Windsog am geneigten Dach

Autor: CREATON Datum: 08.01.2019

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Aufgrund der Klimaveränderung sind extreme Wetterereignisse in Europa keine Seltenheit mehr und lassen sich immer weniger vorhersagen. Stürme und starke Gewitter häufen sich. Über das Jahr erreichen uns immer wieder Nachrichten über extreme Unwetter, die große Schäden in verschiedenen Regionen verursachen. Die Anforderungen an die Statik und Stabilität von Gebäuden und deren Dächer sind hoch. Bauherren, Handwerker und Versicherungen liegt viel daran, dass Gebäude und Dächer Unwettern standhalten. Ist das Unwetter erst einmal im Gange, lassen sich Häuser kaum noch schützen, die entsprechenden Maßnahmen zum Schutz müssen vorab bzw. bereits bei der Entstehung getroffen und umgesetzt werden. Welche Gefahr droht bei Wind und welche Vorsichtsmaßnahmen können getroffen werden?
Windsogwirkung Pultdach, offenes Dach und geschlossenes Dach

Was ist Wind und warum ist Windsog so gefährlich?

Windsogwirkung Pultdach, offenes Dach und geschlossenes Dach

Die Luft in unserer Atmosphäre ist ein Gasgemisch aus ca. 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff und 1 % sonstige Gasteilchen. Die Gasmoleküle sind in ständiger Bewegung. Spricht man von Windstille bzw. ruhender Luft bedeutet dies nicht, dass die kleinen Gasteilchen nicht in Bewegung sind, sondern lediglich, dass sich gleich viele Moleküle in alle sechs Richtungen bewegen: nach links, rechts, oben, unten, vorne und hinten. 

Dagegen fliegen bei Wind mehr Gasteilchen in eine Richtung – der Windrichtung – als in die anderen fünf Richtungen. Hierbei entsteht die sogenannte Windlast, zu dieser zählt sowohl der Winddruck als auch der Windsog. Treffen die fliegenden Gasteilchen auf ein Hindernis, z. B. ein Gebäude, kann dieses Schaden nehmen, wenn der Druck – also die Kraft – des Windes zu stark bzw. das Gebäude dafür nicht stabil genug ist. 
Trifft Wind auf eine geneigte Dachfläche, leitet die windzugewandte Seite den Wind nach oben ab. An den Randbereichen, z. B. am First, Trauf und Ortgängen, entstehen dann Verwirbelungen. Der entstehende Unterdruck auf der windabgewandten Seite verursacht die Sogwirkung, worauf die Umgebung versucht den entstandenen Unterdruck auszugleichen. Dachziegel heben sich, da der darunterliegende Luftdruck in diesem Moment höher ist.

Die Windsogwirkung lässt sich mit dem Satz von Bernoulli erklären.

Windlasten beim geschlossenen Dach, beim offenen Dach und beim Pultdach.

Der Satz von Bernoulli

„Die Summe von statischem und dynamischem Luftdruck ist konstant.“ 

Was bedeutet das? 

Der totale Luftdruck (p) ist eine Summe aus statischem Druck (pstat) und dynamischem Druck (q). Dieser ist konstant, d. h. bleibt in einer Umgebung gleich. 

statischer Druck = Luftteilchen, die ständig zu gleichen Teilen kreuz und quer fliegen 
dynamischer Druck = Luftteilchen, die in Windrichtung fliegen 

p = pstat + q 

Nimmt der dynamische Druck aufgrund von starkem Wind zu, so verringert sich der statische Druck. Der dadurch entstehende Unterdruck verursacht Sog.

Wie kann das Dach geschützt werden?

Durch die Verwendung von Sturmklammern kann das Dach gegen Wind- und Sturmschäden gesichert werden. Dachziegel und Dachsteine werden mit den Sturmklammern an der Lattung befestigt.

Die Berechnung ist Pflicht!

Wie viel Sturmklammern eingesetzt bzw. in welcher Regelmäßigkeit sie verlegt werden müssen, hängt von verschiedenen Faktoren ab und muss individuell für jedes Gebäude berechnet werden. Die Berechnung und der Nachweis im Versicherungsfall sind Pflicht. 
Berechnung starten
Windzonen Deutschland Karte

Welche Faktoren spielen bei der Windsogsicherung eines Gebäudes eine Rolle?

Windzonen Deutschland Karte
  • Topologische Lage des Gebäudes 
    Deutschland ist in verschiede Windzonen eingeteilt.

  • Geografische Lage und Umgebung des Gebäudes 
    Geht es um ein freistehendes Gebäude oder Reihenhaus? Steht das Gebäude auf einer freien Fläche oder in einem geschützten Gebiet, z.B. Wald oder handelt es sich um ein Industriegebiet? Befindet sich das Haus auf dem Binnenland oder am Meer?

  • Höhe des Gebäudes 
    Die Höhe des Gebäudes, gemessen von der Geländehöhe bis zum höchsten Punkt des Hauses, beeinflusst den am Dach herrschenden Luftdruck und die Windgeschwindigkeit.

  • Außendruckbeiwert 
    Dachform und Dachneigung wirken sich auf die Windgeschwindigkeit an den einzelnen Dachbereichen aus und spielen in Form des Außendruckbeiwerts eine Rolle. Es wird in Satteldach, Walmdach und Pultdach unterschieden.

  • Druckausgleich 
    Werden Dachziegel oder -steine bei Wind am Fuß angehoben, damit der hohe Druck unterhalb der Dachziegel nach außen entweichen kann, nennt man dies Druckausgleich. Der Druckausgleichsfaktor hängt von der Dachkonstruktion ab.

  • Risikoaufschlag 
    Der Risikoaufschlag erhöht die Sicherheit, da dieser Aufschlag ungünstig veränderte Einwirkungen ausgleicht.

 

Individuelle Windlastberechnungen: CREATON erleichtert diese Berechnung mit dem Service Assistent.

Service Assistent
Klammerbereiche für Sturmklammern - Dachformen

Die Windsogsicherung am Dach teilt sich in zwei Hauptbereich auf:

Klammerbereiche für Sturmklammern - Dachformen
  • Flächenbereich 
  • Randbereich (Grat, Kehle, Traufe, Manardknick, Durchdringungen, Ortgang und First)
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Bauherrentipps

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  1. Erkundigen Sie sich vor dem Neubau oder einer Sanierung des Daches über regionale Besonderheiten an die Anforderungen einer Windsogsicherung. 
  2. Überlegen Sie sich bei der Planung, welche Einbauteile benötigt werden, z. B. Dachfenster, Schneelastsicherung oder Windsogsicherung. Im Nachgang die gedeckte Dachfläche zu verändern ist immer aufwendiger. 
  3. Lassen Sie sich in Sachen Windsogsicherung von einem Profi beraten. Dachdecker, Planer und Statiker können fachgerechte Berechnungen zur Windsogsicherung erstellen.
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