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Die Erfindung betrifft eine elektrische Bodenheizung, insbesondere für Kirchenräume, mit wenigstens einem flächenhaft angeordneten Heizleiter, der auf einer Wärmeisolierungsschicht aufliegt und der durch eine Last- und Wärmeverteilungsplatte abgedeckt ist.
Eine Kirche stellt sowohl von den baulichen Gegebenheiten her als auch von den Betriebsbedingungen her an eine Heizungsanlage besondere Anforderungen. Während bei mittleren und grossen Kirchen genügend Raum vorhanden ist, die Beheizung mit Hilfe einer Luftheizungsanlage durchzuführen, bereitet die Beheizung von Kleinkirchen, Kapellen, Werktagskapellen und kleinen Werktagskirchen insofern Schwierigkeiten, da sowohl aus technischen als auch finanziellen und räumlichen Gründen eine Luftheizungsanlage nicht eingebaut werden kann, so dass aus diesen Gründen eine elektrische Beheizung vorgenommen werden muss.
Der Einbau von Elektroblockspeicheröfen ist aus Raumgründen wegen der für die Beheizung eines Kirchenraumes erforderlichen Grösse der Speichertruhen ebenfalls nicht möglich. Will man die Elektroblockspeicher in Unterflurbauweise einbauen, so ergibt sich zwar eine saubere Lösung, die jedoch grosse Bauarbeiten verursacht und somit mit hohen Baunebenkosten belastet ist.
Bei kleinen Kirchen und Kapellen sind ferner bisher sogenannte Gestühlstrahler verwendet worden.
Diese haben jedoch den Nachteil, dass es durch Schwitzwasserbildung unterhalb der Holzdielen der Bankpodeste zu Fäulnisprozessen kommt, so dass die Holzpodeste etwa in der Hälfte der üblichen Zeit verschleissen. Hinzu kommt, dass aufgrund der hohen Oberflächentemperatur der Heizstäbe die Staubverschwelung sehr hoch ist und derart beheizte Kirchen aufgrund der Staubverschwelung zusammenwirkend mit der Schwitzwasserbildung auf den kalten Wänden sehr stark und sehr schnell verschmutzen.
Des weiteren müssen für diese Heizungen besondere Versicherungen abgeschlossen werden, da es immer wieder zu Brandschäden an Schuhen und Kleidung der Kirchenbesucher kommt.
Unter Berücksichtigung dieser Gesichtspunkte bietet sich für die vorstehend genannten Anwendungsfälle der Einbau einer elektrischen Bodenheizung an. Derartige Bodenheizungen sind beispielsweise aus DE-OS 1565577 oder DE-OS 2427007 grundsätzlich bekannt. Die in diesen Veröffentlichungen beschriebenen elektrischen Heizplatten zur Beheizung von Bodenflächen sind jedoch für den Einbau in Ladenlokalen oder Wohn- bzw. Büroräumen konzipiert und wegen der besonderen Anforderungen an die Beheizung einer Kirche zu stellen sind, für diesen Einsatzzweck nicht geeignet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem Aufbau der vorbekannten Heizplatten für Bodenheizungen, eine elektrische Bodenheizung zu schaffen, die den Anforderungen für den Einsatz in Kirchenräumen genügt. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Verteilungsplatte mit nach unten gerichteten Stützelementen in Verbindung steht, deren Länge in etwa der Dicke der Wärmeisolierungsschicht entspricht.
Mit Hilfe einer derartigen Verteilungsplatte wird einmal eine gleichmässige Wärmeverteilung der vom Heizleiter ausgehenden Wärmeenergie über die gesamte Bodenfläche bewirkt und zum andern die Belastung durch das Gestühl und der auf der Bodenfläche stehenden bzw. auf dem Gestühl sitzenden Personen gleichmässig verteilt, so dass die Wärmeisolierungsschicht, die beispielsweise aus einem Kunststoff-Hartschaum bestehen kann, in vollem Umfang als tragendes Element dienen kann. Die erfindungsgemässe Anordnung erlaubt es, die Wärmeisolierungsschicht an besonders hochbelasteten Stellen der Bodenheizfläche, beispielsweise im Bereich der Füsse der Kirchenbänke oder im Kantenbereich des von der Bodenheizfläche gebildeten Podestes die Wärmeisolierungsschicht als tragendes Element zu entlasten.
Ein weiterer Vorteil der Verteilungsplatte besteht darin, bei entsprechender Ausgestaltung der Stützelemente, dass ohne Schwierigkeiten die Verankerung des Gestühls an der Verteilplatte vorgenommen werden kann, ohne dass die Isolierungsschicht durch bis zum Boden reichende Verankerungsschrauben durchbrochen wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Stützelemente mit einer unterhalb der Wärmeisolierungsschicht mit den Stützelementen verbundenen liegenden Bodenplatte verbunden sind. Hiedurch lässt sich eine erhebliche Versteifung erreichen, so dass die Stärke der Verteilungsplatte in bezug auf die mechanischen Beanspruchungen herabgesetzt werden kann, da durch die Verbindung der Verteilungsplatte über die Stützelemente mit einer Bodenplatte Aufwölbungen der Verteilungsplatte, beispielsweise aufgrund der Hebelwirkung der darauf befestigten Sitzbänke vermieden werden.
Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass sich ein kompaktes und damit transportfähiges Bauelement ergibt, das komplett in einer Werkstatt vorgefertigt werden kann und dann nur noch in der Kirche ausgelegt und an die Stromversorgung angeschlossen zu werden braucht.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist daher vorgesehen, dass die Stützelemente durch ein Traggerüst gebildet sind. Während grundsätzlich die Stützelemente durch mehrere gleichmässig über die Bodenfläche verteilte, stab- oder bolzenförmige Körper gebildet werden können, ist die Anordnung eines Traggerüstes besonders vorteilhaft, da sich dadurch ungeachtet etwaiger Unebenheiten des Bodens eine genügende Verwindungssteifigkeit ergibt, so dass die Heizfläche durch entsprechendes Unterfüttern genau horizontal ausgerichtet werden kann. Hiebei ist es gemäss einer weiteren Ausgestaltung besonders vorteilhaft, wenn das Traggerüst rahmenförmig ausgebildet ist und die Wärmeisolierungsschicht seitlich umschliesst.
Diese Ausgestaltung stellt eine besonders vorteilhafte Bauform dar, da durch das Traggerüst gleichzeitig ein Kantenabschluss bewirkt wird, der die gegen mechanische Beanspruchungen besonders empfindliche Wärmeisolierungsschicht im Kantenbereich schützt und gleichzeitig auch gegenüber dem Einfluss von Feuchtigkeit, beispielsweise durch Wischwasser abschirmt. Mit dieser Bauform lassen sich relativ grossflächige Bodenheizungen herstellen. Besonders vorteilhaft ist jedoch diese Anordnung für die Herstellung von Einzelelementen beispielsweise in der Grösse von etwa 1, 0 x 1, 5 m, da derartige Elemente kompakt und einfach transportfähig sind und wegen ihrer besonders hohen Verwindungssteifigkeit in einfacher Weise zu einer geschlossenen, eben ausgerichteten Bodenheizfläche verlegt werden können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bodenplatte wannenförmig ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung, beispielsweise in Verbindung mit einem rahmenförmigen Traggerüst gestattet es, die Bodenplatte beispielsweise aus einem Kunststoff oder einem Metall mit dünner Wandstärke nahtlos aus einem Stück zu ziehen und so das einzelne Heizelement gegen etwaige Bodenfeuchtigkeit nach unten hin sicher abzudichten. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Seitenwände der wannenförmig ausgebildeten Bodenplatte gleichzeitig das Traggerüst bilden.
In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass an wenigstens einer Seite die Verteilungsplatte das die Wärmeisolierungsschicht seitlich umschliessende Traggerüst überragt. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass beim Aufbau der Bodenheizfläche aus einzelnen Flächenelemente die einzelnen Flächenelemente dicht aneinander anliegen und fest miteinander verbunden werden können während jeweils zwischen den Elementen unterhalb der Verteilungsplatte ein ausreichender Raum für die Verlegung eines Kabelbaumes verbleibt. Diese Anordnung hat ferner den Vorteil, dass einzelne defekte Heizflächenelemente ausgewechselt werden können, ohne dass die übrigen Flächenelemente berührt zu werden brauchen.
Während bei der aus der DE-OS 2427007 bekannten Bauweise, bei der die einzelnen Heizflächenelemente untereinander über Steckerverbindungen in Kontakt stehen und zum Schutze der Steckerverbindungen die Heizflächenelemente mit Hilfe von Nut und Feder gegenseitig gehalten sind, im Falle einer Störung praktisch die gesamte Heizfläche aufgenommen werden muss, um das defekte Flächenelement festzustellen und auch ausbauen zu können, bietet die erfindungsgemässe Bauweise in Verbindung mit der Verwendung von Kabelbäumen den Vorteil, dass ein defektes Flächenheizelement sofort nach oben herausgehoben werden kann und entweder ein neues Verbindungskabel eingezogen werden kann, falls die Störung in der Zuleitung liegt, oder aber in einfacher Weise ein neues Flächenheizelement an das bereits vorhandene Kabel angeschlossen und wieder eingesetzt werden kann.
Unter den Heizplatten kann übrigens eine sich über die ganze Bodenheizfläche erstreckende wasserdichte Schutzfolie verlegt sein. Mit Hilfe einer derartigen beispielsweise aus Kunststoff bestehenden Folie, die bei sehr grossflächeigen Bodenheizungen auch aus mehreren miteinander verschweissten Bahnen bestehen kann, ergibt sich eine sichere Abschirmung der Bodenheizung gegen das Eindringen von Bodenfeuchtigkeit.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass an der seitlich das Traggerüst überragenden Aussenkante der Verteilungsplatte eine umlaufende Schutzleiste angeordnet ist, deren dem Boden zugekehrte Kante wenigstens eine Dichtlippe aus einem elastisch und/oder plastisch verformbaren Material aufweist. Hiedurch wird verhindert, dass beispielsweise beim Reinigen des Raumes Wischwasser unter die Bodenheizungselemente gelangen kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der Verwendung einer wasserdichten Schutzfolie unter der Heizfläche die Dichtlippe sich gegen diese Schutzfolie anlegt.
Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen der Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. l einen schematischen Kirchengrundriss mit Bodenheizflächen im Bereich des Gestühls, Fig. 2 den Aufbau der Bodenheizung im Schnitt in grösserem Massstab, Fig. 3 einen andern Aufbau für eine Bodenheizung mit Stützelementen, Fig. 4 den Aufbau mit einem rahmenförmigen Traggerüst, Fig. 5 den Aufbau mit einer wannenförmig ausgebildeten Bodenplatte, Fig. 6 den Aufbau mit einer Bodenwanne, deren
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Seitenwände gleichzeitig das Traggerüst bilden, Fig. 7a und 7b Ausführungsformen für einen Kantenabschluss.
In Fig. 1 sind anstelle der Podeste zur Aufstellung des Kirchengestühls zwei elektrische Bodenheizungen --1, 2-- unmittelbar auf dem Kirchenboden verlegt. Das nicht dargestellte Kirchengestühl steht auf den beiden Bodenheizflächen-l und 2--. Der Aufbau der Bodenheizung ist in grösserem Massstab aus Fig. 2 im Schnitt zu ersehen. Auf dem bereits mit einem Steinplattenbelag versehenen Kirchenboden --3-ist zunächst eine durchgehende wasserdichte Schutzfolie --4-- verlegt worden, die sich über die gesamte Fläche der Bodenheizung--1 bzw. 2-- erstreckt. Auf der Schutzfolie --4-- liegt eine Polystyrol-Hartschaumplatte, die je nach Grösse aus mehreren Teilplatten zusammengesetzt sein kann und die als Wärmeisolierungsschicht dient.
Auf der Wärmeisolierungsschicht --5-- ist als Reflektorschicht --6-- eine durchgehende, wenigstens auf einer Seite hochglanzpolierte Aluminiumfolie verlegt. Auf der Aluminiumfolie liegt ein flächenhaft ausgebildeter Heizleiter--7--. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht dieser Heizleiter aus einer sogenannten Kunststoffheizfolie, bei der durch entsprechende Zusätze zum Kunststoff der Stromdurchgang durch die Folie bewirkt wird. Anstelle der dargestellten Kunststoffheizfolie kann auch eine sogenannte"Heiztapete"eingesetzt werden, bei der zwischen zwei Kunststoffolien ein oder mehrere mäanderförmig angeordnete Heizdrähte eingepresst sind.
Versieht man die Oberfläche der Wärmeisolierungsschicht --5-- mit entsprechenden Rillen, wobei die Reflektorschicht genau dem sich ergebenden Oberflächenverlauf folgt, dann können auch Widerstandsdrähte, sogenannte Baccarohre oder ähnliche Heizleiter eingesetzt werden.
Der Heizleiter --7-- ist mit einer Last- und Wärmeverteilungsplatte --8-- beispielsweise aus Eisenblech in einer Stärke von 2 bis 4 mm durchgehend abgedeckt. Diese Verteilungsplatte --8-- übernimmt einmal die Aufgabe, die über die Heizleiter erzeugte Wärme gleichmässig über die Bodenfläche zu verteilen, was insbesondere bei der Verwendung von Heizdrähten, Baccarohren od. dgl. von Bedeutung ist. Zum andern ergibt sich eine besonders günstige Verteilung selbst einer punktförmigen Last, wie sie beispielsweise bei einem Schuhabsatz entsteht, so dass die Wärmeisolierungsschicht --5-- gleichzeitig als tragendes Element verwendet werden kann, ohne dass zusätzliche Tragelemente vorgesehen werden müssen.
Die Verteilungsplatte --8-- kann auf ihrer äusseren Oberfläche ggfl. mit einem beliebigen Bodenbelag versehen werden.
In Fig. 3 ist ein anderer Aufbau der erfindungsgemässen Bodenheizung dargestellt. Für die mit dem Aufbau gemäss Fig. 2 übereinstimmenden Teile wurden gleiche Bezugszeichen eingesetzt. Abweichend von dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau ist bei dieser Ausführungsform eine Bodenplatte --9-- vorgesehen, die über ein bolzenförmiges Stützelement --10-- mit der Verteilungsplatte --8-- verbunden ist. Ordnet man nun mehrere derartiger Stützelemente --10-- beispielsweise in Abständen von jeweils 50 cm zueinander gleichmässig über die Fläche verteilt an, so lassen sich verhältnismässig steife, grossflächige Heizelemente vorfertigen, die dann einfach und schnell zu verlegen sind.
Die Stützelemente bieten weiterhin den Vorteil, dass bei besonders hohen Bodenbelastungen die Wärmeisolierungsschicht --5-- entlastet wird. Dies gilt insbesondere für den Bereich der Kanten der Bodenheizfläche. Ausserdem kann ein Aufwölben der Verteilungsplatte --8-- praktisch unterbunden werden, wenn an dieser das Kirchengestühl unmittelbar befestigt ist.
Während die an Hand der Fig. l, 2 und 3 beschriebene Ausführungsform die Herstellung einer Bodenheizfläche aus einem oder einigen wenigen grossen Stücken ermöglicht, werden an Hand der nachfolgenden Figuren Ausführungsformen von verhältnismässig kleinformatigen Flächenelementen beschrieben, die den Aufbau von Heizflächen beliebiger Flächengrösse gestatten und zudem die komplette Vorfertigung in einem Fabrikationsbetrieb ermöglichen, so dass in der Kirche selbst nur noch die einzelnen Elemente ausgerichtet und angeschlossen zu werden brauchen. Da der prinzipielle Aufbau in den Fig. 2 und 3 beschrieben ist, sind für die nachfolgenden Ausführungsbeispiele die damit übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 ist die Wärmeisolierungsschicht --5-- auf der Aussenseite von einem rahmenförmig ausgebildeten Traggerüst --11-- umfasst, das mit der Randzone der Tragplatte --8-fest verbunden ist. Ein derartiges Traggerüst bietet eine ausreichende Verwindungssteifigkeit, so dass Flächenelemente mit einem Format von beispielsweise 1 x 1, 5 m sich herstellen und ausrichten lassen, die dann zu grossformatigen Heizflächen zusammengelegt und fest miteinander verbunden werden können.
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Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 ist eine wannenförmig ausgebildete Bodenplatte --12-vorgesehen, die beispielsweise aus einem Kunststoff gezogen ist und am Rand zwischen der Vertei-
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einer Schutzfolie ganz verzichtet werden kann.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Bodenplatte --9'-- fest mit dem das Traggerüst bildenden Teil --11-- zu einer Wanne verbunden ist, so dass die Seitenwände der wannenförmig ausgebildeten Bodenplatte gleichzeitig das Traggerüst bilden. Diese Bauform kann entweder wie bei dem Ausführungsbeispiel dargestellt, aus mehreren Teilen, beispielsweise durch Schweissung hergestellt werden, oder aber aus einer Blechplatine gezogen werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um vollständig vorgefertigte Flächenelemente, die auf der Oberfläche der Verteilungsplatte - bereits mit einem Bodenbelag --13-- abgedeckt sind.
Durch eine Schraublasche --14--, der entsprechende Befestigungslöcher im Randbereich der Tragrahmen der beiden Flächenelemente zugeordnet sind, werden die Flächenelemente fest miteinander verbunden. Die Schraublasche ist hiebei so ausgebildet, dass sie an einem Flächenelement mit einer durchgehenden Schraube mit Mutter fest angebracht ist, während die benachbarten Flächenelemente einfach von oben in die verbleibenden Löcher mit Hilfe von entsprechenden Arretierungsbolzen --24-- eingehängt werden.
Da die Tragplatte und der zugehörige Teil des Traggerüstes seitlich die Wärmeisolierungsschicht und den Heizleiter überragt, ergibt sich zwischen zwei benachbarten Flächenelementen jeweils ein durchgehender Kanal --15--, der zur Aufnahme der Anschlusskabel für die einzelnen Flächenelemente dient. Aus den Zeichnungen ist ferner ersichtlich, dass ohne Beeinträchtigung der Kabelverbindung ein einzelnes Flächenelement aus einer aus mehreren Flächenelementen aufgebauten Bodenheizfläche herausgehoben werden kann. Die Kabel werden mit den einzelnen Flächenelementen beispielsweise über Steckerverbindungen verbunden, die beispielsweise mit Hilfe eines Schrumpfschlauches od. ähnl. wasserdicht abgeschlossen werden können.
In den Seitenwänden der Wannen sind einige kleine Löcher --16-- angebracht, die dafür Sorge tragen, dass beim Betrieb sich bildender Wasserdampf austreten kann.
Fig. 7a und 7b zeigen den Kantenabschluss für eine Bodenheizung. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 7a ist am Traggerüst eines Flächenheizelementes, wie dargestellt, oder aber unmittelbar an der Verteilungsplatte --8-- mit Abstand voneinander jeweils eine Lasche --17-- befestigt, an der ein U-Profil - angeschraubt ist. Die Höhe des U-Profiles --18-- ist hiebei etwas geringer als die Höhe des Heizelementes, so dass dieses mit Abstand oberhalb der auf dem Boden --3-- aufliegenden Schutzfolie --4-- endet.
Legt man nun unter den untenliegenden Schenkel --19-- des Profiles --18-- eine elastisch und/oder plastisch verformbare, sich über den gesamten äusseren Umfang der Heizfläche erstreckende Dichtungsschnur-20--, so ergibt sich eine einfache und wirksame Abdichtung gegen das Eindringen von Wasser in den von der Heizfläche bedeckten Raum.
Gemäss Fig. 7b ist der Kantenabschluss mit einer durchgehenden Holzleiste --21-- bewerkstelligt, die an ihrer unten liegenden Fläche mit einer Dichtlippe --22-- beispielsweise aus Gummi od. dgl. versehen ist.
Bei beiden Ausführungsformen kann der verbleibende Zwischenraum zwischen dem Abschlussprofil - bzw. der Abschlussleiste --21-- als Kabelkanal für die Anschlusskabel --23-- dienen.
Die erfindungsgemässe Bodenheizung eignet sich nicht nur für den vorstehend beschriebenen Anwendungsfall in einer Kleinkirche oder Kapelle, sondern lässt sich in gleicher Weise auch mit Vorteil in grossen Kirchen im Altarraum, im Bereich der Taufkapelle einsetzen, sowie auch in grossen Kirchen, die im vorderen Bereich eine Platzanordnung für Werktagsgäste haben. Sie lässt sich ferner mit Vorteil in den Kirchen einsetzen, die wegen ihrer wertvollen Kunstwerke den Einbau einer Luftheizungsanlage nicht gestatten, und in denen der Fussboden nicht aufgebrochen werden darf. Der Einsatz in Sakristeien, auch als Ergänzungsheizung für Kirchen sowie in selten benutzten Versammlungsräumen, für die eine Be- und Entlüftungsanlage nicht vorgeschrieben ist, bietet sich ebenfalls an.
Bei dem an Hand der Figuren beschriebenen Aufbau der Bodenheizung wurde von einer sogenannten Heizfolie ausgegangen, die einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, der einen Wärmeschutzschalter für die Heizungsanlage überflüssig macht, da die Oberflächentemperatur maximal 30 nicht überschreitet. Verwendet man Heiztapeten, Heizdrähte, Backerrohre od. dgl., so muss zusätzlich ein Temperaturregler
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vorgesehen werden, der bei Erreichen einer vorgegebenen Maximaltemperatur in üblicher Weise über eine bestimmte Zeit die Stromzufuhr ausschaltet.
Die Dicke der erfindungsgemässen Bodenheizung richtet sich im wesentlichen nach der Dicke der verwendeten Wärmeisolierungsschicht. Verwendet man beispielsweise die vorstehend beschriebene Heizfolie mit negativem Temperaturkoeffizient, so kann neben einer Hartschaumisolierung auch eine Sperrholz- oder Holzspanplatte verwendet werden, die durch Nieten oder Schrauben fest mit der Druckverteilungsplatte verbunden ist. Für normale Anforderungen reicht eine Isolierschicht von etwa 5 mm und eine Verteilungsplatte von etwa 3 mm Dicke aus, so dass sich eine Gesamtdicke von etwa 10 mm ergibt. Dies erlaubt es insbesondere, die erfindungsgemässe Bodenheizung auch im Altarraum unter dem Teppich zu verlegen, ohne dass störende Absätze entstehen.
Anstelle der durch die überstehenden Ränder der Verteilungsplatten nebeneinanderliegender Heizelemente gebildeten Kabelkanäle ist es bei derart dünn ausgebildeten Bodenheizungen zweckmässig, jeweils an der Stosskante zwischen zwei Platten eine entsprechende Nut in den vorhandenen Steinboden zur Aufnahme der Zuleitungskabel einzufräsen. Auch hiedurch ist ein einfaches Auswechseln einzelner Platten gewährleistet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Bodenheizung, insbesondere für Kirchenräume, mit wenigstens einem flächenhaft angeordneten Heizleiter, der auf einer Wärmeisolierungsschicht aufliegt und durch eine Last- und
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der Dicke der Wärmeisolierungsschicht (5) entspricht.