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  Ausführungen von Dachlichtbändern
  Materialien der Dachlichtbänder
  Thermoplaste (z. B. PC, PETG oder PMMA)
  Duromere bzw. Duroplaste (GF-UP)
  Glaskonstruktionen
  Technische Daten von Kunststoffverglasungen
  Technische Daten von Verglasungen aus Silikatglas
  Materialien der Aufkantungen
  Beständigkeit von Dachoberlichtern
   
 

Mehrfachnutzen von Lichtkuppeln und Lichtbändern

Ausführungen von Dachlichtbändern

Es gibt:

  • starre und
  • öffenbare (lüftbare) Dachlichtbänder


Bei starren Dachlichtbändern ist die Lichtschale fest mit der Aufkantung verbunden.

Bei Lichtbändern gibt es verschiedene Öffnungsmöglichkeiten, die konstruktions- und herstellerabhängig sind. Zunächst besteht die Möglichkeit, die ganze Lichtschale von Auflager zu Auflager spannend mit seitlichen Dichtprofilen über Scharniere mit der Aufkantung beweglich zu verbinden. Alternativ können in eine Öffnung einer Lichtschale Lüfterflügel mittels eines Blendrahmens und Scharnieren eingebaut sein.

Über Öffneraggregate können die komplette Schale oder der Lüfterflügel zu Lüftungszwecken angehoben werden. Unter Zubehör finden Sie weitere Angaben über die verschiedenen manuellen, elektrischen oder pneumatischen Öffneraggregate. Unter Lüftung finden Sie detaillierte Informationen zur Wirkung und zum Nutzen der energiesparenden natürlichen (freien) Lüftung.

Mehr Informationen über Lichtbänder als Rauchabzugsgeräte gibt es unter RWA.

 

 

Materialien der Dachlichtbänder

Für Lichtbänder werden heute vornehmlich Kunststoffe verwendet. Daneben kommt auch Glas zum Einsatz. Zu unterscheiden sind bei Kunststoffen

Thermoplaste sind Chemiewerkstoffe, die sich oberhalb einer Temperatur verformen, schmelzen und schweißen lassen. Als gängige Thermoplaste sind zu nennen Polymethylmethacrylat (PMMA), besser bekannt als Acrylglas, ®Plexiglas oder Perspex®, und Polycarbonat (PC), bekannt als Makrolon® oder Lexan®. Als relativ neue Werkstoffe kommen zunehmend glykolisiertes Polyethylenterephthalat (PETG) und Styrol-Acrylnitril (SAN) zum Einsatz.

Die Verformbarkeit der Thermoplaste unter Wärme nutzt man aus, um das Rohgranulat durch Extrudieren zu Halbzeugen in Form von Massivplatten oder Hohlkammerprofilen (Bezeichnung Stegdoppel- oder Stegdreifachplatte) zu bringen.

   
 

PMMA ist ein hochwertiger Kunststoff, der sich vor allem durch seine hohe Lichtdurchlässigkeit und ausgezeichnete Bewitterungseigenschaften auszeichnet. Selbst nach langer Bewitterung ist kein nennenswerter Transmissionsverlust erkennbar. Ist das Material zu Massivplatten oder Stegdoppelplatten für Lichtbänder extrudiert worden, wird die Baustoffklasse B2 - normal entflammbar - erreicht.

Bei PMMA-Stegdoppelplatten mit einem Flächengewicht von ca. 5 kg/m2 und einer Dicke von 16 mm (SDP 16) wurde ein Ut-Wert nach DIN EN 1873 bzw. prEN 14963 von 2,9 W/(m2.K) ermittelt, bei Stegdreifachplatten (S3P) gleicher Dicke verringerte er sich durch die zusätzliche Luftschicht auf 2,4 W/(m2.K). Für Anwendungen im Baubereich ist auch das Schalldämmverhalten wichtig. An den Platten SDP oder S3P wurde ein bewertetes Schalldämmmaß Rw von 23 dB festgestellt.
Das Material PMMA splittert bei der mechanischen Bearbeitung leicht und ist sehr stoßempfindlich. Der Be- und Verarbeitung ist deshalb besondere Sorgfalt zu widmen.

In klarer Ausführung ist kaum eine Streuung des Sonnenlichts vorhanden; es werden daher weiß eingefärbte, sogenannte opale Plattentypen empfohlen, um Blendungserscheinungen zu vermeiden.

   
 

PC ist ein Kunststoff mit sehr hoher Schlagzähigkeit, wodurch er eine gute Sicherheit gegen Hagelschlag und Steinwürfe bietet. Das Material ist relativ elastisch und lässt kleine Kaltverformungsradien (> 150 . d bei Stegplatten, d = Plattendicke) zu.
Die Lichtdurchlässigkeit ist ähnlich hoch wie bei PMMA, weshalb auch hier weiß eingefärbtes Material für die Verwendung in Dachlichtbändern empfohlen wird. Die aus PC hergestellten Stegplatten sind aufgrund der geringen Gurt- und Stegdicke sehr leicht, haben aber dennoch ein ausreichendes Wärmedämmverhalten (z. B. Ut = 3,1 W/(m2.K) nach DIN EN 1873 bzw. prEN 14963 für eine 10 mm Stegdoppelplatte).

Die Eigenschaft von Luft ein guter thermischer Isolator zu sein, haben sich die Hersteller von Stegplatten zu Nutze gemacht und eine Vielzahl von unterschiedlichen Geometrien mit vielen Kammern entwickelt (z. B. K-Struktur). Beispielhaft ist hier eine Stegsechsfachplatte gezeigt. Der Hersteller gibt für die Dicke 20 mm einen U-Wert von 1,67 W/(m2.K) ermittelt nach ASTM C 976/90 an.

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Quelle: Bayer Sheet Europe

Allerdings schlägt sich das niedrige Gewicht in einem geringerem Schalldämmverhalten nieder, denn eine SDP 10 mit einem Flächengewicht von 2,1 kg/m2 erreicht ein Rw von 20 dB.
Um die Witterungsbeständigkeit zu gewährleisten, werden oberflächenvergütete Platten, durch Coextrusion, oder durch Lackierung, angeboten. Beim Brandverhaltens sind die dünnen Platten bis 10 mm Dicke und zwei S3P16 in klarer Ausführung in die Baustoffklasse B 1 - schwer entflammbar - eingestuft. Bauaufsichtlich zugelassene Konstruktionen aus PC-Stegplatten gelten in der Regel als „weiche Bedachung“, und können so als Wärmeabzug eingesetzt werden. Spezielle Konstruktionen können die Prüfung nach DIN 4102 Teil 7 bzw. DIN CEN/TS 1187 („harte Bedachung“) bestehen.

   
 

PETG ist ein schlagfester, optisch hochwertiger Kunststoff mit guten Verarbeitungsmöglichkeiten. Er ist besonders geeignet für industrielle Anwendungen wie Abdeckungen, Schutz- oder Sichtscheiben, schlagfeste Displays in der Werbung und wird auch in der Nahrungsmittelindustrie für Verpackungen oder Behälter (PET-Flaschen) eingesetzt. Auch im Baubereich findet er für Überdachungen oder Sichtverglasungen (UV-stabilisiertes Material) immer mehr Verwendung.

   
 

SAN ist ein transparenter und formstabiler Kunststoff mit leicht gelblicher Eigenfarbe, der zunehmend Verwendung für Lichtkuppelschalen findet. SAN ist weitgehend spülmaschinengeeignet, aber nur bedingt UV-resistent. Für besonders hohe Formstabilität sind auch glasfaserverstärkte Typen erhältlich. Für Anwendungen, bei denen eine hohe Schlagzähigkeit nötig ist, wird ein Butylkautschuk dazugegeben. Dieses Material heißt dann Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS).

Für eine Übersicht der technischen Daten von Kunststoffverglasungen hier klicken.

   
 

Duromere (auch als Duroplaste bezeichnet) hingegen sind Chemiewerkstoffe, die sich nach einem Aushärteprozess in der Wärme nicht mehr verformen lassen. Sie sind bis zum Erreichen der Zersetzungstemperatur nicht schmelz- oder schweißbar. Verwendung findet meist glasfaserverstärktes, ungesättigtes Polyesterharz (GF-UP), auch unter der Kurzbezeichnung GfK (glasfaserverstärkter Kunststoff) bekannt.

Auch Lichtbänder werden aus GF-UP hergestellt. Die Lichtelemente werden dabei entweder einzeln in Formen im Handauflegeverfahren laminiert oder unter Verwendung von Massivplattenware aus kontinuierlicher Fertigung zusammengebaut.
GF-UP hat den höchsten E-Modul der hier beschriebenen Kunststoffe, der natürlich vom Glasgehalt (Flächenglasgewicht) abhängig ist. Wegen der hohen Festigkeit bietet dieses Material eine gleich gute Sicherheit gegen Hagelschlag und Steinwurf wie PC-Platten. Flachplatten aus Polyester können mit einer hohen Transparenz - allerdings ohne klare Durchsicht - hergestellt werden. Durch die eingebetteten Glasfasern haben GF-UP-Platten ein gutes Lichtstreuverhalten. Für Lichtbänder werden, wie bei den Thermoplasten, auch weiß eingefärbte Platten empfohlen. GF-UP erweicht und schmilzt unter Wärmeeinwirkung nicht, ebenso tropft es im Brandfalle nicht ab. Das Material ist in der Regel in die Baustoffklasse B 2 - normal entflammbar - eingestuft. Spezielle Konstruktionen aus GF-UP können die Prüfung nach DIN 4102 Teil 7 bzw. DIN V EN V 1187 („harte Bedachung“) bestehen. Es werden doppel- und dreischalige Konstruktionen angeboten, deren Ut-Werte nach DIN EN 1873 bzw. prEN 14963 bis zu 1,2 W/(m2.K) reichen können.

Den u. a. von einfachem Wellpolyester her bekannten Negativerscheinungen „Vergilben“ und „Freiliegen von Glasfasern“ mit einhergehender starker Schmutzansammlung begegnet man heute erfolgreich durch Verwendung von hochwertigen Harzen mit UV- Absorbern, Acrylatbeimengungen und zusätzlichen Oberflächenschutzschichten aus Reinharz (Gelcoat). Auch hat sich die Vergütung der Oberfläche durch eine PVF-Folie seit Jahren bewährt.

   
  Für architektonisch gestaltete Oberlichter werden auch Glaskonstruktionen eingesetzt, die bei raumabschließenden Bauteilen aus tragenden Sprossen aus Stahl oder Aluminium und Verscheibungen aus Isolierglas bestehen können.
Das dabei verwendete Mehrscheiben-Isolierglas ist eine Verglasungseinheit aus mehreren Glasscheiben, die durch luft- oder gasgefüllte Zwischenräume getrennt sind. Mit Mehrscheiben-Isolierglas (MIG) kann eine wesentlich bessere Wärmeisolation erreicht werden als mit Einfachscheiben. Aus diesem Grund ist heute in Deutschland i.d.R.der Einsatz von MIG vorgeschrieben (Wärmeschutzverordnung).

Die Innenscheibe von Verglasungen bei schrägem Einbau, Shed-Dächern usw. muss splitterbindend sein (Überkopf-Verglasungen). Deshalb kommen nur Verbund-Sicherheitsgläser (VSG) oder Gläser mit Drahtnetzeinlage (Drahtglas) hierfür in Betracht.

Splitterbindende Verglasungen schützen Personen, die sich unter ihnen befinden, vor Verletzungen durch herabfallende Glassplitter. Mit dem Erscheinen der „Technischen Regeln für die Verwendung von linienförmig gelagerten Überkopf-Verglasungen“ des Deutschen Institutes für Bautechnik (DIBt) ist die Verwendung splitterbindender Gläser verbindlich geworden.

Wärmeschutz

Gegenwärtig wird DIN EN 14963 "Dachdeckungen - Dachlichtbänder aus Kunststoff mit oder ohne Aufsetzkränzen - Klassifizierung, Anforderungen und Prüfverfahren" überarbeitet. Dabei wird die Bestimmung des U-Wertes von Dachlichtbändern analog den Regelungen der DIN EN 1873 für Lichtkuppeln angepasst. Wesentlicher Grund hierfür ist die besondere räumliche Geometrie dieser Bauteile. Dies bedingt, dass zukünftig zum U-Wert auch die zugehörige Abwicklungsfläche angegeben werden muss. Neu ist ebenfalls die Festlegung einer Referenzgröße, um die Produkte verschiedener Hersteller miteinander vergleichen zu können.

prEN 14963 definiert folgende U-Werte:
Ut        Wärmedurchgangskoeffizient des lichtdurchlässigen Teils eines Dachlichtbandesr, in
            W/(m² × K) (kurz: U-Wert des transparenten Teils eines Dachlichtbandes)
At         Flächeninhalt der vom Umfang des lichtdurchlässigen Teils begrenzten,
            beanspruchten Außenfläche des lichtdurchlässigen Teils, in m²
Ur        Gesamtwärmedurchgangskoeffizient eines Dachlichtbandes einschließlich eines
            Einfassrahmens, sofern vorhanden, in W/(m² × K)
Ar         Oberfläche des Dachlichtbandes ohne Aufsetzkranz, in m²
Ur,ref   U-Wert des Dachlichtbandes (ohne Aufsetzkranz) bestehend aus transparentem Teil und
            gegebenenfalls einem Einfassrahmen) für die Referenzgröße, in W/(m² × K)
Urc      Gesamtwärmedurchgangskoeffizient eines Dachlichtbandes einschließlich des
            Einfassrahmens, sofern vorhanden, sowie des Aufsetzkranzes, in W/(m² × K)
Arc       Oberfläche des Dachlichtbandes mit Aufsetzkranz, in m²
Urc,ref300              
            Gesamtwärmedurchgangskoeffizient eines Dachlichtbandes mit Aufsetzkranz
            (300 mm Höhe, Referenzmodell), in W/(m2 × K)
Arc,ref300
            Oberfläche des Dachlichtbandes mit Aufsetzkranz des Referenzmodells, in m²

Referenzgröße Dachlichtband:
Nennweite der Dachöffnung 2,00 m x 5,00 m
Kenngrößen: Ur,ref und Ar,ref

Referenzgröße Dachlichtband mit Aufsetzkranz:
Höhe des Aufsetzkranzes: 300 mm
Nennweite der Dachöffnung 2,00 m x 5,00 m

Kenngrößen: Urc,ref300 und Arc,ref300

Die Hersteller sollten demnach folgende Daten für ihre Produkte angeben:

  • die Wertekombination Ur,ref - Ar,ref oder Urc,ref300 - Arc,ref300 des Referenzmodells oder
  • die Wertekombination Ur - Ar oder Urc - Arc für die jeweilige Nennweite.

Technische Daten von Kunststoffverglasungen

Klicken Sie hier, um sich eine Übersicht der wesentlichen technischen Daten von verschiedenen Kunststoffverglasungen anzusehen (Auszug aus DIN V 18599-4).

Technische Daten von Verglasungen aus Silikatglas

Klicken Sie hier, um sich eine Übersicht der wesentlichen technischen Daten von verschiedenen Verglasungen aus Silikatglas anzusehen (Quelle: DIN EN 15193).

Materialien der Aufkantungen

Für die Aufkantungen der Lichtbänder (auch Zarge genannt) kommen verschiedene Werkstoffe zum Einsatz.

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Die Aufkantprofile für Lichtbänder werden bei selbsttragenden Konstruktionen, die von Pfette zu Pfette oder von Binder zu Binder spannen i. d. R. aus verzinkten, gekannteten Stahlblechen hergestellt.

Nichttragende Aufkant- oder Anschlussprofile zur Montage auf tragenden Unterkonstruktionen, z. B. Brettschichtholzbindern, bestehen daneben auch aus stranggepressten Aluminiumprofilen. Daneben werden auch unterschiedliche bauseitige Aufkantungen (z.B. Holzleimbinder) eingesetzt.


Für den sach- und fachgerechten Anschluss der Aufsetzkränze an die unterschiedlichen Dachdeckungen und –abdichtungen (bituminöse, hochpolymere oder metallene) bieten unsere Mitgliedsfirmen diverse Anschluss-Systeme in Form von:

  • Dachbahnen-Anschluss-Systemen (Überhangstreifen/Schienen, Klemmleisten, Anschlusskragen) oder
  • einlamierten Anschlussstreifen (z. B. PVC) an.
Zu unseren Mitgliedern hier klicken.

Beständigkeit von Dachoberlichtkonstruktionen

Dachoberlichtkonstruktionen sind erwartungsgemäß so auszubilden, dass
- sie den üblichen äußeren atmosphärischen Beanspruchungen widerstehen und
- es während der üblichen Produktlebensdauer zu keinen wesentlichen Schäden an den verwendeten Materialien/Baustoffen kommt, die die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen.

Das FVLR-Merkblatt 02 "Beständigkeit von Dachoberlichtkonstruktionen in normaler Atmosphäre ", das Sie hier downloaden können, zeigt dem Planer/Bauherrn/Nutzer/Anwender die Verwendungsbereiche für Dachlichtbandkonstruktionen auf, bei denen erfahrungsgemäß keine Beeinträchtigung der Gebrauchstauglichkeit durch äußere und innere Umwelteinflüsse zu erwarten ist.