mini|Schneebelastung eines Daches Die Schneelast oder der Schneedruck gehört zu den klimatisch bedingten veränderlichen Einwirkungen auf Bauwerke. Sie hängt von Schneeart und Schneemenge ab. Die baulichen Lastannahmen bezüglich der Schneelast, auf die eine Dachkonstruktion auszulegen ist, hängen ab von der geografischen Lage und von der Form des betrachteten Bauwerks.
Grundlagen zum Schneegewicht mini|Zeitraffer-Video mit schwerem Schnee auf biegsamen Ästen Schnee ist gefrorener, meist flächig kristallisierter Niederschlag, dessen Dichte und Gewicht primär von der Lufttemperatur abhängen, zur Zeit des Schneefalls – in der ganzen Atmosphärenhöhe – also auch während der Liegedauer: Sie beeinflusst die Kristallisations- und Agglomerationsform. Schnee bildet eine normalerweise sechseckig-sternförmige Kristallform, die sich schon während der Schneebildung zu großen Schneeflocken verzahnen kann. Liegend verändert der Schnee sich durch Auflast weiterer Schichten wie auch Umkristallisation zu einem hochkomplexen Gefüge.
Neuschnee hat spezifisches Gewicht von 0,03 (trockener frisch gefallener Schnee) bis 0,2 (gut gesetzter Neuschnee ohne zusätzlicher Wasseraufnahme). Ein Meter Pulverschnee entspricht vom Druck her einer etwa fünf bis zehn Zentimeter hohen Wassersäule, bei Pappschnee (Nassschnee) sind es ca. 20 cm, das sind also 50–200 Liter je Quadratmeter Niederschlag (Wasseräquivalent). Ein Kubikmeter Wasser wiegt eine Tonne (1000 kg), ein Kubikmeter Frischschnee also 30–200 kg, längerliegender Schnee oft weitaus mehr.
SchneeartStarkschneefall: Wie schwer ist Schnee eigentlich?, Niederösterreicher Zivilschutzverband. In: noezsv.at, abgerufen am 11. Januar 2019. Massepro m3 Schneehöhebei 100 kg/m2 Trockener, lockerer Neuschnee 30–50 kg ca. 200–300 cm Gebundener Neuschnee 50–100 kg ca. 100–200 cm Stark gebundener Neuschnee 100–200 kg ca.50–100 cm Trockener Altschnee 200–400 kg ca.25–50 cm Feuchtnasser Altschnee 300–500 kg ca.20–35 cm Mehrjähriger Firn 500–800 kg ca.12–20 cm Eis 800–900 kg ca.11–12 cm
Schneelast wirkt im Allgemeinen als Flächenlast senkrecht zur Grundfläche. Für statische Nachweise wird in Bezug auf die Lastannahme vereinfachend – und auf der sicheren Seite liegend – mit nassem Schnee und einer Wichte (spezifisches Gewicht, Gewichtskraft je Volumen) von 2 kN/m³ gerechnet, das entspricht etwa dem oben genannten Wert für stark gebundenen Neuschnee.
Schneedruck ist als allgemeines Wort im Bezug auf Landschaft (etwa forstlich oder ökologisch) gleichbedeutend, baufachlich würde man darunter speziell die Gewichtskraft respektive präzise die Kraft je Auflagefläche, also den tatsächlichen Flächendruck verstehen.
Wenn sie sich setzt wird die Schneedecke nicht schwerer, sie verringert nur ihr Volumen. Tatsächlich wird Schnee während des Liegens im Prinzip leichter, sowohl bei Wärme wie bei starker Kälte nach dem Schneefall: Im ersten Fall schmilzt Schnee, sickert durch die Poren und rinnt ab, im zweiten Fall sublimiert („verdunstet“) das Wasser direkt in die Luft. Dies wird durch Sonnenschein und trockene Luft begünstigt. Bautechnisch betrachtet sind auch mehrere Meter trockener Neuschnee auf technisch einwandfreien Dächern keine Bedrohung. Problematisch sind kräftige Schneefälle bei um bis über Null Grad, weil dabei schon von sich aus sehr schwerer Schnee fällt, und noch viel mehr Regenfälle in hohe Schneedecken hinein. Dann können große Wassermengen zusätzlich in der Schneedecke gebunden werden, und die Schneelast wird tatsächlich um ein Vielfaches höher, was zu Spontanversagen eines Daches führen kann. Das kann innerhalb weniger Stunden geschehen. Daher stellen längerdauernde Pappschneefälle und in Regen übergehender Starkschnee akute Krisenszenarien dar.
Normen In Deutschland sind die Schneelasten mit der DIN EN 1991-1-3 (2010-12) und zugehörigem nationalen Anhang geregelt.
In Österreich wurden die Belastbarkeiten von Gebäudeeindeckungen im April 2006 durch die ÖNORM B 1991-1-3:2006-04-01 gesetzlich neu vorgegeben, wobei die Werte wesentlich erhöht wurden.
Sowohl der österreichischen als auch der deutschen Neuregelung liegt die europäische Norm EN 1991-1-3 zugrunde. Sie gelten bis zu Höhen von , darüber hinausgehende Höhenlagen werden durch spezielle nationale Anhänge geregelt.
In der Schweiz ist die SIA 261:2003 anzuwenden.
Berechnung nach Norm In den Normen werden die Schneelasten in Rechenwerte zur Ermittlung der Tragwerkssicherheit überführt. Dabei wird aufgrund der starken physikalischen und zeitlichen Schwankungen der ausgeprägte stochastische Charakter beachtet. Die Rechenwerte entsprechen der 98-%-Quantile der Jahresmaxima und somit einer mittleren Wiederkehrperiode von 50 Jahren.
Standort Deutschland Die maßgebenden Einflussfaktoren auf die Größe der Schneelasten sind die des Standortes mit der lokalen Klimazone und der topografischen Höhe. In den Normen wird das Schneeklima durch eine Karte der Schneelastzonen erfasst, welche die Schneeintensität für verschiedene geographische Regionen angibt.
mini|Schneelastzonen in Deutschland nach DIN EN 1991-1-3/NA:2010-12 mini|Charakteristischer Wert skder Schneelastfür Geländehöhe und Schneelastzonenach DIN EN 1991-1-3/NA:2010-12 In Deutschland gibt es die Schneelastzonen Zone 1 (u. a. Mittelrheintal, Niederrheinische Tiefebene) Zone 1a (Großraum München-Donau) Zone 2 Zone 2a (Hochschwarzwald, Rhön und Sauerland) Zone 3 (Alpen, Bayerischer Wald, Thüringer Wald, Erzgebirge, Harz sowie Vorpommern). Da die Schneehöhe überproportional zur Höhenlage wächst, ist diese als weiterer Einflussfaktor zu berücksichtigen. Damit ergeben sich in Deutschland die folgenden, am Standort anzusetzenden charakteristischen Werte der Schneelast in kN/m² auf dem Boden, in Abhängigkeit von der Geländehöhe in m über dem Meeresniveau (vgl. Diagramm): Zone 1: Zone 1a: Multiplikation des -Wertes aus Zone 1 mit dem Faktor 1,25 Zone 2: Zone 2a: Multiplikation des -Wertes aus Zone 2 mit dem Faktor 1,25 Zone 3: Für bestimmte Lagen in Zone 3 können höhere Werte als nach der hier angegebenen Gleichung maßgebend sein; Angaben über die Schneelast in diesen Regionen sind bei den zuständigen Stellen einzuholen. Für die Schneelastzonen 1 und 2 gilt im nördlichen Teil Deutschlands, dem Norddeutschen Tiefland, dass der Rechenwert des außergewöhnlichen Lastfalls in bestimmten Orten mit dem Faktor 2,3 multipliziert wird; ob ein Ort dazugehört, kann in den technischen Baubestimmungen der Bundesländer ermittelt werden oder in der Schneelastzonentabelle des Deutschen Institut für Bautechnik (siehe Weblinks).
Schweiz In der Schweiz wird die Schneelast nach SIA261 Ausgabe 2014 wie folgt berechnet:
ist dabei die spezifische Höhe, welche sich wie folgt berechnet: . Dabei ist die Höhe des Standorts in Metern über Meer, ist vom Standort abhängig und ist in der Karte der SIA261:2014 Anhang D definiert. Der Parameter kann folgende Werte haben: −200 m; 0 m; +200 m; +400 m; +500 m. Die angegebene Formel ist nur bis 2000 Meter über dem Meeresspiegel gültig. Für höhere Lagen muss ein Gutachten zur Schneelast erstellt werden.
Liechtenstein Gemäß Liechtensteinischer Bauverordnung Artikel 38 Absatz 3 kann die Statik und damit die Schneelast entsprechend der SIA berechnet werden, wobei das für ganz Liechtenstein in SIA261:2014 Anhang D definiert wurde.
Österreich In der ÖNORM B 1991-1-3, die am 15. Mai 2022 veröffentlicht wurde, erhielt Österreich eine detaillierte Schneelastkarte, welche über hora.gv.at zugänglich ist. Darin ist für ein Raster von 50 × 50 m für jeden Ort in Österreich die Schneelast berechnet. Die Berechnung beruht auf Messungen der 900 im Land verteilten Messstationen. Gültig sind die Schneelasten bis zu einer Seehöhe von 2000 m.
Niederlande In den Niederlanden wurde sk = 0,7 kN/m2 gemäß NEN-EN 1991-1-3/NB für das gesamte Land festgelegt.
Frankreich Frankreich kennt, wie andere Länder auch, Schneelastzonen. Darüber hinaus definiert Frankreich auch unterschiedliche Formeln für verschiedene Höhen. Als drittes Merkmal kennt Frankreich neben der normalen Schneelast auch eine Schneelast als außergewöhnliche Einwirkung.
Frankreich definiert eine Schneelast sk,o auf den Boden unabhängig von der Höhe, welche anschließend in die höhenabhängige Formel eingesetzt wird.
+ Schneelast sk,o A1 A2 B1 B2 C1 C2 D E Charakteristischer Wert der Schneelast 0,45 kN/m2 0,45 kN/m2 0,55 kN/m2 0,55 kN/m2 0,65 kN/m2 0,65 kN/m2 0,90 kN/m2 1,40 KN/m2 Bemessungswert für außergewöhnliche Schneelast - 1,00 kN/m2 1,00 kN/m2 1,35 kN/m2 - 1,35 kN/m2 1,80 kN/m2 -
Schneelasten bis 200 m Höhe: .
In den Zonen A bis D wird anschließend die höhenabhängige Schneelast wie folgt berechnet:
Schneelasten zwischen 200 m und 500 m Höhe: Schneelasten zwischen 500 m und 1000 m Höhe: Schneelasten zwischen 1000 m und 2000 m Höhe: In den Zonen E wird anschließend die höhenabhängige Schneelast wie folgt berechnet: Schneelasten zwischen 200 m und 500 m Höhe: Schneelasten zwischen 500 m und 1000 m Höhe: Schneelasten zwischen 1000 m und 2000 m Höhe:
In diesen Formeln ist die Höhe des Standorts.
In den Französischen Überseegebieten wurden keine Schneelasten definiert, außer für Saint-Pierre und Miquelon, wobei definiert wird.
Belgien Belgien hat für das ganze Staatsgebiet eine Schneelast unabhängig von der Höhe . Für Orte bis 200 m Höhe gilt für die Schneelast . An Orten zwischen 200 m Höhe bis 700 m Höhe gilt:. In dieser Formel ist die Höhe des Standorts.
Dänemark In Dänemark werden Schneelasten nach der DS/EN 1991-1-3 DK NA:2015 der Zweiten Auflage, über das ganze Land mit definiert.
Italien Das Ministero delle infrastrutture e dei trasporti, welches zuständig ist die Nationalen Normen des Eurocodes zu veröffentlichen, hat im Decreto 17 gennaio 2018 Aggiornamento delle «Norme tecniche per le costruzioni» drei Schneelastzonen definiert. Die erste Schneelastzone wurde noch in zwei Unterzonen unterteilt. Die Norm regelt jedoch Schneelasten nur bis zu einer Standorthöhe von 1500 m.
Die Zona I – Alpina – Zone 1 Alpen – gilt für die Provinzen Aosta, Belluno, Bergamo, Biella, Bozen, Brescia, Como, Cuneo, Lecco, Pordenone, Sondrio, Turin, Trentino, Udine, Verbano-Cusio-Ossola, Vercelli, Vicenza. Es wurden folgende Schneelasten definiert:
Die Zona I – Mediterranea – Zone 1 Mittelmeer – gilt für die Provinzen Alessandria, Ancona, Asti, Bologna, Cremona, Forlì-Cesena, Lodi, Mailand, Modena, Monza und Brianza, Novara, Parma, Pavia, Pesaro und Urbino, Piacenza, Ravenna, Reggio Emilia, Rimini, Treviso, Varese. Es wurden folgende Schneelasten definiert:
Die Zona II – Zone 2 – gilt für die Provinzen Arezzo, Ascoli Piceno, Avellino, Bari, Barletta-Andria-Trani, Benevento, Campobasso, Chieti, Fermo, Ferrara, Florenz, Foggia, Frosinone, Genua, Gorizia, Imperia, Isernia, L’Aquila, La Spezia, Lucca, Macerata, Mantua, Massa-Carrara, Padua, Perugia, Pescara, Pistoia, Prato, Rieti, Rovigo, Savona, Teramo, Triest, Venedig, Verona sowie die Autonome Region Friaul-Julisch Venetien. Es wurden folgende Schneelasten definiert:
Die Zona III – Zone 3 – gilt für die Provinzen Agrigent, Brindisi, Cagliari, Caltanissetta, Caserta, Catania, Catanzaro, Cosenza, Crotone, Enna, Grosseto, Latina, Lecce, Livorno, Matera, Medio Campidano, Messina, Neapel, Nuoro, Ogliastra, Nord-Est Sardegna, Oristano, Palermo, Pisa, Potenza, Ragusa, Reggio Calabria, Rom, Salerno, Sassari, Siena, Syrakus, Sulcis Iglesiente, Tarent, Terni, Trapani, Vibo Valentia, Viterbo. Es wurden folgende Schneelasten definiert:
Dabei ist
der Bezugswert der Schneelast am Boden in kN/m²
die Meereshöhe des Standortes in m.
Tschechien In Tschechien werden die Schneelasten direkt aus der Karte, welche in der ČSN EN 1991-1-3 Změna Z1 abgebildet ist, gelesen. Es gibt folgende Zonen und charakteristischen Schneelasten auf dem Boden:
+ Schneelasten in Tschechien Zone I II III IV V VI VII VIII Charakteristische Schneelast sk in KN/m2 0.7 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 sk > 4.0