Dämmt eine Dachbegrünung?

Dachbegrünungen haben unbestritten und mittlerweile auch anerkannt viele Vorteile. Einer davon ist die Dämmung gegen Lärm, Hitze und Kälte. Daher ist die Frage durchaus berechtigt, ob und wie stark eine Dachbegrünung dämmt und ob dieser Dämmwert in die Wärmebedarfsberechnung eines Gebäudes eingerechnet werden darf.

Der Dachaufbau eines bewohnten Gebäudes wird in der Regel als Warmdach, Kaltdach oder Umkehrdach ausgeführt. Immer wenn es sich um Gebäude mit dem Zweck des dauerhaften Aufenthalts von Menschen handelt, ist eine Wärmedämmung erforderlich. Grundlage für die Berechnung der Dämmstoffstärke ist die aktuelle Wärmeschutzverordnung. Zusätzlich müssen die Dämmstoffe bei einem Warmdach und dem Umkehrdach druckfest sein, damit sie auch unter der Belastung von Auflasten (Begrünung, Kiesel, Plattenbeläge etc.) stabil bleiben.

Bei unbeheizten Gebäuden z. B. Carports oder Gartenhäusern ist eine Ausführung der Dachkonstruktion auch als Warmdach ohne Dämmung denkbar und darauf ist eine Dachbegrünung sehr einfach aufzubringen. Die Druckfestigkeit spielt keine Rolle, da ein komprimierbarer Dämmstoff fehlt, wohl aber die Pflanzenauswahl, denn die Vegetationsschicht und die Pflanzen können komplett durchfrieren, daher müssen sie absolut winterhart sein. Eine Herausforderung kann die Kondenswasserbildung an der Unterkonstruktion bei Temperaturschwankungen. Trotzdem gelten Warmdächer aufgrund des einfachen Aufbaus als die Grundlage für eine Dachbegrünung. Allerdings hat sich das mit der Überarbeitung der DiN 68800 und den 7 goldenen Regeln des Zimmerhandwerks verändert, denn in den letzten Jahrzehnten kam es bei unsachgemäß ausgeführten Warmdächer zu schleichenden Langzeitschäden. Bei der Konstruktion eines Warmdachs wird auf einer leichter Schale (z. B. Trapezblechen) eine Dachdichtung und darauf eine, meist extensive, Dachbegrünung aufgebracht.

Kaltdächer dagegen sind im Prinzip Warmdächer mit einer zweiten, durchlüfteten Ebene, oft eine zweite Holzlattung. Die Kaltdachbegrünung ist abhängig von Tragfähigkeit oberer Schale, auf der anschließend die Dachbegrünung aufgebaut wird. Klar ersichtlich: Die Vorteile Dachbegrünung in Punkto Dämmung sind beim Kaltdach, zumindest zeitweise, hinfällig, denn die Hinterlüftung der zweiten Ebene reduziert den Dämmeffekt der Dachbegrünung sehr.

Als dritte Variante kommt das Umkehrdach ins Betracht, bei dem auf einem vorhandenen Warmdach über der Dachdichtung eine weitere Dämmstoffebene verlegt wird. Eine häufig bei Dachsanierungen angewendete Bauweise. Ein Umkehrdach ist einfach und schnell aufgebaut, jedoch sind spezielle Anforderungen an die Dämmung wie Wasserundurchlässigkeit, Druckfestigkeit, minimale Wasseraufnahme etc. gestellt. Der Aufbau einer Dachbegrünung auf einem Umkehrdach sollte möglichst eine diffussionsoffene Bauweise mit grobkörnigen Substraten sein, um Wasserdampf/Regenwasser schnell verdunsten lassen zu können. Denn Wasser senkt die Dämmwirkung und behindert den Feuchtigkeitstransport aus der Dachkonstruktion durch die Dichtung zur Außenseite des Gebäudes. Dämmungstoffe für Umkehrdächer haben daher immer sehr geringe Wärmeleitfähigkeitswerte.

Die Dämmwirkung eines Stoffes beruht in der Regel auf dem Einschluss von Luft. Diese Luftpolster sorgen für den eigentlichen Dämmeffekt, im Prinzip sind Dämmstoff oft nichts anders als ummantelte, trockene Luftpolster. Auch der Dämmeffekt einer Dachbegrünung beruht auf Luftpolstern. Diese sind bei Begrünungen zwischen den Pflanzen, besonders Gräserhalmen und im Substrat bei porösen Stoffen wie Blähton oder Lava. Je dichter und dicker Pflanzenwuchs, desto besser ist die Dämmwirkung. Bei einer Durchnässung geht der Dämmwert jedoch in den Keller, erst wenn Begrünung wieder trocken ist, wird wieder eine Dämmwirkung erreicht. Konventionelle Dachbegrünungen haben durch den optimierten Wasserhaushalt oft eine hohe Wärmeleitfähigkeit, doch die Anforderungen zwischen optimaler Dämmung und optimalen Pflanzenwuchs widersprechen sich: Einerseits die Dachbegrünungssubstrate die Nährstoffe und das Wasser möglichst lange speichern, bei geringem Gewicht und geringsten Aufbauhöhen. Andererseits sollen sie für hohe Dämmleistung sorgen. Und genau darin liegt das Problem bei der Berechnung einer Wärmedämmleistung von Dachbegrünungen. Es gibt unterschiedlichste Varianten von Substraten, verschiedenste Vegetationsformen mit an sich guten Dämmeigenschaften. Doch nach dem ersten Regen ist der gesamte Dämmeffekt dahin, da die Poren der Substrate mit Wasser gefüllt sind. Erst wenn das Wasser wieder verdunstet ist, hätte die Begrünung wieder ihren vollen Dämmeffekt erreicht.

Deshalb dürfen Dachbegrünungen nach der Wärmeschutzverordnung nicht als Wärmedämmung bzw. in die Wärmebedarfsberechnung eingerechnet werden. Dabei ist Dämmung mit Pflanzen schon längst bekannt, z. B.aus dem Bau von Erdkellern, der Begrünung von Häusern aus Skandinavien. Doch sie beruht auf hohen Aufbauten (bis 30cm Boden), einer Vegetation aus Kräutern und Gräsern und viel Erfahrung. Aber eben nicht „berechenbar“.

Folgende Effekte sollen Dachbegrünungen haben:

• die Pflanzenpolster (Gras-Kräuter) halten die Luftbewegung von der Dachoberfläche fern, d.h. es gibt keinen Wärmeverlust durch Konvektion (bei älteren freistehenden Häusern kann dieser Gesamtwärmeverlust bis zu 50 % betragen)
• die eingeschlossenen Luftpolster wirken als Dämmschicht,
• ein verringerter Strahlungsverlust durch vom Blattgrün absorbierte und z.T. reflektierte Wärmestrahlung,
• die Erwärmung der Substratschicht durch MO und Wurzelatmung,
• ein verringerter Wärmeverlust durch die Tauwasserbildung an Grashalmen,
• ein Latentspeichereffekt des feuchten Substrats (bei der Umwandlung von Wasser in Eis wird Wärme frei siehe Frostberegnung im Obstbau) der bei Frost größere Wärmeverluste verhindert.

Die Dämmung eines Wohngebäudes nur mit einer extensiven oder intensiven Dachbegrünung ist daher in Deutschland nicht zulässig. Dafür müsste es eine bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Instituts für Bauaufsicht geben, doch die gibt es bisher nicht. Das Problem ist physikalischer Natur: Dämmstoffe müssen vor Nässe geschützt sein, sonst verlieren sie ihre Dämmwirkung – und bei einer Begrünung ist das immer der Fall. Es gibt Hersteller von Dachbegrünungssystemen am Markt, die mit anrechenbaren Dämmwerten ihrer Begrünungsform werben, doch unsere Meinung nach werden hier zwei Dinge miteinander kombiniert, die nichts miteinander zu tun haben. Es werden extrudierte Polystyrolplatten eingesetzt, die als Drän- und Wasserspeicherplatten dienen, zusätzlich aber auch dämmen sollen und diese Produkte wurden auf ihren Wärmedämmeigenschaften untersucht und zugelassen. Mit der Dachbegrünung selbst hat das nur am Rande etwas zu tun. Zudem fließt unter diesen Elemente ebenfalls Wasser, was die Dämmwirkung deutlich senkt (s. Umkehrdach)

Besonders bei Sanierungen ist das Thema Dämmung und Dachbegrünung aktuell, da die neue Energieeinsparverordnung einen höheren Dämmwert vorschreibt und gleichzeitig in vielen Kommunen und Kreisen die Dachbegrünung gefördert oder sogar vorgeschrieben wird. Teilweise führt das zu extrem hohen Dachaufbauten, denn die Förderungen für hochwärmegedämmte Gebäude sind attraktiv, doch die Dämmstoffstärke nimmt damit immer weiter zu. Soll dann noch eine Dachbegrünung dazu kommen, die ggf. sogar zusätzlich einen Dämmeffekt bringt, führt das zu massiven Aufbauhöhen. Zudem ist der Spareffekt bei Neubau eher kritisch zu betrachten, denn Dämmstoffe sind im Gegensatz zur Dachbegrünung sehr viel preiswerter. Trotzdem versuchen sich immer wieder in der Berechnung vom Dämmwert eine Dachbegrünung. Die Begrünungsanbieter gehen von unterschiedlichen Dämmwerten aus:  so sollen 20 cm Substrat (welches Substrat?) und 20-40cm Pflanzendicke sollen 15 cm Mineralwolldämmung entsprechen, andere rechnen bei 12 cm Substratschicht mit einem Dämmwert entsprechend 2 cm Wärmedämmung (welche Dämmstoffart?), wieder andere mit einer maximal 30 %-igen Verbesserung des k-Wertes. Noch heute werden Dachbegrünungen ohne Dämmung auf einem Wohngebäude als Baumangel betrachtet, obwohl in Hannover vor vielen Jahrzehnten eine ganze Siedlung so gebaut wurde, bei der nur die Seitenwände gedämmt wurden, nicht jedoch die Dächer.

Daher gilt bisher: Dachbegrünungen sind immer als zusätzliche Dämmung anzusehen

Die Dämmwirkung durch Luftpolsterbildungen in Grasvegetationen ist nicht zu berechnen, da sich die abgestorbenen Halme im Winter flachlegen und durchnässen. Der sommerliche Wärmeschutz bei ungenügend gedämmten Dächern (Leichtbauweisen) ist dagegen nachweisbar, durch Verschiebung der Temperaturamplituden. Nachweisbar ist auch, dass bei Außentemperaturen von 30° C die Temperatur im Substrat der Begrünung nicht über 25°C stieg. Ursache dafür ist, dass die Sonnenenergie durch die Verschattung, Verdunstung, Reflexion und die Aufnahme für Fotosynthese aufgebraucht wird.

Wer ein begrüntes Gebäude bauen möchte, kann die Vorteile einer Dachbegrünung nutzen und weiß sie schnell zu schätzen, darf jedoch auf eine verlässliche Wärmebedarfsberechnung und entsprechend dimensionierte Dämmung der Gebäudehülle nicht verzichten.

zum Video: Vorteile Dachbegrünung