Funktion trifft auf Ästhetik

Üblicherweise werden dafür Fenster in der Gebäudehülle inte­griert. Der überwiegende Anteil kommt dabei in die Wand. Überall dort, wo aufgrund der Gebäudegröße die na­türliche Belichtung über Fenster in den Außenwänden nicht ausreicht, integriert man zusätzlich Fenster im Dach. Denn Dachfenster weisen im direkten Vergleich mit Fenstern in der Fassade durch die Nutzung des hellen Zenitlichts eine erheblich größere Lichtausbeute auf. Das Verhältnis des Flächenbedarfes von Wandfenstern zu Dachfenstern liegt bei 5:1. Richtig angeordnete Dachfenster – z.B. in Form von Licht­kup­peln oder Lichtbändern – sorgen nicht nur für eine op­timale na­türliche Belichtung, sondern reduzieren zugleich auch den Bedarf an künstlichem Licht. Jedoch stellen Dachfenster einen Eingriff in eine wichtige Funktionsschicht dar. Zwar hat auch die Außenwand eine schützende Funktion, jedoch kommt beim Bauteil Dach hinzu, dass es zugleich auch wasserführende Ebene ist. Gerade bei fla­chen oder flachgeneigten Dächern ist deshalb die Unter­bre­chung der Schutzebene durch Fenster eine tech­nisch an­spruchsvolle Aufgabe.

Licht und mehr

Lichtkuppeln oder Flachdachfenster müs­sen des­halb bestimmte Zusatzfunktionen erfüllen, die Wand­­fenster in dieser Form nicht benötigen. Hinzu kommen Anforderungen aus den für das Bauteil Dach geltenden Flachdachregeln des ZVDH. Die geforderten bzw. notwendigen Eigenschaften lassen sich in folgende Bereiche unterteilen:

• Dichtigkeit
• Wärme- und Schallschutz
• Sicherheit
• Licht und Ästhetik

Darüber hinaus ermöglichen Dachfenster auch eine natürliche Be- und Entlüftung der darunterliegenden Räumlichkeiten. Entsprechende Lüftungsmöglichkeiten lassen sich dabei sowohl im Fensterrahmen/Aufsetzkranz integrieren oder durch das händische bzw. automatisierte Öffnen des Fensters oder der Kuppel realisieren.

Dauerhaft dicht

Lichtkuppeln oder Flachdachfenster werden auf flachen oder flachgeneigten Dächern direkt auf der Ab­dich­tungs­ebene montiert. Hierzu kommen Aufsetzkränze zum Ein­satz, die genau auf die Lichtkuppel bzw. das Flach­dach­fenster abgestimmt sind. In der Regel handelt es sich dabei um hochwertige Kunststoffprofile. Herstellerbedingt sind sie als Mehrkammersystem oder mit  Füllungen aus wärmedämmenden Materialien gefertigt. Beide Varianten dienen vor allem der besseren Wärmedämmung. Darüber hinaus sorgt das schon bei der Extrusion der Profile durch Stege erzeugte Mehrkammersystem für zusätzliche Stabilität des Profils.

Schnittstelle zwischen Dach und Fenster

Grundsätzlich haben alle auf das jeweilige Dach­öffnungs­maß abgestimm­ten Auf­setz­kränze eine definierte Mindest­höhe. Denn anders als bei Steildachflächenfenstern muss gemäß der Flach­dach­richtlinie die Höhe des Auf­setz­kran­zes mindestens 15 cm oberhalb der fertigen Dach­ober­fläche ein­schließlich Kies oder Gründachsubstrat be­tra­gen.

Nach der fachgerechten Fixierung des Aufsetzkranzes im Untergrund ist dieser noch an die Flächenabdichtung an­zuschließen. Dies lässt sich sowohl manuell vor Ort auf der Baustelle, als auch mit von einigen Herstellern an­gebotenen An­schluss­manschetten umsetzen. Letztere sind direkt in den Auf­setz­kranz integriert und müssen an diesem nicht noch zu­sätzlich fixiert werden. Lediglich der Anschluss an die Flächenabdichtung ist dann noch herzustellen. Sollen mehr als zwei oder drei Licht­kuppeln oder Flachdachfenster eingebaut werden, lohnt sich die Anschlussmanschette – die aus dem gleichen Material wie die Abdichtungsbahn besteht –  in jedem Fall. Mit dem fach­gerechten Anschluss an die Flächenabdichtung ist zugleich die Hochführung der An­schluss­bahn an den Aufsetzkranz verbunden. Sie verhindert das Hinterlaufen und damit das Eindringen von Feuchtigkeit am auf­ge­henden Bauteil.

Mit der Montage der Lichtkuppel oder des Flach­dach­fen­s­ters auf dem Aufsetzkranz wird die Dachöffnung ge­schlos­sen. Nach erfolgter Befestigung mittels Schrauben ist die kom­plette Dichtigkeit des Daches wieder hergestellt.

Wärme- und Schallschutz

Natürlich müssen auch Lichtkuppeln und Flachdachfenster den aktuellen Anforderungen an den Wärme- und Schall­schutz entsprechen. Über die modifizierten Bauformen der Aufsetzkränze hinaus sind auch die Lichtkuppeln bzw. die Flachdachfenster wärmedämmend. Standardmäßig werden heute nur noch mehrschalig aufgebaute Lichtkuppeln angeboten. Speziell für Gebäude mit erhöhten An­forderungen an den Wärmeschutz stehen neben mehrschaligen Lichtkuppeln auch Flach­dachfenster mit einer Kombination aus Verbundglas-Isolierglasscheibe und Lichtkuppel oder Fens­ter mit Doppel- bzw. Dreifach-Verglasung zur Verfügung. Abhängig von der jeweiligen Ausführung sowie des Tageslichtmaßes sind U-Werte bis  cirka 0,5 W/m²K möglich.

Ähnlich verhält es sich mit den Schallschutzeigenschaften. Auch diese sind abhängig von den gewählten Aus­füh­rungen und Kombinationen. Bei modernen Licht­kup­peln und Flachdachfenstern sind Luftschalldämmmaße von 20 dB bei zweischaligen Licht­kuppeln bis 40 dB bei kom­bi­nier­ten Echtglas-Acryl-Lichtkuppeln möglich.

Sicherheit

Auch die Fenster auf dem Dach müssen ein unerwünschtes Ein­dringen verhindern bzw. hemmen im Sinne von hi­nauszögern. In erster Linie bezieht sich das bei Licht­kup­peln oder Flachdachfenstern auf die Demontage der oberen Schale vom Aufsetzkranz. Entsprechende Sicherungen der Verschraubung sorgen dafür, dass die Lichtkuppel/das Flachdachfenster nicht mehr beschädigungsfrei de­mon­tier­bar ist.

Um während des Einbaus sowie bei der nachfolgenden Nutzung möglichst umfassende Sicherheit zu bieten, werden Lichtkuppeln oder Flachdachfenster heute durchsturzsicher angeboten. Un­ter­schieden wird hierbei zwischen der Durch­sturzsicherheit wäh­rend des Einbaus und einer dauerhaften Durch­sturz­sicherheit. Überprüft wird die Durchsturzsicherheit nach der EN 1873 – Vorgefertigte Zubehörteile für Dachabdeckungen – Lichtkuppeln aus Kunststoff – Produktfestlegungen und Prüfverfahren oder nach der GS-BAU-18 Grundsätze für die Prüfung und Zertifizierung der Durch­sturz­sicherheit von Bauteilen bei Bau- oder Instand­hal­tungs­arbeiten. In dieser Prüfung wird ein Sturz einer Person auf den Prüfkörper durch ein Fallgewicht aus einer definierten Höhe simuliert. Zusätzlich sollten alle Lichtkuppeln und Flachdachfenster entsprechend gekennzeichnet sein, um ein missbräuchliches Betreten auszuschließen.

Licht und Ästhetik

Auch wenn es bei allen Lichtkuppeln und Flach­dach­fenstern in erster Linie um die optimale Lichtausbeute geht, gibt es doch Unterschiede beim ästhetischen Anspruch. Für gewerbliche genutzte Gebäude wie Hallen oder Werkstät­ten gibt es einen anderen Anspruch an die Ästhetik der Lichtkuppeln als für Ver­waltungs- und Büro­ge­bäu­de oder Wohnhäuser. Deshalb gibt es seit einigen Jahren neben den klassischen Lichtkuppeln im markanten und bekannten, eher funktionalen Design nun auch Flachdachfenster aus hochwertigen Materialien wie Echtglas und Aluminium oder Kombinationen aus Licht­kup­pel und Fachdachfenster. Und auch bei der klassischen Lichtkuppel gibt es mittlerweile ein breites Spektrum an Varia­nten, um möglichst vielen individuellen Erwartungen und Ansprüchen gerecht zu werden. Anders als die Wand­fenster sind Lichtkuppeln und Flach­dach­fenster aufgrund ihrer sehr exponierten Lage Wind und Wetter ausgesetzt. Zudem ist die Reinigung mit einigem Aufwand verbunden. Alle diese Faktoren müssen beim konstruktiven Aufbau der Kuppeln und Fenster fürs Dach berücksichtigt werden. Nicht ohne Grund sind es z.B. kuppel­för­mige oder geneigte Abdeckungen, da sie einer Ver­schmut­zung ent­gegen­wir­ken. Auch mit Blick auf die Durch­sichtigkeit gilt es einiges zu beachten. Zwar sorgen klare – also durchsichtige – Lichtkuppeln für die bestmögliche Licht­ausbeute, jedoch kommt es gleichzeitig zu extremen Lichtsituationen, wenn z.B. die Sonne im Zenit steht und direkt durch die Kuppeln einstrahlt. Diffuse Lichtkup­pelschalen brechen diese harten Strahlen auf und können sie, je nach zusätzlicher Beschichtung, auch noch breiter in den Raum streuen. Dadurch wird zwar die Lichtdurchlässigkeit etwas re­du­ziert, die Lichtverteilung hingegen erheblich verbessert.

Licht von oben in vielen Variablen

Heute werden eine Vielzahl von Lichtkuppeln und Flach­dachfenstern angeboten, die ganz unterschiedliche Be­dürf­nisse und Anforderungen erfüllen können. Aufgrund der „expo­nierten“ Lage dieser Fenster sind neben der Belich­tung vor allem die dauerhafte Funktionssicherheit des Daches, der Wärme- und Schallschutz sowie die Sicher­heitseigenschaften gesondert zu betrachten. Hochwertige ästhetische Lösungen für den Wohn- und Objektbau bieten darüber hinaus alle Vorteile der Belichtung von oben in Verbindung mit optisch ansprechenden Ansichten.