Kaminaufsatz für Rohrdurchführungen im Blech- oder Sandwichpaneeldach

Trapezblech- und Sandwichpaneeldächer beherrschen heute Industriehalle, Landwirtschaftslager, Fertigbauwohnhaus und einen guten Teil der Erweiterungen im Bestand. Sie sind schnell montiert, leicht und wirtschaftlich. Und sie haben eine Besonderheit, die sehr häufig schlecht gelöst wird: die Durchführung eines Kaminrohrs oder eines Lüftungsrohrs.

Bei einem Ziegeldach auf Massivdecke wird dieser Anschluss mit Mauerwerk gelöst: Es gibt Masse, in die man einbinden, einsetzen und abschließen kann. Bei einem Blechdach gibt es nichts davon. Es gibt ein Blech von weniger als einem Millimeter Stärke, mit Rippen, die das Wasser leiten, auf Pfetten aufgelegt, das sich in der Sonne ausdehnt und zusammenzieht und beim Sandwichpaneel zugleich die Dämmung des Gebäudes und seine Dampfbremse ist. Jedes schlecht gelöste Loch wird zur Undichtigkeit, und eine Undichtigkeit in einer Halle tropft selten dorthin, wo sie nicht stört.

Dieser Leitfaden erklärt, wie dieser Anschluss gelöst wird: was die Regelwerke erwarten, wo die Durchführung liegen soll, wie die Dichtheit auf einem Profilblech sichergestellt wird, was sich beim Sandwichpaneel ändert und welche Rolle der obere Abschluss für den Schutz der Mündung und das Zugverhalten spielt.

Fünf Eigenschaften unterscheiden ein leichtes Dach von einem traditionellen, und alle fünf wirken sich unmittelbar auf den Aufsatz des Rohrs aus.

Die Materialstärke. Das Blech hat Zehntelmillimeter. Es gibt kein Material, in das man ein Bauteil einbinden oder es im Mörtelbett verlegen könnte. Das ganze System arbeitet durch mechanische Befestigung und Überlappung, nicht durch Haftung oder Gewicht.

Die Profilierung. Das Wasser läuft nicht über eine durchgehende Fläche ab. Es läuft in den Tälern zwischen den Rippen gebündelt ab. Jedes Bauteil, das mehrere Rippen durchschneidet, unterbricht diese Kanäle und schafft oberhalb einen Aufstau, genau dort, wo man ihn nicht will.

Die geringe Dachneigung. Dachneigungen von Profilblech- und Paneeldächern sind deutlich flacher als bei Ziegeldächern. Bei so geringen Neigungen fließt das Wasser langsam ab, und jedes Hindernis staut es auf.

Die thermische Bewegung. Ein der Sonne ausgesetztes Metalldach erwärmt sich stark und kühlt schnell ab. Dieser tägliche Zyklus erzeugt Dehnungen und Zusammenziehungen, die das Dach an seinen Auflagern und Überlappungen aufnimmt. Ist das Rohr starr mit dem Blech verbunden, löst diese Bewegung am Ende die Abdichtung oder ermüdet die Befestigung.

Die mehrfache Funktion der Hülle. Beim einfachen Blech ist das Dach Abschluss und wenig mehr. Beim Sandwichpaneel ist es Abschluss, Wärmedämmung und, über sein Innenblech, Dampfbremse. Es zu durchbohren, betrifft alle drei Funktionen zugleich.

Wer «einen Aufsatz für das Kaminrohr» bestellt, denkt meist an ein einziges Bauteil. Tatsächlich sind es drei, und man sollte sie unterscheiden, weil jedes ein anderes Problem löst.

• Die Durchführung. Die im Dach hergestellte Öffnung und das Element, das sie an Umfang und Kante löst. Beim Sandwichpaneel gehören die Behandlung des Kernschnitts und die Abdichtung auf der Innenseite dazu.
• Die Anschlussschürze. Das Bauteil, das um das Rohr auf dem Dach aufliegt und das Wasser zu den Seiten und nach unten leitet. Auf der Baustelle wird es als Manschette oder Anschlussblech bezeichnet.
• Der obere Abschluss. Das Bauteil, das die Mündung des Rohrs krönt: der Kaminaufsatz bzw. das Endstück. Er schützt den Austritt vor direktem Regeneintritt, verhindert, dass der Wind auf die Mündung drückt, und erhält den freien Durchtrittsquerschnitt.

Undichtigkeiten konzentrieren sich fast immer auf die ersten beiden. Probleme bei Zug und Rückstau auf das dritte. Ein gut gelöstes Projekt berücksichtigt alle drei.

Das Regelwerk für Dachdurchdringungen und die Fachregeln des Dachdecker- und Klempnerhandwerks verlangen für den Anschluss von Durchdringungen im Wesentlichen dieselben Grundsätze: Durchdringungen gehören nicht in Kehlen, das Wasser muss oberhalb der Durchdringung zu den Seiten abgeleitet werden, und der Anschluss muss das Rohr über der Dachfläche ausreichend hoch umfassen. Welche Norm oder Fachregel im Einzelfall maßgeblich ist und welche Mindestwerte sie nennt, hängt vom Land, vom Dachaufbau und vom Projekt ab und ist mit der Planung bzw. dem ausführenden Fachbetrieb abzuklären; wir nennen hier bewusst keine Normzahlen. Als Richtwert aus der Praxis für die Höhe des Anschlusses am Rohr gelten mindestens rund 20 cm.

Bei geneigten Dächern, also praktisch allen Blech- und Sandwichpaneeldächern, bedeutet das drei Dinge: Die Durchführung liegt nicht in der Kehle; der obere Teil des Anschlusses ist so gelöst, dass das Wasser zu den Seiten des Rohrs abgeleitet wird; und rund um die Durchführung liegt ein vorgefertigtes oder vor Ort hergestelltes Schutzelement, das das Rohr über dem Dach in ausreichender Höhe umfasst.

Bei Flachdächern kommt eine Bedingung zur Lage hinzu: Durchdringungen sollten mit ausreichendem Abstand zu aufgehenden Bauteilen und zu Aufbauten auf dem Dach angeordnet werden.

Eine weitere Anforderung wird oft vergessen und ist bei leichten Dächern sehr relevant: die Befestigung von Elementen. Ein Rohr von einer gewissen Höhe braucht fast immer eine Aussteifung, und deren Anker sind ebenfalls Durchtrittsstellen für Wasser, die nicht in Kehlen liegen und entsprechend geschützt werden müssen.

Auf die Baustelle übertragen: Die Durchführung wird nicht dort platziert, wo es der Installation passt, sondern dort, wo das Dach sie zulässt; das Bauteil, das sie löst, hat eine Mindesthöhe über dem Dach; und das von oben kommende Wasser muss zu den Seiten verteilt werden, bevor es das Rohr erreicht.

Ist die Dichtheit gelöst, bleibt die andere Hälfte des Problems: wo das Rohr endet. Die Höhe der Mündung über Dachfläche und First und ihre Abstände zu Hindernissen sind durch die vor Ort geltenden Vorschriften für Abgasanlagen festgelegt und unterscheiden sich je nach Land und Region; verbindlich sind die Vorgaben der Vorschriften und des zuständigen Schornsteinfegers (in Österreich Rauchfangkehrers). Wir nennen deshalb keine Zahlenwerte. Der allgemeine Grundsatz ist überall derselbe: Die Mündung muss den First und nahe Hindernisse überragen und darf nicht in deren Turbulenzzone liegen. Auch die Abführung ins Freie über Dach ist bei Neubauten und bei der Erneuerung bestehender Anlagen der Regelfall.

Wird nicht Rauchgas, sondern verbrauchte Luft abgeführt, gelten die Anforderungen der Lüftungsvorschriften; die Auslassöffnung über Dach muss Hindernisse in der Umgebung überragen, und bei begehbaren Dächern ist eine größere Höhe erforderlich.

In einer Halle scheinen diese Kriterien leicht erfüllbar, weil das Dach weitläufig und frei ist. Es lohnt ein zweiter Blick: Oberlichter, statische Entlüfter, Klimageräte, benachbarte Rohre und angrenzende höhere Hallen sind in jeder Hinsicht Hindernisse, und eine Halle mit großer Fläche erzeugt Windströmungen über dem Dach, die in der Höhe schlecht dimensionierte Austritte beeinträchtigen.

Die Lage der Durchführung bestimmt alles Übrige. Das sind die Planungskriterien, die bei leichten Dächern am besten funktionieren:

• Nie in der Kehle. Es ist ein ausdrückliches Verbot und zugleich der schlechteste denkbare Ort: Die Kehle bündelt das Wasser zweier Dachflächen.
• So nah wie möglich am First. Je höher die Durchführung liegt, desto weniger Dachfläche leitet Wasser auf sie, desto weniger Rohrlänge ist dem Wind ausgesetzt und desto weniger Höhe muss gewonnen werden, um den First zu überragen.
• Die Profilgeometrie respektieren. Besser ist eine Durchführung, die ein ganzes, sauberes Tal unterbricht und auf den benachbarten Hochsicken aufliegt, als eine, die eine halbe Rippe durchschneidet und die Anschlussschürze an der Kante der Rippe aufliegen lässt.
• Entfernt von Quer-Überlappungen. Die Überlappungen zwischen Blechen sind ohnehin heikle Stellen. Eine Durchführung wenige Zentimeter daneben vervielfacht das Risiko.
• Getrennt von anderen Elementen. Ein Abstand von rund 50 cm, wie er bei Flachdächern üblich ist, ist auch hier ein vernünftiger Anhaltswert: Oberlichter, Anker, Absturzsicherungen, Fallrohre und Geräte verdienen Abstand.
• Verträglich mit der Tragkonstruktion. Die Durchführung muss zwischen den Pfetten liegen, nicht auf einer, und das Rohr muss von der Konstruktion getragen werden und nicht vom Blech.

Der letzte Punkt verdient Nachdruck. Das Blech ist kein tragendes Element für das Rohr. Das Gewicht des Kamins, sein Winddruck und die Wartungslasten werden über eigene Halterungen in die Konstruktion abgeleitet. Stützt sich das Rohr auf dem Dach ab, verformt es dieses, und ein verformtes Blech leitet das Wasser nicht mehr dorthin, wohin es soll.

Das Ziel ist leicht zu formulieren: Das über das Dach ablaufende Wasser soll das Rohr umfließen, ohne die Öffnung zu berühren, und seinen Weg fortsetzen. Diese Grundsätze machen es möglich.

• Das Wasser oben ableiten. Der obere Teil des Anschlusses erhält den gesamten Abfluss von oberhalb. Er muss mit einem Bauteil gelöst werden, das ihn zu den Seiten verteilt, bevor er das Rohr erreicht. Auf der Baustelle geschieht das, indem die Anschlussschürze unter das obere Blech geführt wird oder ein spitz zulaufender Wasserführungsbereich als Wasserscheide angeordnet wird.
• Immer in Fließrichtung überlappen. Das Bauteil liegt unter dem Blech oberhalb und über dem Blech unterhalb. Wird diese Reihenfolge an einer einzigen Stelle umgekehrt, wird die gesamte Anordnung zum Trichter.
• Auf den Hochsicken aufliegen, die Täler nicht versperren. Die Basis der Anschlussschürze muss der Profilierung und Höhe der Rippe folgen oder auf einem Sockel über der Wasserlinie angehoben sein. Eine ebene Schürze, auf ein Profilblech geschraubt, lässt darunter per Definition Hohlräume.
• Auf der Hochsicke befestigen und durchgehend abdichten. Die Befestigungen sitzen im oberen Teil des Profils, mit Schrauben und Dichtscheibe, niemals im Talgrund, wo das Wasser fließt. Die Abdichtung wird als durchgehende Raupe auf sauberem Untergrund aufgetragen, nicht punktuell.
• Mindestens 20 cm Rohr umfassen. Der senkrechte Streifen ist keine ästhetische Kleinigkeit: Er verhindert, dass Spritzwasser oder vom Wind getriebenes Wasser durch die Verbindung eindringt.
• Bewegung zulassen. Zwischen Bauteil und Rohr muss eine Fuge liegen, die die unterschiedliche Dehnung aufnehmen kann. Eine starre Abdichtung zwischen zwei Metallen, die sich unterschiedlich bewegen, hat ein Verfallsdatum.
• Auf die Verträglichkeit der Metalle achten. Der direkte Kontakt zwischen Aluminium und Kupfer ist zu vermeiden, und in feuchter oder salzhaltiger Umgebung ist auf Metallpaarungen zu achten, gegebenenfalls mit Trennlagen.

Und ein Hinweis, der viele Nachbesserungen erspart: Der Dichtstoff ist eine Ergänzung, nie die Lösung. Eine nur mit Dichtmasse gelöste Durchführung hält einen Winter. Die Geometrie der Bauteile und die Überlappungen halten zwanzig.

Ein Sandwichpaneel besteht aus zwei Metallblechen und einem mit beiden verbundenen Dämmkern und wird nach der Norm EN 14509 gefertigt und klassifiziert. Das Innenblech ist nicht nur Oberfläche: In der Praxis wirkt es als Dampfbremse der Hülle. Wird es für ein Rohr durchbohrt, werden drei Kontinuitäten zugleich unterbrochen.

Die Kontinuität der Dämmung. Die Öffnung erzeugt eine lokale Wärmebrücke. In einer Umgebung, in der die Innenluft warm und feucht ist — eine Halle mit Prozess, ein Wohnhaus mit Ofen —, ist diese kalte Stelle ein Kandidat für Kondensation.

Die Kontinuität der Dampfbremse. Wird nur außen abgedichtet, findet der Wasserdampf von innen einen direkten Weg ins Innere des Paneels. Das Ergebnis ist keine sichtbare Undichtigkeit, sondern Feuchte, die sich an der Kante des Kerns ansammelt, und Korrosion von innen. Die Abdichtung auf der Innenseite ist ebenso wichtig wie die außen.

Die Unversehrtheit der Kante. Der Schnitt lässt den Kern am gesamten Umfang sichtbar. Diese Kante muss geschützt und abgedichtet werden: Sie ist der Eintrittsweg der Feuchte in das Innere des Paneels.

Außerdem muss das Durchführungsbauteil auf die tatsächliche Stärke des Paneels ausgelegt sein. Eine Anschlussschürze, die für einfaches Blech gedacht ist, deckt die Kante eines Paneels von 40, 60 oder 100 mm nicht ab, und der Anschluss bleibt unvollständig. Auch die Dampfbremse unter der Dämmung muss dort, wo die Berechnung des Feuchteschutzes sie vorsieht, wiederhergestellt werden: Die Hülle zu durchbohren, ohne diese Schicht zu ersetzen, hebt diese Planung lokal auf.

Die gängigsten Kerne von Sandwichpaneelen sind Schäume aus Polyurethan oder Polyisocyanurat, expandiertes Polystyrol und Mineralwolle. Die ersten drei sind organische Materialien; Mineralwolle ist es nicht. Der Unterschied ist sehr wichtig, wenn das Paneel von einem Rohr durchdrungen wird, das Verbrennungsgase mit hoher Temperatur führt.

Modulare Metallschornsteine werden nach den Normen der Reihe EN 1856 bezeichnet, und diese Bezeichnung enthält unter anderem den vom Hersteller des Rohrs angegebenen Mindestabstand zu brennbaren Materialien. Dieser Abstand ist keine Orientierung, sondern eine Einbaubedingung. Durchdringt das Rohr ein Bauteil, das brennbares Material enthält, muss er sichergestellt werden, üblicherweise durch ein Durchführungselement oder eine Manschette, die den Abstand hält und je nach System die Hinterlüftung dieses Raums erlaubt.

Daraus ergeben sich zwei praktische Folgen. Erstens ist ein einwandiges Rohr nicht die geeignete Lösung, um ein Dach mit brennbarem Kern zu durchdringen. Zweitens muss die Öffnung nach diesem angegebenen Abstand bemessen werden, nicht nach dem Rohrdurchmesser. Es ist ein häufiger Fehler: Das Paneel wird auf das exakte Maß des Rohrs geschnitten und abgedichtet, sodass der organische Dämmstoff in direktem Kontakt mit der Außenwand des Rohrs bleibt.

Im Hochbau sind die Brandschutzvorschriften des jeweiligen Landes maßgeblich, bei Industriebauten zusätzlich die entsprechenden Industriebau- bzw. Brandschutzvorschriften. In beiden Fällen sind das Brandverhalten der Paneele und die Bedingungen für die Durchführung von Installationen Teil des Projekts, nicht ein Montagedetail.

Ist die Durchführung gelöst, bleibt das Bauteil, das den Austritt krönt. Seine Funktion ist dreifach: direkten Regeneintritt durch die Mündung verhindern, verhindern, dass der Wind darauf drückt und Rückstau verursacht, und den freien Durchtrittsquerschnitt erhalten, den die Gase brauchen, um ohne Abschnürung auszutreten.

Auf Hallendächern wiegt diese Funktion schwerer als bei einem Haus zwischen Nachbarbauten. Ein weitläufiges, freies Dach, oft im Gewerbegebiet oder auf freiem Feld, setzt das Rohr starkem und wenig stabilem Wind aus, mit Richtungswechseln und Böen, die sich in Schwankungen des Zugs niederschlagen. Die Geometrie des Aufsatzes macht diese Exposition beherrschbar.

Es gibt zwei Lösungsfamilien. Der statische Aufsatz arbeitet ohne Stromverbrauch, gestützt auf seine eigene Geometrie und die Wirkung des Windes auf die Mündung. Er deckt die Mehrzahl der Anlagen ab. Der mechanische Aufsatz enthält eine erzwungene Absaugung und ist Fällen vorbehalten, in denen der natürliche Zug nicht dauerhaft ausreicht oder der Prozess einen stabilen Volumenstrom verlangt. Wir behandeln das ausführlich in diesem Beitrag zu mechanischem oder statischem Kaminaufsatz, und die Funktionsweise des Zugs ist erklärt in Was ein Kaminaufsatz ist und wie er funktioniert.

Beim Material bewegt sich die Wahl zwischen lackiertem Aluminium und Edelstahl. Bei einem leichten Dach ist das Gewicht des Bauteils meist nicht entscheidend, wohl aber zwei Faktoren: die Aggressivität der Umgebung — Meeresnähe, industrielle Atmosphäre, Abgase des Prozesses selbst — und die Farbe, denn ein Aufsatz im selben RAL-Ton wie das Dach wirkt nicht mehr als Anbauteil. Die vollständigen Kriterien finden Sie im Leitfaden zur Wahl zwischen Edelstahl und lackiertem Aluminium.

Handelt es sich beim Austritt um Lüftung und nicht um Rauchgas, ist der Ansatz derselbe, mit Lüftungsendstücken statt Kaminaufsätzen.

Ein Standardaufsatz folgt einem Katalog von Durchmessern. Ein reales Rohr folgt einem bestimmten Hersteller, einem System und einer Wandstärke, und das Dach, auf dem es aufliegt, folgt einem handelsüblichen Profil mit eigener Rippenteilung. Die Wahrscheinlichkeit, dass beides mit einem Katalogteil übereinstimmt, ist gering, und wenn nicht, entstehen improvisierte Zwischenstücke, auf der Baustelle gebogene Bleche und Öffnungen, durch die Wasser eindringt.

Deshalb werden die Aufsätze VENTUM® nach Maß jedes Austritts gefertigt, mit einer Fertigungstoleranz von 3 mm je Seite. Diese Angaben ermöglichen es, das Bauteil eindeutig zu definieren:

• Tatsächlicher Außendurchmesser des Rohrs, am eingebauten Bauteil gemessen, nicht der Nenndurchmesser des Innenrohrs.
• Art des Rohrs: einwandig oder doppelwandig isoliert, und das Handelssystem, falls bekannt.
• Profil des Dachs: Art von Blech oder Paneel, Teilung und Höhe der Rippe und, beim Sandwichpaneel, die Gesamtstärke.
• Dachneigung und Ausrichtung der Durchführung zur Linie des größten Gefälles.
• Verfügbare freie Höhe über der Mündung sowie Abstand zu First und nahen Hindernissen.
• Nutzung: Rauchgasabführung oder Lüftung, und zugehöriger Brennstoff oder Prozess.
• Umgebung: Gewerbegebiet, ländliche Umgebung, Meeresnähe oder Atmosphäre mit chemischer Belastung.
• Oberfläche: gewünschter RAL-Ton oder Edelstahl.

Mit diesen Angaben wird das Bauteil so gefertigt, dass es passt. Ohne sie wird es gefertigt, um sich anzunähern, und das ist etwas anderes.

• Die Durchführung in die Kehle setzen oder wenige Zentimeter neben eine Quer-Überlappung. Es sind die beiden schlechtesten möglichen Standorte.
• Die Dichtheit dem Dichtstoff überlassen. Die Dichtmasse begleitet die Geometrie; sie ersetzt sie nicht.
• Die Überlappung umkehren. Das Bauteil über das Blech oberhalb zu legen, garantiert Undichtigkeit, auch wenn alles andere korrekt ausgeführt ist.
• Im Tal des Profils befestigen. Jede Schraube im Talgrund ist eine Durchbohrung im Kanal, in dem das Wasser fließt.
• Das Rohr auf dem Dach abstützen. Das Blech ist keine Tragkonstruktion; die Verformung, die es verursacht, endet in einer Undichtigkeit.
• Die Innenabdichtung beim Sandwichpaneel vergessen. Der Schaden ist erst zu sehen, wenn der Kern durchfeuchtet und das Innenblech korrodiert ist.
• Die Öffnung auf das exakte Maß des Rohrs schneiden, ohne den für das Rohr angegebenen Abstand zu brennbaren Materialien einzuhalten.
• Die Mündung unter dem First oder unter einem nahen Hindernis lassen und hoffen, dass der Aufsatz den Höhenfehler ausgleicht.
• Den Aufsatz nach Katalog wählen, ohne den tatsächlichen Außendurchmesser des Austritts zu messen.

VENTUM® ist die Reihe der Kaminaufsätze und Lüftungsendstücke von Industrias Mas Salvadó y Sucesores, S.L.U., Hersteller von Aluminiumprodukten für das Bauwesen seit 1968 und nach ISO 9001:2015 zertifiziertes Unternehmen. Die Reihe ist in statischer und mechanischer Ausführung erhältlich, in lackiertem Aluminium in jedem RAL-Ton oder in Edelstahl, und wird nach Maß jedes Austritts mit einer Fertigungstoleranz von 3 mm je Seite gefertigt.

Bei Blech- und Sandwichpaneeldächern erlaubt diese Fertigung nach Maß, dass sich der Aufsatz dem tatsächlichen Rohrdurchmesser und der Oberfläche des Dachs anpasst, statt die Installation an ein Katalogteil anpassen zu müssen. Wenn Sie eine Durchführung zu lösen haben, schildern Sie uns den Fall: Rohrdurchmesser, Dachart und vorgesehene Nutzung genügen meist, um die Lösung einzugrenzen.