Schraubenlänge für Aufsparrendämmung bestimmen

Hier vergreift man sich am leichtesten um eine Größe - und eine Größe nach unten bedeutet zu geringe Verankerung im Sparren und ein Dach, das die berechnete Last nicht trägt. Der Fehler zeigt sich nicht bei der Montage. Er zeigt sich beim ersten nassen Schnee.

Woraus sich die Länge zusammensetzt

Die Schraubenlänge ist die Summe der Schichten, nicht die Dämmstärke:

Bestandteil	Anmerkung
Dicke der Konterlattung	meist 40-60 mm
Dicke der Aufsparrendämmung	Mineralwolle oder PIR, Planungswert
Vollschalung, falls vorhanden	wird häufig übersehen
Erforderliche Verankerungstiefe im Sparren	aus der Zulassung, nicht geschätzt

Der letzte Punkt wird am häufigsten übersehen - die ersten drei sieht man mit dem Maßband, den vierten muss man im Dokument nachlesen. Es ist kein fester Wert: er hängt vom Schraubendurchmesser, von Art und Rohdichte des Sparrenholzes und davon ab, welche Kraft der Knoten übertragen soll. Dieselbe Logik - Länge aus der Herstellertabelle, nicht aus der Dicke einer Schicht - gilt an der vorgehängten Fassade; sie steht im Ratgeber zur Fassadenbefestigung mit EiSYS-2.

Warum das kein einfaches Addieren ist

Der Einschraubwinkel. Der Hersteller zeigt für die Topduo zwei Anordnungen: eine reine 90°-Verschraubung (Sog) oder eine 65°- und 90°-Verschraubung (Schub und Sog). Welche Anordnung und wie viele Schrauben, ergibt die Berechnung. Eine schräg gesetzte Schraube legt einen längeren Weg zurück als die Schichtdicke - je flacher der Winkel zur Dachfläche, desto größer der Unterschied. Eine senkrecht gerechnete Länge fällt zu kurz aus.

Reserve für Toleranzen. Dämmung setzt sich unter Last etwas, die Schalung hat Dickentoleranzen, und die Konterlattung ist nicht immer das, was im Plan steht. Man wählt zur nächstgelegenen verfügbaren Größe nach oben, nicht nach unten.

Wie viel der Winkel wirklich hinzufügt

Ein Gefühl für die Größenordnung ist nützlicher als die Merkregel „der Winkel ändert etwas“.

Der Weg der Schraube wächst umgekehrt zum Sinus des Winkels zwischen Schraube und Schichtebene. Senkrecht gesetzt entspricht der Weg der Dicke. Je flacher die Schraube liegt, desto schneller wächst er: nähert sich der Winkel der Dachfläche, ist der Unterschied keine Korrektur mehr, sondern ein eigener Posten der Rechnung.

Praktische Folge: das lässt sich auf dem Dach nicht im Kopf rechnen. Der Winkel ist eine Planungsgröße wie der Abstand - und folgt ebenso aus der Berechnung, nicht aus der Bequemlichkeit der Montage.

Was diese Schraube eigentlich überträgt

Es lohnt, das Kräftesystem zu verstehen, denn daraus folgen Winkel und Abstand.

Konterlattung samt Deckung liegt auf der Dämmschicht, die Last geht über die Schrauben in den Sparren. Was die Dämmung dabei selbst aufnehmen kann, hängt von ihrer Art ab: Der Hersteller unterscheidet druckfeste (Druckspannung σ10% von mindestens 50 kPa) und nicht druckfeste Dämmstoffe, den Wert σ10% entnimmt man dem Datenblatt des Dämmstoffherstellers. Auf die Schrauben entfallen drei Arten von Lasten:

• Gewicht der Schichten und des Schnees - wirkt senkrecht, teilt sich auf der geneigten Fläche aber in eine rechtwinklige und eine abschiebende Komponente.
• Abschub entlang der Dachfläche. In der 65°- und 90°-Verschraubung nehmen ihn die Schrägschrauben auf.
• Windsog - wirkt in die Gegenrichtung und versucht die Deckung abzuheben. Ihn nehmen die 90°-Schrauben auf, die auf Herausziehen arbeiten.

Die Aufgaben sind also zwischen 65°- und 90°-Schrauben verteilt. Die Schrägschraube arbeitet überwiegend auf Zug statt auf Biegung - und auf Zug ist sie deutlich stärker. Deshalb ist der 65°-Winkel keine Montagebequemlichkeit, sondern der Weg, die Abschubkraft in die Schraubenachse zu bringen. Die Mengenbeispiele im Datenblatt des Herstellers setzen genau diesen Einschraubwinkel von 65° voraus.

Was sich nicht überspringen lässt

Einschraubwinkel, Anordnung, Abstand und Anzahl der Verbinder folgen aus der Dachlast: Schnee der jeweiligen Zone, Wind, Gewicht der Deckung und Dachneigung. Die Zulassung ETA-11/0024 liefert das Bemessungsverfahren, das Produktdatenblatt Beispielmengen an Schrauben je m² unter genau genannten Annahmen (u. a. Sparren C24, Sparrenachsabstand 0,70 m, Einschraubwinkel 65°). Beide Dokumente sind am Produkt ohne Konto herunterladbar.

Wir schreiben sie hier bewusst nicht ab. Eine ohne Schneezone und Deckungsart abgeschriebene Tabelle ist der schlechteste denkbare Ratgeber: sie sieht wie eine fertige Antwort aus. Wann eine Zulassung nötig ist und wann nicht, steht im Ratgeber zur ETA.

Warum eine lange Standardschraube nicht genügt

Eine gewöhnliche lange Teilgewindeschraube greift nur im Sparren und drückt die Konterlatte mit dem Kopf an. Beim Eindrehen zieht sie sie also nach unten und drückt die Dämmung zusammen. Die Topduo hat zwei Gewinde: an der Spitze im Sparren und 60 mm Unterkopfgewinde in der Konterlatte - die Konterlatte bleibt auf Abstand. Dazu kommt eine Spitze mit reduziertem Eindrehmoment und verringerter Spaltwirkung, die besser anbeißt.

Die Folge ist nicht nur mechanisch, sondern auch wirtschaftlich: Der Hersteller schreibt in einem Fachartikel ausdrücklich, dass sich das Zusammendrücken der Dämmung mit Doppelgewindeschrauben vermeiden lässt, und überdrückte Mineralwolle verliert die Wärmeleistung, die im Entwurf bezahlt wurde - und niemand misst das nach, wenn die Dachfläche geschlossen ist.

Quetschen der Dämmung - wo die Grenze liegt

Das ist der am meisten unterschätzte Fehler dieser Bauphase, weil er kein Signal gibt.

Die Schraube arbeitet in einem Aufbau, in dem eine weiche Schicht zwischen zwei steifen liegt. Bei der Topduo greift ein Gewinde im Sparren und eines unter dem Kopf in der Konterlatte - den Abstand hält also das Doppelgewinde, nicht die Dämmung. Die Grenze für die Dämmung selbst setzt ihr Wert σ10% aus dem Datenblatt des Dämmstoffherstellers, nicht das Gefühl. Fehlt diese Sicherung oder wird die Schraube überdreht, sind die Folgen:

• Überdrückte Mineralwolle verliert Dicke und damit Wärmedurchlasswiderstand - und gewinnt beides nicht zurück.
• Ungleichmäßiger Anpressdruck ergibt eine Welle in der Konterlattung, die man erst unter der Deckung sieht.

Deshalb stellt man den Schrauber auf ein Moment ein, statt „bis es stoppt“ anzuziehen. Dieselbe Regel wie bei jeder Druckverbindung - mit dem Unterschied, dass hier das gequetschte Bauteil das teuerste ist.

Vier Fehler, die eine Dachfläche kosten

1. Die Länge aus der Dämmstärke rechnen. Die Dämmung ist einer von vier Posten, nicht die Summe. Der häufigste Fehler, und immer Richtung „zu kurz“.
2. Die Schalung übersehen. Sie verschwindet aus der Rechnung, weil sie im Plan getrennt beschrieben ist. Fünfundzwanzig Millimeter sind oft genau die Differenz zwischen zwei verfügbaren Größen.
3. Nach unten runden. „Passt fast“ heißt geringere Verankerung im Sparren - also genau der Wert, auf dem die Tragfähigkeit des Knotens beruht.
4. Mit Gewalt nachziehen. Nach dem Aufsitzen verbessert Weiterdrehen nichts. Bei einer Schraube ohne Unterkopfgewinde zieht es die Konterlatte nach und quetscht die Dämmung - die weichste Schicht im Aufbau.

Die ersten drei lassen sich vor der Bestellung abfangen, wenn man die Schichten aufschreibt. Den vierten fängt nur ein eingestelltes Drehmoment ab.

Zwei Kopfformen - was sie unterscheidet

• Walzenkopf (Ø 10 mm) - er zieht in die Konterlattung ein und verschwindet darin. Wird gewählt, wenn die Schraube im Holz verschwinden und nicht mit der Deckung kollidieren soll.
• Tellerkopf (Ø 16 mm) - der größere Kopfdurchmesser bringt einen höheren Durchziehwiderstand in der Konterlatte.

Die Zulassung ETA-11/0024 umfasst beide Kopfformen der Topduo - das Datenblatt des Herstellers führt die ganze Familie mit Walzen- und Tellerkopf. Wird Ihr Knoten abgenommen, laden Sie das Zulassungsdokument am Produkt herunter.

Wann Sie besser uns fragen

Die Schichtrechnung ist einfach, doch es gibt Fälle, in denen sich eine Bestätigung lohnt - denn ein Irrtum endet nicht bei einer Schraube, sondern bei einer Palette.

• Zweilagige oder gemischte Dämmung - Mineralwolle unter PIR verhält sich unter Druck anders als eine einheitliche Schicht.
• Sanierung, bei der der Sparrenquerschnitt unbekannt oder wechselnd ist und die Verankerung vom Bestand ausgehen muss, nicht vom Plan.
• Ungewöhnliche Dachneigung - die Neigung ändert die Lasten und damit Anordnung und Anzahl der Schrauben; das Datenblatt nennt die Mengen getrennt nach Neigungsbereichen. Den Schraubenweg, also die Länge, ändert der Einschraubwinkel zu den Schichten, nicht die Dachneigung.
• Ungewöhnliche Deckung, schwerer als angenommen - etwa Tondachziegel statt Blech - ändert die Last und damit Abstand und Anzahl der Verbinder.

Produkt

Topduo Walzenkopf - für jedes System der Aufsparrendämmung, Ø 8 mm, Längen 165-435 mm, Antrieb TX 40, Zulassung ETA-11/0024, Stahl mit Spezialbeschichtung. 11 Varianten im Sortiment.

Topduo Tellerkopf - Ø 8,0 mm, Längen 165-472 mm, 12 Varianten, dieselbe Spezialbeschichtung. Beide Ausführungen sieht der Hersteller für die Nutzungsklassen 1 und 2 nach EN 1995 (Eurocode 5) vor.

Nennen Sie Dicke von Konterlattung, Dämmung und Schalung - wir rechnen die Länge gemeinsam, bevor Sie eine Palette in der falschen Größe bestellen. Das ist eine der Positionen, bei denen ein Irrtum nicht eine Schraube kostet, sondern die ganze Lieferung.

Woher die fehlenden Maße nehmen

Drei der vier Posten stehen im Plan, doch die Schalung fehlt dort mitunter, weil sie erst auf der Baustelle dazukam. Dann hilft nur das Messen vor Ort - an mehreren Stellen der Dachfläche, nicht an einer. Die Dämmstärke prüfen Sie nach dem Verlegen, nicht auf der Verpackung: Mineralwolle von der Rolle trägt ein Nennmaß und liegt unter der Konterlattung oft einige Millimeter dünner. Genau diese Differenz ergibt beim Abrunden nach unten die zu kurze Schraube.

Kurz gefasst

Die Länge ist die Summe von vier Schichten, von denen die vierte - die Verankerung im Sparren - aus der Zulassung abzulesen und nicht zu schätzen ist. Der Einschraubwinkel verlängert den Weg und ist eine Planungsgröße, keine Entscheidung des Monteurs. Wählen Sie nach oben, nie nach unten. Und stellen Sie das Drehmoment ein: überdrückte Dämmung verliert ihre Wärmeleistung endgültig, und nach dem Schließen der Dachfläche bemerkt es niemand.