Die gewölbte Form des Tonnendachs findet sich in unseren Breiten nur auf wenigen Wohngebäuden. Doch der technische Fortschritt und der gestalterische Mut zu Neuem sorgen für eine zunehmende Verbreitung dieser ungewöhnlichen Dachkonstruktion. Vorzüge und Nachteile werden im Folgenden ebenso erläutert, wie allgemeine Informationen rund um das Tonnendach helfen, seinen Aufbau und die technischen Zwänge zu verstehen.

Das Tonnendach

Ursprünglich kannte man das Tonnendach vor allem aus dem Bereich der Sakralbauten, wo gemauerte Tonnengewölbe den ersten Schritt von der flachen Decke hin zu den filigranen und zugleich hochkomplexen Strukturen der Gotik markierten. Im Zeitalter der Industrialisierung eroberte sich dieses in großer Spannweite und zugleich nahezu beliebiger Länge realisierbare Dach den industriellen und

verkehrstechnischen Gebäudebereich. Erst im Rahmen der klassischen Moderne in den 1920er Jahren gelang dem Tonnendach durch den Einsatz von Stahlkonstruktionen und neuen, klaren Gebäudeformen der Einzug in die Welt der Wohngebäude. In der Postmoderne kaum noch anzutreffen, erlebt das Tonnendach heute zwar keine echte Renaissance, sorgt aber immer wieder für markante Formen und zugleich gut nutzbare Innenräume bei individuell geplanten Wohnhäusern.

Konstruktion und Statik des Tonnendachs

Frühere Tonnendächer wurden meist in Form einer klassischen, gemauerten Bogenkonstruktion erstellt. Ohne Schwachstellen wurde so die Lastabtragung auf die darunterliegenden, tragenden Außenwände über die gewölbte Fläche aus Stein oder Ziegel und Mörtel ermöglicht. Um den nach außen wirkenden Druck der Bogenkonstruktion abzufangen, wurden die Wände meist nach außen über Anbauten oder aussteifende Querwände stabilisiert.
Modernes Tonnendach dagegen entspricht statisch in aller Regel dem, was sich im Rahmen der Industrialisierung entwickelte und hinsichtlich der Lastabtragung bis heute unverändert eingesetzt wird. Statische Elemente des modernen Tonnendaches sind:

  • Radial gekrümmte Bogenträger aus Stahl oder Holz
  • Flächiger Belag als Untergrund für Dachaufbau, meist aus Holzschalung oder Blech
  • Aussteifende Querverbindungen zwischen den Trägern, häufig als Spannkreuz ("Andreaskreuz") ausgeführt
  • Zugband zwischen unteren Auflagerpunkten der Bogenträger zur Aufnahme der Schubkräfte am Bogenansatz

HINWEIS: Nicht jeder einzelne Bogenträger muss über ein Zugband gesichert werden. Bei kurzen Baukörpern können hierzu bereits die Betonringanker der Giebelwände, oder einige wenige Zugbänder ausreichen, die in Innenwänden unsichtbar untergebracht werden können.

Dachaufbauten beim Tonnendach

Obwohl das Tonnendach hinsichtlich des statischen Aufbaus aus Trägern dem Sparrendach recht ähnlich ist, unterscheidet es sich beim konstruktiven Aufbau des Daches elementar. Durch die Krümmung der Dachfläche sind Zwischensparrendämmmungen und Verkleidungen der Untersicht zwar möglich, aber meist extrem aufwändig und somit finanziell unrentabel. Stattdessen hat sich heute vor allem ein Dachaufbau für das Tonnendach etabliert:

Sandwichdach

  • Bogenträger im Innenraum sichtbar
  • Sandwichelement vorgefertigt und auf Trägerkrümmung angepasst, bestehend aus unterer Tragschale, Dämmung
    aus Polystyrol und Deckschicht als Wetterschutz und wasserführende Schicht
  • Ober- und Unterlage Blech, in aller Regel Titanzink oder Aluminium

ACHTUNG: Da sich diese ursprünglich aus dem Industriebau stammenden Sandwichelemente nicht biegen lassen, müssen die einzelnen Segmente auf Maß vorgefertigt werden.

Weit seltener wird ein Tonnendach als Holzkonstruktion erstellt:

  • Flächige Schalung als innen sichtbarer Belag auf Bogenträgern
  • Dampfdiffusionsdichte Ebene auf Schalung, meist Folie
  • Quer zur Wölbung verlaufende Lagerhölzer auf Schalung, ausgedämmt mit flexibel an Dachrundung anpassbarer Mineralwolle
  • Dachbelag aus vorgeformten Blechteilen, gegebenenfalls auf Unterkonstruktion aus Lattung

HINWEIS: Da eine klassische, von Traufe zu First verlaufende Konterlattung beim Tonnendach auf Grund der Dachkrümmung ausscheidet, kommen hier meist nicht hinterlüftete Blechdächer zum Einsatz. Je nach angewendetem System kann dann die vom Innenraum her den Dampfeintritt verhindernde Membran semibermeabel ausgeführt werden, so dass in der Dämmung befindliche Feuchtigkeit trotzdem nach innen abgegeben werden kann.

Sonderformen des Tonnendachs

Aus wirtschaftlichen Gründen existieren verschiedene Formen des Tonnendaches, bei denen vom echten, durchgängig gerundeten Bogen abgewichen wird:

Segmentdach

  • Auflösung des Bogens in ein Polygon mit mehreren, jeweils für sich geraden Abschnitten
  • Aufbau hier wie gerade Dachfläche möglich, aber jeweils Übergangspunkte zwischen den Dachsegmenten erforderlich, daher hohe Anzahl an Detailpunkten
  • Bedingt auch für Ziegeleindeckung geeignet

"unechtes" Tonnendach mit First

  • Ausbildung eines Firsts mit gewölbten Dachflächen zu beiden Seiten
  • Für hinterlüftete Konstruktionen geeignet, da Luftaustritt am Firstpunkt möglich
  • Meist leicht spitze Form abweichend von echtem Bogen
  • Bedingt alternative Dachbeläge zum Blech möglich, da weit geringere Dachkrümmung möglich

Dachneigung bzw. -rundung

Tonnendach mit GiebelAus der gewölbten Form des Tonnendaches ergibt sich das Fehlen einer einheitlichen Dachneigung. Stattdessen weist jedes Tonnendach unabhängig vom Bogenradius immer eine besonders steile Neigung am Fuß und eine nahezu nicht mehr vorhandene Neigung am Scheitel auf. Nicht jedes Tonnendach muss zwingend aus einem Halbkreis bestehen. Unterschiedlich gewählte Bogensegmente können von der bekannten Kuppelform bis hin zu einer lediglich flachen Neigung mit Wölbung nach oben führen.

Dachaufbauten im Tonnendach

Dachgauben, Quergiebel und Dachbalkone lassen sich beim Tonnendach gleichermaßen gut realisieren. Durch die gängige Eindeckung mit Blech können Übergangspunkte zwischen Aufbau und Dachhaut recht einfach gelöst werden. Die beim vollständigen Halbkreisbogen am Fuß recht steile Neigung ermöglicht es sogar, in gewissem Rahmen "normale" Fassadenfenster im Tonnendach einzusetzen. Die Nutzbarkeit des Dachraumes steigt somit gegenüber anderen

Dachformen deutlich an.

Kosten

Durch eine stark eingeschränkte Auswahl an Werkstoffen und ein hohes Maß an individuell zu fertigenden Bauteilen gilt das Tonnendach als teure Dachform. Zwar bietet sie auch zahlreiche Vorzüge, die aber allesamt nicht im Bereich der Kostensenkung und einer hohen Verwendbarkeit von Serienprodukten "von der Stange" zu suchen sind. Man kann also feststellen, dass das Tonnendach auch von Kostenseite ganz klar im Bereich der individuell geplanten Einzelgebäude anzusiedeln ist und bei der Schaffung günstigen Wohnraums wohl kaum in Erscheinung treten dürfte.

Vor- und Nachteile

Wie aus den vorangegangenen Ausführungen deutlich wird, weist die eher ungewöhnliche Form des Tonnendaches einige elementare Vorzüge auf, die allerdings mit nicht zu vernachlässigenden Schwächen einhergehen:

Vorteile

  • Optimales Verhältnis von Hüllfläche zur geschaffenem Raum
  • Durch hohe Neigung am Tonnenfuß gute Nutzbarkeit der Räume (nahezu senkrechte Wände)
  • Statisch effektives Tragwerk durch Bogenform ohne echte Feldmitte
  • Bei Blecheindeckung keine Schwachpunkte in Form von Übergängen oder Firstdetails
  • Moderne Konstruktions- und Gestaltungsmöglichkeiten

Nachteile

  • Kein klassischer konstruktiver Aufbau umsetzbar
  • Wirtschaftliches Tragwerk auf Stahl oder Holz begrenzt, Holz allerdings durch Herstellungsaufwand der Bogenträger recht teuer
  • Eingeschränkte Auswahl möglicher Dachbeläge
  • Hoher Aufwand und genaue Planung für Vorfertigung der Dachelemente erforderlich
  • hohe Kosten