Schwachpunkt Fensterfuge

INHALTE DES BEITRAGS

Normen und Regelwerke
Fehler und Schäden an VHF
Fensterdichtband im Bereich der Brüstung
Korrosionsschutz von Fenstern
Diffusionshemmender Schlagregenschutz
Schlagregenschutz mit feuchtevariablen Folien
Anmerkung zu Fensterstürzen nach RAL
Anmerkungen zur sicheren Fuge
Bauen im Bestand
Fenstertausch
Lastabtragung
Schlussbemerkung
Literatur

Fensterelemente werden größer und in Verbindung mit modernem Dreifach-Wärmeschutzglas schwerer. Hierzu kommen absturzsichernde, schalldämmende und wärmedämmende Elemente. Unter Umständen machen weitere Anforderungen, z. B. im Hinblick auf die Einbruchhemmung, die Elemente zusätzlich schwerer. Die Anordnung von Fensterelementen in der Dämmebene stellt Anforderungen an das regelgerechte Befestigen der Fenster bzw. das Abdichten der Bauteilfugen. Wenn es sich um raumhohe Fensterelemente handelt, bestehen meist auch Anforderungen an die absturzsichere Befestigung des Fensters im Baukörper [1], für die es erst seit Kurzem Systemlösungen namhafter Hersteller gibt.

Bei der versetzten Montage von Fensterelementen, bei großen Fugenweiten oder bei der Montage mit Laschen oder Konsolen ist eine fachgerechte Abdichtung innen und außen am ehesten mit Fensterdichtfolien möglich. Diese Dichtfolien gibt es aus unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften (Tabelle 1).

Normen und Regelwerke

Die Forderung nach dem gedämmten Einbau der Fensterelemente bzw. der Fuge ergibt sich aus der in den Bundesländern bauaufsichtlich eingeführten DIN 4108 [2], das Gleiche gilt für den schlagregensicheren Einbau [3]. Planungshinweise, wie Fensterelemente luftdicht an den Baukörper anzuschließen sind, sowie Anforderungen an die Luftdurchlässigkeitsklasse der Fenster finden sich in der DIN 4108-7 [4].

Die baukonstruktiv möglichen Anschlusssituationen sind zwar vielfältig [5], aber der „Leitfaden zur Montage von Fenstern und Haustüren“ [6] enthält detaillierte Hinweise, wie bei welchen Fenstern und Einbausituationen welche Anschlüsse auszuführen sind. Die gebräuchlichen Befestigungselemente und Dichtstoffe sind in der Richtlinie enthalten.

Die gewerkeübergreifende Richtlinie „Anschlüsse an Fenster und Rollläden bei Putz, Wärmedämm-Verbundsystem und Trockenbau“ [7] enthält zudem Hinweise, wie der Übergang verschiedener im Bereich des Fensters anzutreffender Gewerke so gestaltet werden kann, dass das Fenster fachgerecht angeschlossen wird. Selbst wenn diese Richtlinie [7] keine konkreten Hinweise auf vorgehängte hinterlüftete Fassaden enthält, wird doch deutlich, dass beim Anschluss des Fensters an Fassade und Baukörper verschiedene Gewerke aufeinander treffen, die über die Planung und Ausschreibung sowie die Bauleitung koordiniert werden müssen. Bei vorgehängten hinterlüfteten Fassaden (VHF) [8] sind das klassischerweise die Gewerke Rohbau, Fensterbau und Fassadenbau, sofern Letztere nicht aus einer Hand geliefert werden.

Bedingt durch die luftdichte Gebäudehülle moderner Bauwerke ist der hygienische Mindestluftwechsel nach Energieeinsparverordnung (EnEV) nachzuweisen. Hierzu wird in der Regel die DIN 1946-6 herangezogen [9]. Was früher unplanmäßig über diverse Undichtigkeiten an Luftaustausch stattfand und gegebenenfalls auch zur partiellen Durchfeuchtung von Bauteilen führte, wird heute geplant. Hierdurch werden in der Regel Schäden an Bauteilen, verursacht durch Kondensatbildung und Nutzungseinschränkungen durch Zuglufterscheinungen, vermieden.

Fehler und Schäden an VHF

Schäden an der Dichtebene an Fensterfugen sind häufig auf Planungsfehler bzw. fehlende Gewerkekoordination zurückzuführen. Genauso häufig ist zu beobachten, dass Materialien fehlerhaft eingebaut werden oder dass den baulichen und konstruktiven Rahmenbedingungen keine Beachtung geschenkt wird.

VHF werden als schlagregensicher eingestuft [10]. Dennoch kann über Fugen Wasser in geringem Maß eindringen. Dieses Wasser kann an durchbindenden Bauteilen, wie Raffstorekästen oder Fensterstürzen anstehen. Deshalb kommt der Abdichtung der Fuge zwischen Fenster und Baukörper bei VHF eine besondere Bedeutung zu. Die Fuge ist so abzudichten, dass das dort entweder kein Wasser ansteht oder dass dort anstehende Wasser nicht zu Schäden führt.

In den letzten Jahren hat sich das Verwenden von Fugendichtbändern (Kompribänder) beim Einbau von Fenstern durchgesetzt. Wenn Fugendichtbänder ordnungsgemäß eingebaut werden, vereinen sie Schlagregendichtheit, Luftdichtheit und Wärmedämmung in einem.

Die Montage von Fugendichtbändern ist schneller möglich, als wenn für die drei Funktionsebenen unterschiedliche Materialien verwendet und jeweils eingebaut werden müssen. Es entsteht ein Kostenvorteil. Bei größeren Spaltmaßen, versetztem Einbau und in Bereichen mit Durchdringungen hat es sich zudem bewährt, Fensterdichtfolien für den Anschluss der Fenster innen und außen zu verwenden.

Die nachfolgenden Schadenbeispiele verdeutlichen, wie es beim Einbau von Fenstern von der Ausführung der Abdichtung innen, über das Fenster selbst und die Einleitung der Lasten sowie die Abdichtung von außen zu Schäden kommen kann.

Fensterdichtband im Bereich der Brüstung

Bild 2 ist gezeigt, wie die Bauteilfuge zwischen Fensterrahmen und Brüstung mit einem Fensterdichtband angeschlossen wurde. Links im Bild ist zu erkennen, wie über dem Fensterdichtband ein spritzbarer Dichtstoff aufgetragen wurde. Unter dem Dichtstoff liegt ein Tragklotz.

Zwar ist die Verwendung von Fensterdichtbändern grundsätzlich für Brüstung, Leibungen und Sturz geeignet, jedoch dürfen die Dichtbänder nicht durch Bauteile in ihrer Wirksamkeit beeinträchtigt werden. Solche Bauteile sind die Trag- oder Distanzklötze, die an den typischen Stellen in der Fuge zwischen Bauteil und Fensterrahmen gesetzt werden müssen. Die Fugendichtbänder müssen an diesen Stellen 10 cm überlappend mit geeignetem Material – dies ist in der Regel eine Fensterdichtfolie und kein spritzbarer Dichtstoff – abgedichtet werden.

Wenn es in dichten, hochgedämmten Neubauten zu Zugerscheinungen im Bereich der Fensterbänke kommt, ist die zugrunde liegende Ursache oft der falsche Einbau von Fugendichtbändern, die nicht ausreichend abgedichtet sind bzw. Durchdringungen aufweisen. Wenn die Durchdringungen in den Fugendichtbändern zulassungskonform abgedichtet werden, nämlich mit Fensterdichtfolie, so erübrigt sich aufgrund des Zeit- und Materialaufwands auch der Kostenvorteil der Montage mit Fugendichtbändern für die jeweilige Fuge. Deshalb wird der innenseitige Anschluss der Fensterbrüstung meist mit Dichtfolien hergestellt. Grundsätzlich ist ein Anschluss mit Fensterdichtbändern möglich, aber aufgrund der Rahmenbedingungen nicht unbedingt für jede Fuge wirtschaftlich.

Korrosionsschutz von Fenstern

Aufgrund der enormen Flügelgewichte können große Fensterelemente oft nur noch mit Profilen aus Stahl hergestellt werden. Die Stahlprofile gibt es in drei Qualitäten:

• niedriglegierter Stahl,
• niedriglegierter bandverzinkter Stahl und
• Edelstahl.

In unseren Breiten kommen in der Regel bandverzinkte und beschichtete Stahlprofile zum Einsatz. In Ausnahmefällen werden die teureren Edelstahlprofile eingesetzt. Von den normativen Rahmenbedingungen theoretisch grundsätzlich möglich [11], in der Vergangenheit nicht zulässig [12] und derzeit weder üblich noch den anerkannten Regeln der Technik entsprechend ist der Einsatz von niedrig legiertem Stahl ohne darunterliegende Bandverzinkung für Außenanwendungen.

Stahl für Außenanwendungen wird bei Fenstern in die Korrosivitätskategorie C4 mit einer hohen Lebensdauer eingestuft. Man erreicht dies entweder durch eine Bandverzinkung mit Beschichtung oder eine zinkhaltige Grundierung mit Beschichtung nach DIN EN ISO 12944-5 [13]. Da die Innenseiten nicht beschichtet werden können, kommt es dort sofort zur Korrosion. Wenn niedriglegierte Profile ohne Bandverzinkung verarbeitet werden, empfiehlt sich in jedem Fall eine externe Qualitätskontrolle, um die notwendige Qualität der Beschichtung zu kontrollieren.

Bei Fensterprofilen handelt es sich um Hohlkörper, deren Innenseiten nach der Fertigstellung nicht mehr zugänglich sind. Aufgrund der Lage kann die Bildung von Kondensat nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Deshalb sind sämtliche Durchdringungen, wie Schraubenlöcher, so abzudichten, dass keine Feuchtigkeit eindringen kann. Sämtliche Anschlüsse und Öffnungen sind über Schweißnähte dauerhaft zu versiegeln [14]. Somit ist gewährleistet, dass sich im Inneren nur leichte Korrosion aus anfänglich in der Luft enthaltenen Stoffen bildet, die aber nicht weiter fortschreitet; dies ist insbesondere bei Profilen ohne Bandverzinkung wichtig.

In dem gezeigten Beispiel aus Bild 3 waren die Stoßfugen der Profile nicht sauber miteinander verschweißt. Wenn keine Bandverzinkung vorhanden ist, kommt es im Inneren des Fensterprofils schnell zur fortschreitenden Korrosion.

Diffusionshemmender Schlagregenschutz

In Bild 4 ist die schlagregendichte Anbindung eines Fensters mit einer EPDM-Folie gezeigt. Die Folie ist an der Wand angeschlossen und im rechten Winkel nach vorn auf das Fensterprofil gezogen und befestigt. Die konstruktive Ausbildung der Abdichtung wird zudem in manchen Herstellerprospekten gezeigt. Sie ist auf der Baustelle relativ problemlos herzustellen.

In Bild 5 ist gezeigt, wie ein Sandwichpaneel über dem Fenster angeschlossen wird. Bei der gezeigten Ausführung kann es, je nach Lage der Dämmebene, zur Bildung von Kondensat in der Fuge zwischen Bauwerk und Fenster kommen.

Wenn für den Anschluss ein diffusionshemmendes Material gewählt wurde, müsste je nach Lage der Dämmebene im Bezug zur Fensterebene eine Entwässerungsöffnung unterhalb der Fensterdichtfolie vorgesehen werden (siehe Bild 10a). Dies ist jedoch aufwendig umzusetzen und wird in der Praxis kaum ausgeführt. Im vorliegenden Fall ist es aufgrund der Lage der Dämmebene im Bezug zur Fensterebene unwahrscheinlich, dass es zur Bildung von Kondensat kommt, sofern keine unplanmäßige konvektive Kondensatbildung auftritt.

Schlagregenschutz mit feuchtevariablen Folien

In Bauwerken in Holzbauweise werden gern und aus gutem Grund feuchteadaptive Materialien eingesetzt. Feuchteadaptive Stoffe, meist auf Polyamid-Basis (siehe Tabelle 1), erlauben ein Austrocknen unplanmäßig eingetragener Feuchtigkeit über sommerliche Umkehrdiffusion nach innen. Diffusionsoffene Unterdeckbahnen erlauben eine Entfeuchtung der Konstruktion durch ungehinderte Diffusion.

Hydrophobierte Dämmplatten an der Fassade (VHF) lassen kaum Restwasser eindringen, welches in geringen Mengen durch Fugen einer VHF an die Fassade gelangen kann. Die geringen Mengen, die trotzdem an den Dämmstoff gelangen, werden durch die Hinterlüftung meist schnell und schadenfrei wieder abgeführt.

Dies gilt für die Regelbauteile. Besondere Aufmerksamkeit ist jedoch den Anschlüssen und Bauteilübergängen zu widmen. Die Verwendung moderner diffusionsoffener oder feuchteadaptiver Materialien schützt nicht vor Bauschäden, wie nachfolgendes Beispiel zeigt.

In einem fast fertig gestellten hochwertigen Wohnhaus in Holzständerbauweise mit vorgehängter hinterlüftete Fassade wurde eine Durchfeuchtung des Estrichs im Erdgeschoss festgestellt. Nach dem Rückbau des Estrichs zeigte sich, dass Wasser an verschiedenen Stellen aus den Fugen zwischen der Fensterbrüstung aus Beton und den Fenstern ins Innere gelangte (Bild 6). Eine Bauteilöffnung (Bild 7) ergab, dass der in der Bauteilfuge liegende Dämmstoff partiell durchfeuchtet war.

Die Fassade war zum Zeitpunkt des Schadeneintritts noch nicht fertiggestellt. So waren die Fensterbänke noch nicht fertig montiert. Die Fenster inklusive Herstellen beider Dichtebenen innen und außen waren fertig eingebaut. Außen hatte man den schlagregendichten Anschluss mit einer feuchteadaptiven Fensterdichtfolie umseitig hergestellt. Jedoch konnte sich Wasser aus Schlagregen an den großen Fensterelementen sammeln und nach unten ablaufen. Dort stand es auf der Brüstung an und konnte aufgrund der langen Einwirkzeit über die waagerecht angeschlossene Fensterdichtfolie in die Bauteilfuge und von dort aus ins Bauwerksinnere gelangen (Bild 8).

Auch der Fenstersturz war mit einem ähnlichen rechtwinkligen Fensterdichtfolienanschluss versehen (Bild 9). Im Bereich des Haltewinkels war zudem die Folie nicht hoch genug geführt.

Anmerkung zu Fensterstürzen nach RAL

Wie Fensterstürze nach RAL [6] zu montieren sind, ist in Bild 10 gezeigt. Unabhängig vom Material der Fensterdichtfolie, ob diffusionsoffen, -hemmend oder feuchteadaptiv, ist der Anschluss der Folie am Baukörper bzw. am Fenster jeweils in der Senkrechten, nicht in der Waagerechten herzustellen.

In den Bildern 10a und 10b wird in die Dämmung eindringendes Wasser aufgrund der Neigung der Folie nach vorn entwässert. Auch hier widerspricht die Ausführung der waagerecht angeschlossenen Abdichtungen aus den Bildern 4 und 9 den Anforderungen der RAL.

Wenn eine diffusionsdichte, bzw. diffusionshemmende Folie verwendet wird, ist nach RAL vorgesehen, dass vorn eine Entwässerungsöffnung eingebaut wird, über die eingedrungenes Wasser entwässern kann (Bild 10a). Fehlt diese Entwässerungsöffnung, kann es bei Undichtigkeiten und konvektivem Feuchteeintrag zu Schäden kommen. Im Fall von diffusionsoffenen oder feuchteadaptiven Folien kann eingedrungene Feuchtigkeit von innen als Wasserdampf nach außen gelangen (Bild 10 b). Wenn eine feuchtevariable oder diffusionsoffene Fensterdichtfolie waagerecht geführt und angeschlossen wird, kann es unter ungünstigen Umständen dazu kommen, dass Wasser dort längere Zeit ansteht. Dann wird es statt nach außen abgeführt durch das diffusionsoffene bzw. feuchteadaptive Material nach innen in die Bauteilfuge eingetragen (Bild 10c).

Dies war auch der Schadenmechanismus beim Anschluss der Fensterbrüstung in Bild 8. Wenn Anschlüsse wie in Bild 10c hergestellt werden, bleiben diese oft schadenfrei, weil

• die Wasserbeanspruchung von außen gering ist oder nicht vorliegt, z. B. weil die Fenster fassadenbündig mit der Rohbaufassade liegen oder die Fassade selbst sehr wenig Wasser durchlässt, bzw.
• der luftdichte Anschluss innen so dicht ist, dass es nicht zu einem konvektiven Feuchteeintrag kommt, bzw.
• konvektiver Feuchteeintrag über andere Wirkmechanismen, z. B. kapillare Abtrocknung, wieder abgeführt wird.

Gerade im Holzbau besteht aber das Risiko von Schäden durch übermäßigen unplanmäßigen Feuchteeintrag. Dort wird bei der Verwendung von nicht fehlertoleranten Materialien und einer fehlenden Entfeuchtung die kritische Holzfeuchte im Bereich der Fuge schnell überschritten.

Anmerkungen zur sicheren Fuge

Die Fuge zwischen Baukörper und Fenster ist dann sicher, wenn sie fehlertolerant und auf das jeweilige Bauwerk abgestimmt ist. Die Ausführung sollte geplant und nicht dem Zufall überlassen werden. Außen ist die Schlagregensicherheit von Sturz und Brüstung, innen die umlaufende Luftdichtheit sicherzustellen. Durch den konstruktiven Aufbau und die Materialwahl erreicht man eine gewisse Fehlertoleranz.

Wenn im Holzbau feuchteadaptive Dichtfolien verwendet werden, so müssen diese so angeschlossen werden, dass Wasser über ein Gefälle abgeleitet wird. Bei der Verwendung klassischer, durch das sd-Wert-Gefälle fehlertoleranter Fensterdichtfolien (innen rot, außen weiß) ist ebenfalls darauf zu achten, dass kein Wasser auf der äußeren Abdichtung anstehen kann. Wenn praktisch dampfdichte Dichtfolien verwendet werden, so sind diese innen wie außen sorgfältig zu verarbeiten. Die Folien sollten zudem eher bei unkritischen Anschlussbauteilen verwendet werden (Mauerwerk).

Bauen im Bestand

Beim Bauen im Bestand lassen sich nicht immer alle Eventualitäten vorausplanen. Deshalb ist eine Bauleitung mit technischem Verständnis und eine planerische Begleitung von Bauvorhaben unerlässlich.

Im Bild 11 ist gezeigt, wie beim Bauen im Bestand eine Fensterkonstruktion an eine Bestandsattika angebunden wurde. Der Bereich wurde vom Fensterbauer behelfsmäßig mit einem für den Anschluss an Dampfbremsen vorgesehenen grünen Dichtband und einer KSK-Bahn abgedichtet. Wenn dies im weiteren Bauablauf nicht adressiert wird, z. B. im Rahmen der Hinweis- und Bedenkenpflicht eines Klempners, so wird der Bereich mit einer Blechabdeckung kaschiert.

Die verwendeten Materialien sind für die Bereiche nicht zugelassen, und es ist auch nicht zu erwarten, dass deren Verbindung mit dem Untergrund dauerhaft dicht sein wird. Bereiche mit komplizierter Anschlussgeometrie und verschiedenen Untergründen werden typischerweise mit Flüssigkunststoff abgedichtet.

Lastabtragung

Beim Tausch von Fenstern wurde in der Brüstung eine geschlossenzellige, druckfeste XPS-Dämmung zur Dämmung und Lastabtragung der neuen Fenster eingebaut (Bild 13).

Im Allgemeinen werden zur Abtragung von Lasten in der Fensterebene Tragklötze und für horizontal einwirkende Lasten Dübel verwendet [15].

Ein rechnerischer Vergleich der Dauerfestigkeiten (50 Jahre mit 2 % Stauchung) mit den einwirkenden Lasten aus dem Fenster, welche über ca. 24 mm Breite in die Dämmschicht eingeleitet werden, ergibt einen Ausnutzungsgrad von 29 % (Dauerfestigkeit XPS 0,08 N/mm² / Last aus Fenster 0,023 N/mm²). Dies gilt jedoch nur, wenn die Lasten uniform über die gesamte Aufstandsfläche in den Untergrund eingetragen werden. Genau das ist jedoch bei der vorgefundenen Montageart regelmäßig nicht der Fall.

Mit der Fensterfuge werden Maßtoleranzen aus dem Bauwerk notwendigerweise ausgeglichen. An Hochpunkten der Fensterbrüstung kommt es deshalb zu Spannungsspitzen, die die Festigkeit des Materials übersteigen. Dies ist nicht planbar und handwerklich nicht sinnvoll zu korrigieren. Daher ist die gewählte Montage auf einer druckstabilen Dämmstoffplatte regelmäßig ungeeignet, um die notwendige Standfestigkeit über Lebensdauer des Bauwerks zu erreichen.

Schlussbemerkung

Im vorliegenden Beitrag wurde gezeigt, dass es nicht nur bei der Abdichtung der Fuge zwischen Fenster und Bauwerk sowohl im Inneren als auch an der Außenhülle, selbst unter Zuhilfenahme gängiger und moderner Materialien, zu zahlreichen Fehlern kommen kann. Um diese Fehler zu vermeiden, ist eine sorgfältige Planung vorzunehmen. Die Gewerke sind aufeinander abzustimmen. Die Einbauvorschriften der Hersteller und technischen Vorschriften sind zu beachten.