistet.
Die Trennebene verläuft grundsätzlich auf der dem Gebäudeinneren zugewandten, wärmeren Wandseite mit im Jahresdurchschnitt höherer Feuchte der angrenzenden Raumluft. Bei Räumen mit Klimaanlagen und in Regionen mit wesentlich wärmerem Klima kehrt sich der Wasserdampfdiffusionsstrom auch um. Hier ist darauf zu achten, dass die jährliche Austrocknung in jedem Fall größer ist als eine vorrübergehende Akkumulation von Feuchtigkeit.
Zur Vermeidung von Tauwasser auf raumseitigen Oberflächen oder durch Feuchtestau im Bauteil bzw. in der Fuge sind folgende Anforderungen zu stellen:
- Die Trennebene muss definiert sein und ohne Unterbrechung über die raumseitige Oberfläche von Fenster und Wand verlaufen. Für Stellen, an denen die Ebene nicht definiert oder unterbrochen ist, sind mögliche Auswirkungen zu überprüfen. Die DIN 4108 Teil 2 schreibt im Absatz 6.2 vor, dass die ungünstigste Stelle eines Bauteils eine raumseitige Oberflächentemperatur von mindestens 12,6°C haben muss (Schimmelgrenze unter Normalbedingungen).
- Der Verlauf der Trennebene ist genau zu verfolgen. Insbesondere bei zur Raumseite nicht abgedichteten Fugen verläuft die Trennebene auf dem Fugengrund, welcher in einem kalten, tauwassergefährdeten Bereich liegen kann.
- Die Trennebene muss so ausgeführt sein, dass sie diffusionsdichter ist als die zur Außenseite folgenden Schichten (Vermeidung von Feuchtestau). Durch die richtige Anordnung von Dampfbremsen kann die Trennebene auf die „warme“ Seite der 12,6°C-Isotherme verlegt werden. Jedoch muss wegen der Fülle von verschiedenen Anschlusssituationen die Anordnung von Dampfbremsen in Form einer Isothermen-Berechnung von Fall zu Fall überprüft werden.
3.1.4 Lage des Fensters im Baukörper
3.1.4 Lage des Fensters im Baukörper
Die Lage des Fensters im Baukörper beeinflusst das wärmetechnische Verhalten des Anschlusses. Der Wärmedurchgang sowie die Oberflächentemperaturen sind bei verschiedenen Mauerwerksarten und Einbaulagen unterschiedlich:
Die Lage des Fensters bei einschichtigem Außenwandaufbau (siehe Bild 18). Aus Gründen des Wärmeschutzes und der Oberflächentemperatur der inneren Fensterlaibung ist eine Einbaulage im mittleren Bereich der Außenwand anzustreben. Beim Fenstereinbau im mittleren Drittel der Wand ist der Wärmeverlust und die Oberflächentemperatur optimiert. Die Lage des Fensters bei mehrschichtigem Außenwandaufbau mit Wärmedämmung und bei Wandkonstruktionen mit Wärmedämmschicht ist der Fenstereinbau in der Ebene der Dämmzone am günstigsten.
