Fachbeitrag: Digitales Frühwarnsystem für Flachdächer

(18.8.2025) Mit zunehmenden Wetterextremen nehmen auch die hinterlassenen Schäden zu: durch das Tiefdruckgebiet „Bernd” über Nordrhein-Westphalen und Rheinland-Pfalz im Juli 2021, kamen innerhalb weniger Tage extreme Niederschlagsmengen runter. In Hagen fielen z.B. über 240 Liter Regen pro Quadratmeter in lediglich 22 Stunden – das ist mehr als in drei Sommermonaten zusammen. Diese Starkregenfälle überlasteten die Kanalisationen und Entwässerungssysteme zahlreicher Gebäude, darunter auch viele Flachdächer. Sind deren Dachgullys verstopft oder das Gefälle nicht ausreichend, kann das Wasser nicht schnell genug abfließen; die sich ansammelnden großen Wassermengen können zu statischen Überlastungen führen. In Essen etwa stürzte die Zwischendecke eines Discounters ein, weil sich Regenwasser auf dem Flachdach gestaut hatte.

Smart Roof Monitoring System (SRMS) (Bild: envitron systems GmbH) 

Feuchteschäden, Leckagen oder gravierende strukturelle Probleme durch die Last des Wassers sind nur einige der Gebäudeschäden: Wird die Dachhaut durchfeuchtet und durchdrungen, entsteht Schimmel, eine statische Überlastung kann zu einer Deformation der Dachkonstruktion oder zu Einsturzgefahr führen; Hallen und Schulen in Berlin und Nordrhein-Westfalen müssen immer wieder wegen Wasserlast evakuiert werden. Die Langzeitbelastung kommt zusätzlich noch hinzu, unter der die Dachträger korrodieren können und die Statik unbemerkt geschwächt wird. 

Studien, unter anderem vom Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) und von der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen (DGNB), weisen seit Jahren auf die zunehmende Gefahr durch Starkregen hin. Darin fordern sie unter anderem eine regelmäßige Inspektion und Überwachung von Flachdächern, gerade hinsichtlich der Entwässerung, Gefälleausbildung und der Gully-Wartung. 

Traglasten von Flachdächern

Durchschnittliche Flachdächer halten eine Traglast von 75 kg/m² aus. Nach dem Unglück in Bad Reichenhall, als 2006 das marode Dach einer Eissporthalle unter der Schneelast einstürzte und 15 Menschen starben, wurden die Normen für Schneelasten und Baustatik, insbesondere die DIN 1055-5 Einwirkungen auf Tragwerke – Schneelast, überarbeitet und Bemessungsgrenzen für Schneelasten erhöht. Demnach müssen Industriehallen, Sporthallen und Gebäude mit großen Dachflächen höhere Lasten tragen können. Im Fall von Starkregen reicht ein Wasserstand von 10 cm auf den m² gerechnet entspricht das 100 kg –, um die Dachlast um ein Drittel zu überschreiten.

Schneelast Messsystem (Bild: Envitron Systems GmbH) 

Eigentlich sollten Dachabläufe verhindern, dass sich Wasser überhaupt auf dem Flachdach sammelt, allerdings zeigt die Praxis, dass deren Kontrolle immer wieder vernachlässigt wird. Im Starkregen steigt niemand gern aufs Dach, um zu schauen, wie die Lage ist. Überhaupt kann es dann schon zu spät sein: Wird die Dachlast überschritten, darf das Dach nicht mehr betreten und das Gebäude muss gesperrt werden, da der Einsturz droht. Das wäre das Worst-Case-Szenario für Unternehmen, das in jedem Fall abgewendet werden muss: Muss z.B. ein Auslieferungslager wegen überschrittener Dachlasten schließen, verliert der Versandhändler pro Tag Einnahmen in Millionenhöhe, weil keine Pakete mehr verschickt werden können – im Falle eines Einsturzes sind dann Leib und Leben in Gefahr. 

v.l.n.r.: Kamera Überwachung für Flachdächer, Basis Schneelast Messsystem, Basis System mit Niederschlags- und Windsensor (Bild: Envitron Systems GmbH) 

Handlungsfähigkeit

Um solche Fälle zu verhindern, können präventive Maßnahmen helfen – zum Beispiel mit der digitalen, IoT-basierten Überwachung von Flachdächern mit Wasserstands-Sensorik. Kontinuierlich können damit Daten zu Regenwasserständen und Windstärke erfasst werden. Wasserstandsensoren überwachen den Pegel in den Regenabläufen und Windmesser erlauben es, die Auswirkungen von Wind auf Dachaufbauten wie Photovoltaikanlagen zu überwachen, da starke Böen diese leicht beschädigen können.

Ein solches digitales IoT-Monitoring ermöglicht durch die Echtzeitüberwachung der Dachbelastung Prävention: Basisstationen sammeln die Daten der über Funk angeschlossenen Sensoren und stellen sie digital zur Verfügung. Betreiber können über ein Online-Portal jederzeit auf die Daten zugreifen und Grenzwerte für die maximale Belastung definieren – überschreiten diese Werte die festgelegten Schwellen, wird automatisch ein Alarm ausgelöst, der den Betreiber per SMS oder E-Mail benachrichtigt. Auf diese Weise kann schnell gehandelt werden, etwa durch das Räumen des Daches, bevor es zu einer Katastrophe kommt.

Die Envitron Systems GmbH hat europaweit mehr als 600 Logistik- und Industriehallen mit solchen smarten Überwachungssystemen bestückt, die extra für extreme Witterungsbedingungen konzipiert wurden, wasserfest sowie widerstandfähig gegenüber UV-Strahlung und anderen Einflüssen sind. 

Die Sensoren sind autark und benötigen keine externen Stromquellen, da sie über Akkus betrieben werden und die Basisstationen mit Solarpanels ausgestattet sind. Das macht sie nicht nur wartungsfrei, das System kann zudem einfach erweitert und an veränderte Anforderungen angepasst werden: Für große Hallen mit Tausenden Quadratmetern Fläche werden je nach Bedarf zwei Basisstationen und mehrere Sensoren installiert, um alle Daten zuverlässig zu erfassen.

In Zukunft soll auch eine visuelle Überwachung mit Kamerasystemen möglich gemacht werden. Wetterdaten und Unwetterwarnungen für Starkregen, Wind und Schnee können dank der Zusammenarbeit mit Meteoalarm, einem europäischen Wettersystem, alle zwei Stunden landkreisgenau abgerufen werden, was eine noch präzisere Vorhersage und rechtzeitige Alarmierung möglich macht.

Bestands- und Neubauten

Nicht nur bei Bestandshallen, die noch nach der alten Norm gebaut wurden und weniger Dachlast aushalten, ist eine solche Überwachung der Flachdächer sinnvoll – denn auch bei neuen Hallen, die eine größere Dachlast mitbringen, ist sie zu empfehlen. In der Regel werden diese Neubauten mit Photovoltaikanlagen ausgestattet. Ihr Gewicht von etwa 20 kg/m² reduziert die Regenlast, die das Flachdach aushalten kann.

Wasserstandsensor auf Flachdach / typische großflächige Pfützenbildung / Dach Abfluss Gefahr der Verstopfung durch Schmutz/Laub. (Bild: Envitron Systems GmbH) 

Fazit

Flachdächer von Industriehallen können bei Extremwetterereignissen wie Starkregen an ihre Belastungsgrenzen kommen – vor allem, wenn bereits Photovoltaikanlagen installiert sind. Mit einem digitalen, sensorbasierten IoT-System wäre eine kontinuierliche Überwachung der Dachlasten möglich. Unternehmen können damit direkt sehen, wenn Belastungsgrenzen erreicht werden und rechtzeitig handeln; das System schützt sie nicht nur vor hohen Schäden und Ausfällen, sondern sorgt auch für die Sicherheit von Menschen und Eigentum.

Nadja Müller
Reiner Reisch, Geschäftsführer der Envitron Systems GmbH

Weitere Informationen können per E-Mail an Envitron Systems angefordert werden.