Hagel

Hagelgeprüfte Produkte schützen Fassade vor Hagelschäden

Mehr als die Hälfte aller Gebäude in der Schweiz werden mindestens einmal in ihrer Lebensdauer von einem heftigen Hagelschlag mit Hagelkörnern ≥ 3 cm getroffen. Hagelkörner dieser Grösse schlagen mit ca. 90 km/h auf und können sie Kunststoffe und Putze durchschlagen oder Storen und dünne Bleche verbiegen. Wird die Fassade beschädigt, kann Wasser eindringen und hohe Folgeschäden verursachen. Die Hagelgefährdung ist im Sommer besonders hoch und lokale Vorhersagen sind nur sehr kurzfristig möglich. Ein einzelnes Hagelgewitter kann innert kürzester Zeit viele Gebäude treffen und grosse Schäden verursachen.

Wirksamen und effizienten Schutz bieten hagelunempfindliche Materialien, hagelgeprüfte Produkte sowie das Warnsignal für Storen «Hagelschutz - einfach automatisch».

Grundlagen

Schutzziel gegen Hagel

Die nationalen Schutzziele für Neubauten beziehen sich auf die Norm SIA 261/1. Diese Norm legt das 50-jährliche Ereignis fest als Schutzziel für normale Wohn- und Gewerbegebäude (BWK I) gegen Hagel. Dies entspricht vielerorts einem minimalen Hagelwiderstand von HW3 (Hagelkorn von bis zu 3 cm Durchmesser). Zudem sind versicherungsrechtliche Vorgaben zu respektieren. Ab Bauwerksklasse II wird das Schutzziel um eine Hagelwiderstandsklasse erhöht.

Hintergrundinformationen zur Entstehung von Hagel

Bildung von Hagelkörnern: Hagelschlag entsteht nur zusammen mit einem Gewitter. Am grössten ist die Hagelgefahr in Gebieten, in denen trockenkalte und feuchtwarme Luftmassen aufeinanderstossen – und entlang der Voralpen, wo dieser Effekt topographisch verstärkt wird. Zur Entstehung grosser Hagelkörner sind starke vertikale Winde in einer Gewitterwolke notwendig.

In der Form sind Hagelkörner sehr verschieden. Am häufigsten sind kugelähnliche Körner. Längliche oder scharfkantige Hagelkörner können aufgrund ihrer Gestalt eine höhere punktuelle Belastung beim Aufprall ausüben. Sie können beispielsweise elastisch gespannte Hüllkonstruktionen durchdringen.

Fachbegriffe

Die Einfallsrichtung bestimmt, welche Fassaden eines Gebäudes betroffen sind. Der Einfallswinkel bestimmt, wie heftig die Einwirkung ist. Bei senkrechtem Aufprall zur Oberfläche ist die Belastung für das Bauteil am grössten. Während eines Hagelereignisses können sich die Einfallsrichtung und der Einfallswinkel ändern. Im Extremfall ist eine allseitige Einwirkung auf Fassade und Dach möglich.

Die Hageldauer beeinflusst die Bewegungsenergie der auftreffenden Hagelkörner und die Höhe der Hagelablagerungen. Mit zunehmender Dauer des Hagelschlages kann die Gebäudeoberfläche plötzlich abkühlen und sich das Materialverhalten ändern (Festigkeitsverlust, spröder Bruch).

Ein Hagelzug oder Hagelstrich erstreckt sich im Normalfall über eine Länge von wenigen Kilometern. Eine Gewitterzelle kann mehrere, räumlich voneinander getrennte Hagelschläge auslösen. Zu beachten ist die Ablagerungshöhe des Hagels. Insbesondere bei Sheddächern kann sie zu einer erhöhten Belastung führen.

Bestimmung des erforderlichen Hagelschutzes

Massgebend für die Schadenwirkung für ein Bauteil ist die Grösse eines Hagelkorns. Um Schutzmassnahmen zu ermitteln, braucht es Angaben zur Hagelkorngrösse und zur Häufigkeit.

Die Abgrenzung der Hagelzonen gemäss SIA 261/1 Anhang G ist identisch mit der alten VKF-Hagelkarte (50-jährlich).

Im Rahmen des Projekts «Hagelklima Schweiz» wurden auf Basis aktueller Daten neue Hagelgefährdungskarten erstellt. Diese neuen Hagelgefährdungskarten stellen die neueste wissenschaftliche Grundlage dar und zeigen, dass die Hagelgefährdung in vielen Regionen bisher unterschätzt wurde. Das bedeutet, dass die allgemeine Empfehlung für das Schutzziel Hagelwiderstand HW3 (3 cm Hagelkorndurchmesser) vielerorts bereits ab einer Wiederkehrperiode von 20 Jahren gilt.

Hagelgefährdung auf Referenzfläche 100 m2: Korngrösse mit Wiederkehrperiode 50 Jahre

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Legende zur Hagelgefährdungskarte mit Angabe der Korngrössendurchmesser für eine Wiederkehrperiode 50 Jahren auf einer Referenzfläche 100 m2 (LEHA 100)

Legende und weiterführende Informationen:

Die Karten der Hagelgefährdung zeigen statistisch geschätzte Wiederkehrwerte der Hagelkorngrösse LEHA-100 für die 50-jährliche Wiederkehrperiode. LEHA-100 beschreibt die grösste zu erwartende Hagelkorngrösse auf einer Referenzfläche von 100 m2. Sie wird von der Grösse des maximal erwarteten Hagelkorns pro Quadratkilometer des Radarhagelalgorithmus MESHS abgeleitet (Radardaten von MeteoSchweiz für 2002 bis 2020). Die neuen Gefährdungskarten Hagel stellen die Hagelkorngrösse als Funktion der Wiederkehrperiode T dar. Sie beschreiben die Hagelkorngrösse, die unter heutigen Klimabedingungen, pro Referenzfläche, mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/T pro Jahr überschritten wird. So zeigt die Karte für 50 Jahre, mit welcher Korngrösse über lange Sicht gesehen im Mittel einmal in 50 Jahren bzw. einer Wahrscheinlichkeit von 2% pro Jahr zu rechnen ist. Die vorliegenden Karten stellen eine aktualisierte Grundlage dar, um die lokale Hagelgefährdung einzuschätzen. Die Karte der Hagelzonen in Anhang G1 der Norm SIA 261/1 (2020) bleibt unverändert gültig.

  • LEHA (Largest Expected Hail on a reference Area): Hagelkorngrösse auf Referenzfläche (engl. Largest Expected Hail on a reference Area) ist eine rechnerische Ableitung aus der auf den Quadratkilometer bezogenen Hagelkorngrösse MESHS.
  • MESHS (Maximum Expected Severe Hail Size) beschreibt das grösste zu erwartende Korn, mit dem auf einer kleineren Referenzfläche gerechnet werden kann. Im Extremfall kann ein MESHS-Korn auf der Referenzfläche auftreffen, aber das wird nur selten geschehen.

Gefährdungsbilder

Da Hagel meist zusammen mit Wind auftritt, ist primär das folgende Gefährdungsbild relevant:

Schadenarten/-ursachen

Typische Hagelschäden an Gebäuden

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Schadenklassen bei Hagel

Hagelschlag kann die Baumaterialien der Gebäudehülle durch Oberflächen-, Form- oder Strukturschäden beeinträchtigen.

Schadenklassen

Definition

Erscheinung

Oberflächenschaden

Beschädigung der Oberfläche des Baumaterials durch Aufrauung, Abtragung, Abplatzung

Reversible Veränderung
Aufrauung
Abtragung
Abplatzung

Formschaden

Beschädigung des Baumaterials durch Deformation

Dellen
Verbiegung

Strukturschaden

Beschädigung des Baumaterials durch Risse, Brüche, Absplitterung oder Perforation

Risse
Brüche
Absplitterungen
Perforation

Oberflächenschäden infolge Hagel

Oberflächenschaden (Farbabtragung) infolge Hagel. (Bildquelle: AGV)
Oberflächenschaden (Abschlagung) infolge Hagel an einem Putz. (Bildquelle: AGV)

Formschäden infolge Hagel

Formschaden infolge Hagel bei einem Rolladen. (Bildquelle: AGV)
Strukturschaden (Dellen) infolge Hagel. (Bildquelle: AGV)

Strukturschäden infolge Hagel

Strukturschaden infolge Hagel an einer Bedachung. (Bildquelle: AGV)
Strukturschaden infolge Hagel an Oberlichtern. (Bildquelle: AGV)
Strukturschaden infolge Hagel aneinem Oberlicht. (Bildquelle: AGV)
Strukturschaden (Absplitterung) infolge Hagel an Ziegeln. (Bildquelle: AGV)
Strukturschaden (Absplitterung) infolge Hagel an Ziegeln. (Bildquelle: AGV)
Strukturschaden (Perforation) infolge Hagel eines Dachfensters. (Bildquelle: AGV)
Strukturschaden (innerer Bruch) infolge Hagel an Dachfenstern. (Bildquelle: AGV)
Schutzmassnahmen

Mit hagelresistenten Baumaterialien kann die Gebäudehülle vor Hagelschlag geschützt werden. Als Richtgrösse wird ein minimaler Hagelwiderstand von HW3 empfohlen (siehe Hagelregister). Zudem sollten sensible Bauteile wie Lamellenstoren oder Kunststoffe nie direkt dem Hagel ausgesetzt sein (siehe «Hagelschutz – einfach automatisch»).

Vorschläge für Schutzmassnahmen zu einzelnen Bauteilen sowie zum konzeptionellen Vorgehen: Naturgefahren-Check

Literatur

Allgemein

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