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Simulation von Schlagregenereignissen an Fassadenflächen

Am RMI wurde ein neue Prüfmethode zur Simulation von Schlagregenereignissen entwickelt, um praxisgerecht Detailanschlüsse im Bereich der Fensterbank, des Rollladenkastens sowie Durchdringungen der Fassade auf deren Dichtigkeit gegen eindringendes Wasser zu prüfen.

 

Ausgangssituation

In den aktuellen Regelwerken und Richtlinien zum Einbau von Fenster und Fensterbänken sind teilweise keine genauen Angaben zur Abdichtung von Gewerkeanschlüssen genannt. Aufgrund der damit vorhanden Fehlstellen kann Wasser bei extremen Schlagregenereignissen in den Wandaufbau eindringen und insbesondere bei ökologischen Dämmstoffen Feuchteschäden verursachen.

Eine Prüfmethode, um Abdichtungsmaßnahmen praxisgerecht prüfen zu können, existiert hierzu nicht. Die Prüfmethoden mit Schlagregen bei pulsierendem Luftdruck gemäß DIN EN 12865 für Außenwandsysteme und DIN EN 13050 für Vorhangfassaden sind hierfür nicht geeignet.

 

Bestimmung der Schlagregendichheit

Der Versuchsaufbau zur Bestimmung der Schlagregendichtheit besteht aus 2 Kompomenten:

 

1. Vorrichtung zur Schlagregenbeanspruchung

Zur Simulation von Schlagregenereignissen wurde auf einem Gestell ein Lüfter mit verstellbarer Luftdüse (Durchmesser 300 mm) installiert. Mit dieser Vorrichtung können Windgeschwindigkeiten bis ca. 140 km/h bzw. ein Winddruck von bis ca 950 Pa erzeugt werden (siehe Abbildung 1).

Oberhalb der Winddüse sind Wassersprühdüsen installiert, um eine Regenbeanspruchung von ca. 2 l/(min m²) nachzustellen.

Die Simulation des Schlagregens erfolgte, indem die durch die Wassersprühdüsen erzeugte Wassertropfen von dem Wind aus der Lufttdüse an die Fassadenfläche geschleudert werden. Die Erzeugung des Schlagregen ist exemplarisch in Abbildung 2 dargestellt.

 

2. Prüfstand

Zum Aufbau der zu prüfenden Abdichtungsmaßnahmen dient ein Metallrahmen aus Lochblechen zur Simulation eines Fensterausschnitts im Mauer- oder Holzständerwerk. In diesem Fensterausschnitt werden Fenster praxisgerecht mit Fensterbank bzw. mit Rollladenkasten eingebaut.

Als Fensterbrüstung wird ein Gitterrost mit darunterliegender Wanne verwendet, um eindringendes Wasser auffangen zu können (siehe Abbildung 3).

Mit dem Versuchaufbau aus diesen beiden Komponenten (siehe Abbildung 4) können reproduzierbare Schlagregenbeanspruchungen mit den folgenden regelbaren Prüfungsparameter durchgeführt werden:

  • Windgeschwindigkeit bzw. Winddruck
  • Regenbeaufschlagung (Durchflußmenge und Wasserdruck)
  • Definierte Fahrwege und -geschwindigkeiten der Winddüse
  • Variation des Düsenwinkels (vertikal und horizontal) zur Fassadenfläche
  • Abstand Winddüse zur Fassadenfläche
     

Die Durchführung einer Schlagregenbeanspruchung ist in Abbildung 5 dargestellt.

Bedingt durch das permanente Verfahren der Luftdüse enstehen temporär an den zu prüfenden Stellen unterschiedlichste Verwirbelungseffekte, wie sie auch in der Praxis auftreten (siehe Abbildung 6).

Nach Abschluss der Schlagregenbeanspruchung wird der geprüfte Aufbau auf eingedrungenes Wasser untersucht. Hierzu darf Wasser nur in Bereichen vorhanden sein, welche der kontrollierten Wasserabführung dienen. Zudem darf während und nach Abschluß der Schlagregenbeanspruchung kein Wasser in der Wanne unterhalb des Gitterrostes aufgefangen werden.

Als Ansprechpartner für diese Prüfmethode stehen Ihnen folgende Mitarbeiter gerne zur Verfügung:

Herr Michael Vonrhein                                                      Herr Philipp Kröber

(+49)6154-71-71378                                  oder                (+49)6154-71-72495

michael.vonrhein@dr-rmi.de                                             philipp.kroeber@dr-rmi.de