Warum sind Windlastzonen für Gartenhäuser wichtig?

Den wenigsten Leuten ist bewusst, wie wichtig das Thema Windlast in ihrem Garten ist. Vor allem wenn Sie planen, ein Garten- oder Gerätehaus zu bauen, sollten Sie unbedingt wissen, in welcher Windlastzone Ihr Garten liegt. Da ein Gartenhaus oder Gerätehaus ja ganzjährig dem Wetter ausgesetzt ist, kann der Wind mal ordentlich zu setzen. Die Windstärke hängt vorrangig vom Standort Ihres Holzhäuschens ab und dem dort geltenden Wind-Klima. Wir erläutern Ihnen leicht verständlich, worauf zu achten ist.

Wenn bisher mal der Wind um die Ecken pfiff und Sie gemütlich auf Ihrer geschützten Terrasse gesessen haben, dann war das sicherlich ganz heimelig und brachte ein besonderes Flair mit. De Geräuschkulisse dabei hört sich oftmals schlimmer an, als der Wind tatsächlich ist. Jedoch geht es beim Thema Windlast nicht nur um einen laues Frühlings- oder Herbstlüftchen - richtig kräftige Winde können auch einem robusten Gartenhaus etwas anhaben. Lesen Sie weiter, wenn Sie hierzu mehr erfahren möchten.

Was ist eigentlich Wind eigentlich?

Durch die Sonne wird uns in Form von Licht und Wärme Energie geliefert– pro Sekunde etwa 47 Milliarden Kilowattstunden. Diese Energie verteilt sich unterschiedlich, unter anderem:

  • weil die Erde eine Kugelform hat.
  • weil es eine ungleiche Wärmekapazität der Oberfläche gibt.
  • aufgrund der Beschaffenheit der Erdoberfläche (Oberflächenrauhigkeit unterteilt nach Rauhigkeitsklassen, Topographie).
  • aufgrund der vorherrschenden Luftfeuchte.
  • aufgrund der Bewegung der Erde um ihre Achse.
  • aufgrund der Wetterbedingungen.

Im Gesamten ergeben sich daraus regionale und globale Luftbewegungen bzw. Luftzirkulation. Wir alle erinnern uns: Warme Luft dehnt sich aus und steigt aufgrund der geringen Dichte aufwärts. So strömt in den frei werdenden Raum kühle Luft mit entsprechend höherer Dichte. Die Ausgleichsströmung tritt auf, da verschiedene Lufttemperaturen vorhanden sind, aus denen sich Druckunterschiede ergeben – dies ist Wind. Daher müssen Sie die Windlast unbedingt vorab prüfen, bevor Sie z.B. ein Gartenhaus aufstellen.

Was bedeutet Windstärke?

Die Geschwindigkeit, mit der Wind unterwegs ist, nennt man Windgeschwindigkeit oder auch Windstärke. Diese Angaben werden meist in Kilometer pro Stunde (km/h) oder Metern pro Sekunde (m/s) angegeben. Die Windstärke ist von folgenden Faktoren abhängig:

  • Luftdichte
  • Temperatur
  • Sonneneinstrahlung
  • Geländeverlauf (Orographie)
  • Oberflächenbeschaffenheit (Rauhigkeit, Topographie)
  • Von Hindernissen in der Nähe des Standortes verursachte mechanische Turbulenzen

Durch die Stärke lässt sich der Wind sehr gut systematisch einteilen. Im Jahre 1805 entwickelte der irische Admiral Sir Francis Beaufort die sogenannte Beaufort-Skala als erstes System – hier werden 12 Windstärken unterschieden.

Beaufort            m/s               Bezeichnung

0                    0,0 - < 0,3           Windstille

1                    0,3 - < 1,6           leiser Zug

2                    1,6 - < 3,4         leichte Brise

3                    3,4 - < 5,5        schwache Brise

4                    5,5 - < 8,0        mäßige Briese

5                   8,0 - < 10,8        frische Brise

6                  10,8 - < 13,9      starker Wind

7                  13,9 - < 17,2     steifer Wind

8                  17,2 - < 20,8    stürmischer Wind

9                  20,8 - < 24,5          Sturm

10                24,5 - < 28,5      schwerer Sturm

11                28,5 - < 32,7     orkanartiger Sturm

12                  > 32,7                   Orkan

Was bedeutet Windlastzone?

Die Kraft des Windes und die daraus entstehende Last, welche auf ein Gartenhaus wirkt, sind von Wind zu Wind unterschiedlich. Wind ist Teil des Klimas, daher lassen sich analog zu den Klimazonen auch Windklimazonen ausmachen. Diese nennt man Windlastzonen oder kurz auch Windzonen. Wenn Ihnen die Windlastzone Ihres Gartens bekannt ist, in dem ein Gartenhaus errichtet werden soll, beeinflusst diese Kenntnis unbedingt die Ausführung des Baus bzw. speziell die Anforderungen an die Statik.

Verschiedene Windlastzonen in Deutschland

Deutschland wird durch die Norm DIN 1055-4 in vier Windlastzonen unterteilt. Die normative Unterscheidung basiert auf Windgeschwindigkeiten, welche jeweils in einer Höhe von 10 m über ebenem Grund gemessen und dadurch gemittelt wurden. Wird nun der Geschwindigkeitsdruck mit aerodynamischen Kraft bei Werken multipliziert, erhalten Sie die Windlastzone:

Windzonen nach DIN 1055-4:2005-03

Windzone                    Windgeschwindigkeit vref (m/s)               Geschwindigkeitsdruck qref (kN/m²)

1                                             22,5                                                                     0,32

2                                             25,0                                                                     0,39

3                                             27,5                                                                     0,47

4                                             30,0                                                                     0,56

Auf folgender Deutschlandkarte sehen Sie die Regionen, die den vier Windlastzonen zugeordnet sind. WindzonenkarteSolch eine Kartendarstellung wird auch Windlastzonenkarte oder kürzer Windzonenkarte genannt. Wie Sie sehen, liegen nur die Küstenregionen Niedersachsens, Mecklenburg-Vorpommern und Schleswig-Holsteins in den Windzonen 3 und 4. Der Großteil der nördlichen deutschen Hälfte liegt in der Windzone 2, während der südliche Teil größtenteils Windzone 1 zugeordnet ist.

Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Windzonenkarte.png, Autor: ©Störfix

Wie wichtig ist die Windlast für den Kauf bzw. Aufbau eines Gartenhauses?

Ihr künftiges Gartenhaus wird ganz automatisch unterschiedlichen Kräften und Lasten ausgesetzt werden:

  • konstante Lasten, welche z.B. aus dem Eigengewicht der Konstruktion entstehen.
  • variable Lasten, so z.B. die Schneelast, Windlast, Verkehrslast (auch Nutzlast genannt), Wasserdruck, Temperaturdifferenzen, Erddruck, Eislast, Eisdruck und diverse andere Schwingungen.
  • außergewöhnliche Lasten, z.B. als Folge eines Erdbebens.

Durch Wind wird Druck auf Ihr Gartenhaus ausgeübt: Auf der Seite, die dem Wind zugewandt ist, gibt es einen Überdruck. Auf der anderen Seite (vom Wind abgewandt), entsteht Unterdruck.

Ihr Gartenhaus muss somit als Gesamtkonstrukt (Tragwerk) aus Balken, Rahmen, Stützen, Platten, Dach, Scheiben, Decken, Wänden als auch Gründung standfest und tragfähig sein. Die Bauteile müssen einerseits passend aufeinander abgestimmt sein, andererseits aber auch fachgerecht aufgebaut. Nur dann ist gewährleistet, dass die auf das Bauwerk wirkenden Lasten und Kräfte optimal verteilt sind. Dann braucht weder ein einzelnes Bauteil noch das Gesamtkonstrukt darunter leiden. Somit kann man tatsächlich sagen: Ein tragfähiges Gartenhaus erträgt buchstäblich seine eigenen Lasten. Dies bedeutet, dass es so konstruiert wurde, dass es für ein Gleichgewicht der Kräfte sorgt, auch bei Stürmen.

Eine optimale Statik ist unabdingbar wichtig. Sie verhindert, dass sich Ihr Gartenhaus bzw. zumindest ein Teil davon verformt, verschiebt oder es im schlimmsten Falle zusammenbricht.

Auch für Gartenhäuser gibt es konstruktive Bauwerks-Anforderungen; diese sind aus Gründen der Sicherheit gesetzlich vorgegeben. Auch wenn für Ihr Gartenhaus keine Baugenehmigung nötig ist und ebenso kein statischer Nachweisweis beim Bauamt vorgelegt werden muss, müssen Sie aber darauf achten, dass Ihr Gartenhaus normgerecht konstruiert wird. Die Berechnung der ganzen Baukonstruktion sollte definitiv in die Hände von Profis gegeben werden, da es sich hierbei um eine aufwändige und sehr komplexe Rechenaufgabe handelt. Nehmen Sie daher mit einem Bauingenieur, Architekten oder zugelassenem Statiker Kontakt auf.

Sowohl nationale als auch europäische Gesetzgeber haben die Vorschriften für die Bemessung von Bauwerken detailliert geregelt – dies wird auch Dimensionierung genannt. Die Summe der Regelungen und DIN EN Normen werden auch Eurocodes genannt. So wird z.B. die Stabilität des Baustoffs Holz auf Grundlage des

  • Eurocode 1 „Einwirkung auf Tragwerke“
  • Eurocode 5 „Bemessung und Konstruktion von Holzbauten“
  • sogenannte Teil Sicherungskonzepte zur Standard Sicherheit Berechnung von Bauwerken geregelt.

Holzgartenhäuser werden nach der Norm Eurocode 5 DIN EN 1995-1-1 dimensioniert.

Bei einem korrekt konstituierten und dadurch tragfähigen Gartenhaus muss bauphysikalisch bei der Bemessung seiner Bauteile auf Folgendes geachtet werden:

  • Positionen
  • nötige Dimensionen der Bauteile
  • Abstände der Bauteile zueinander
  • die Querschnitte dazu
  • die Größen
  • die Baum-Werkstoffe
  • Bewehrungen

Diese Punkte müssen entsprechend bestimmt werden, dabei die vorherrschenden Lasten und wirkenden Kräfte berücksichtigen. Dann ist auszuschließen das Wind und Sturm die Gartenhaus-Konstruktion negativ belasten könnten.

Windlast ./. Baustoff Holz

Jeder kennt wohl noch die Geschichte von den drei kleinen Schweinchen und dem bösen Wolf. In dieser hat nur das Haus aus Stein Schutz vor dem bösen pustenden Wolf geboten. Die Häuser aus Stroh und Holz wurden ganz schnell vom Wolfs-Wind weggefegt. Dies ist nicht verwunderlich, denn die Schweinchen haben sicherlich nicht auf die Statik geachtet, als sie ihr Stroh- bzw. Holzhaus konstruiert und gebaut haben. Denn auch ein Gartenhaus aus Holz kann normalerweise durchaus einiges an Wind standhalten. Solange es statisch wohl geplant und berechnet wurde, ist der nachwachsende Werkstoff Holz durchaus mit seinen natürlichen Eigenschaften stark genug, die Statik eines Gartenhauses positiv zu beeinflussen.

Der Naturstoff Holz hat eine hohe Elastizität und Zugfestigkeit - diese zwei Eigenschaften begründen die sehr gute Stabilität und Belastbarkeit. Holz kann wunderbar als Tragmaterial genutzt werden, z.B. als tragende Pfosten, Sparren, Balken und auch Wände aus Holz sind durchaus bewährt. Wichtig ist eben nur, dass die Tragfähigkeit der Bauteile genau berechnet werden muss. Es gilt außerdem darauf zu achten, dass je nach Holzsorte dieses bei wechselnden klimatischen Bedingungen aufquillt oder auch schwindet. Darauf müssen Sie entsprechend achten und eine passende Verarbeitung und Pflege berücksichtigen.

Hölzerne Dachbalken eines Gartenhauses aus Holz können z.B. unter Last sowohl Längs-, als auch Biege- und Quer-Verformungen aufzeigen. Aufgrund der optimalen Statik müssen die Balken nach Eurocode 5 dimensioniert werden. Hierbei sind sowohl die Eigenlast der Balken, die Trägerbemessung, die Trägerlänge, die Material-Elastizität, die Auflagepunkte und ebenso die Verbindungen zu berücksichtigen.

Ebenso ist die Verankerung des Holz-Gartenhauses im Boden ein immens wichtiger Punkt für die Statik. Je nach Gewicht und auch Größe des Holzhauses muss ein passendes Fundament erstellt werden - entweder ein Streifenfundament oder eine Bodenplatte aus Stahlbeton, welche die Lasten gleichmäßig verteilt und in den Boden abträgt.

Wer sich ein Gartenhaus als fertigen Bausatz bestellt, sollte unbedingt kontrollieren, dass die Unterlagen dazu gehören. Diese müssen geprüft und als normgerecht bewertet sein.

Berechnen der Windlast

Die Berechnung der Windlast ist eine extrem komplexe Angelegenheit. Eine ganz detaillierte Beispielrechnung für ein Holz-Gartenhaus, welche die Windlasten auf das Dach, Wände etc. summiert, wäre für diesen Blogbeitrag zu langwierig. Es gibt diverse verschiedene automatisierte Programme zur Berechnung der Windlastenzone im Internet. Geben Sie dort die spezifischen Daten Ihres Holz-Gartenhauses ein und das Programm berechnet in windeseile Ihre Windlast. Solche Berechnungsprogramme finden Sie unter anderem hier:

Ausführliche Beschreibungen zur Berechnung von Windlasten finden Sie auf dem Portal wikihow.com

Wir danken für Ihre Aufmerksamkeit und freuen uns darüber, dass wir Ihnen erläutern konnten, wie Wind entsteht und wie dieser Ihr Gartenhaus belastet. Nun haben Sie hier einen guten Überblick bekommen und können auch die Windlastzonenkarte verorten, um zu sehen, in welcher Windlastzone Ihr Gartenhaus aufgestellt werden soll. Dieses Wissen sollten Sie nun in ihrer Kaufentscheidung unbedingt bestmöglich berücksichtigen.

Weiterführende nützliche Informationen: 

  1. Gartenhaus nach Maß - mit Sonderanfertigung zum Traumhaus
  2. Feuchtigkeitssperre im Gartenhaus ausführlich erklärt
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