AT519534A1

AT519534A1 - Bauelement aus Holz mit Vakuumhohlraum

Info

Publication number: AT519534A1
Application number: ATA51169/2016A
Authority: AT
Original assignee: Holzbau Unterrainer Gmbh
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2018-07-15
Also published as: WO2018112492A1; AT16148U1

Abstract

Bauelement (1), insbesondere Wand-, Boden- oder Deckenelement, mit einer Basisplatte (2), welche aus Holz oder einem Holzwerkstoff besteht, einer Deckplatte (3), welche aus Holz oder einem Holzwerkstoff besteht, zumindest einem, insbesondere vier, die Basisplatte (2) und die Deckplatte (3) verbindenden Umfangselement (4) und zumindest einem von der Basisplatte (2), von der Deckplatte (3) und vom zumindest einen Umfangselement (4) begrenzten Hohlraum (H), wobei die den Hohlraum (H) begrenzenden Oberflächen (F) der Basisplatte (2), der Deckplatte (3) und des zumindest einen Umfangelements (4) Unterdruck oder einem Vakuum ausgesetzt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauelement, insbesondere Wand-, Boden- oder Deckenelement, mit einer Basisplatte, welche aus Holz oder einem Holzwerkstoff besteht, einer Deckplatte, welche aus Holz oder einem Holzwerkstoff besteht, zumindest einem, insbesondere vier, die Basisplatte und die Deckplatte verbindenden Umfangselement und zumindest einem von der Basisplatte, von der Deckplatte und vom zumindest einen Umfangselement begrenzten Hohlraum.

Zudem betrifft die Erfindung ein Gebäude mit zumindest einem solchen Bauelement.

Beim Bauen von Häusern ist es seit jeher wichtig, dass im Inneren ein guter Schutz vor sämtlichen Umwelteinflüssen (Regen, Kälte, Hitze, usw.) gegeben ist. Ein Aspekt, auf den vor allem in den letzten Jahrzehnten immer größerer Wert gelegt wurde, ist die Dämmung. Diese Dämmung ist bei Niedrigenergiehäusern oder Passivhäusern von besonderer Bedeutung. Ein weit verbreitetes Konzept der Dämmung ist die Anbringung entsprechender Dämmplatten auf der kompletten Außenfassade des Gebäudes.

Demgegenüber kommen vor allem bei Fertighäusern - aber auch bei herkömmlich hergestellten Häusern - vermehrt Holz-Bauelemente in Form von Fertigwänden zum Einsatz, bei welchen die Dämmung in das Bauelement integriert ist. Im Speziellen werden oben angeführte Bauelemente verwendet, bei welchen der Hohlraum mit entsprechenden Dämmmaterialien (z. B. mit Dämmwolle) gefüllt ist. Ein Vorteil dieser Holz-Bauelemente liegt darin, dass später keine aufwändige Dämmung mehr auf der Außenfassade angebracht werden muss. Zudem ist durch die Herstellung der Bauelemente aus Holz oder aus einem Holzwerkstoff eine einfachere Bearbeitung möglich. Vor allem aber verfügen diese Holz-Bauelemente über ein geringeres Gewicht als Wände aus Beton oder Ziegel und sind daher viel einfacher zu transportieren, was ja für die Herstellung von Fertighäusern von essentieller Bedeutung ist.

Nachteilig bei derartigen bekannten Holz-Bauelementen (gilt auch bei anderen Baustoffen) ist der große Materialaufwand, da jedes Bauelement mit einer ausreichend großen Menge an Dämmmaterial gefüllt werden muss, um die entsprechende Dämmwirkung zu erreichen. Auch müssen diese Bauelemente relativ dicksein, um genügend Platz für das Dämmmaterial zu bieten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Bauelement zu schaffen. Insbesondere soll der Materialaufwand verringert und die Bauelementdicke verkleinert werden. Dennoch soll die Dämmwirkung möglichst hoch sein.

Dies wird durch ein Bauelement mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die den Hohlraum begrenzenden Oberflächen der Basisplatte, der Deckplatte und des zumindest einen Umfangelements Unterdrück oder einem Vakuum ausgesetzt sind. Das heißt, im Hohlraum sorgt nicht mehr darin angeordnetes Dämmmaterial für die Dämmwirkung, sondern es herrscht im Hohlraum Unterdrück oder ein Vakuum. Dieser Unterdrück oder dieses Vakuum verhindert bzw. verringert den Temperaturausgleich zwischen Außen- und Innentemperatur.

Generell ist der Einsatz von Vakuum als Dämmung bei Gebäudewänden bereits bekannt, jedoch wird bei keiner bekannten Schrift ein Vakuum in einem Bauelement aus Holz erzeugt. So zeigt die gattungsfremde EP 0 757 136 A1 lediglich ein Sandwich-Bauelement mit Deckschalen aus Stahlblech, welche mit einem offenzeiligen Kunststoff-Hartschaumkern gefüllt sind. An diesem Wandelement ist zur ständigen Aufrechterhaltung eines Vakuums in den einzelnen Sandwichelementen eine Vakuumpumpe angeschlossen. Die ebenfalls gattungsfremde EP 3 020 691 A2 zeigt einen Vakuumbaustein aus einem Polymerwerkstoff, wobei in einem Hohlraum ein Unterdrück bzw. ein Grobvakuum herrscht. Aus der ebenfalls gattungsfremden DE 198 47 110 A1 ist ein Bauelement bekannt, bei welchem zur Erreichung einer guten Wärmeisolierung ein Vakuumelement plattenförmig ausgebildet ist. Die Umhüllung des Vakuumelements besteht aus druckfesten und ausgeheizten einfaserigen Mikroglasfasern, wodurch ein Ausgasen des Wärmedämmstoffs vermieden wird. Schließlich zeigt die ebenfalls gattungsfremde DE 102 25 167 B4 ein raumhohes Außenwandelement, wobei an einer Tragschicht aus Holz ein separates Vakuumdämmpaneel angebracht ist. Als Vakuumdämmpaneel wird dabei eine gepresste, evakuierte Pulverplatte aus mikroporöser Kieselsäure verwendet, die mit einer gasdichten Hochbarriere-Verbundfolie umhüllt ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. So ist bevorzugt vorgesehen, dass die Basisplatte, die Deckplatte und/oder das Umfangselement einen Träger und die den Hohlraum begrenzende Oberfläche aufweisen/aufweist. Gemäß einer ersten Variante ist dabei vorgesehen, dass die den Hohlraum begrenzenden Oberflächen direkt auf dem jeweiligen Träger ausgebildet sind. Das heißt, das Holz oder der Holzwerkstoff ist direkt dem Unterdrück bzw. Vakuum ausgesetzt. Gemäß einer zweiten Variante kann vorgesehen sein, dass die den Hohlraum begrenzenden Oberflächen der Basisplatte, der Deckplatte und/oder des Umfangselements in Form einer auf den Träger aufgebrachten Beschichtung, vorzugsweise in Form eines getrockneten Leims, oder in Form einer auf den Träger aufgebrachten Folie, vorzugsweise einer Kunststofffolie, ausgebildet sind. Diese Folie bzw. Beschichtung weist eine im Wesentlichen gleichbleibende Dicke entlang des Trägers auf. Die Dicke dieser Beschichtung oder Folie beträgt maximal 5 mm, vorzugsweise maximal 1,5 mm.

Es ist auch möglich, dass beide genannten Varianten gemischt vorhanden sind. Das heißt, es kann auch nur in bestimmten Bereichen eine Folie bzw. ein Beschichtung die den Hohlraum begrenzenden Oberflächen der Basisplatte, der Deckplatte und/oder des Umfangelements mitbilden.

Das zumindest eine Umfangselement kann aus einem beliebigen Material bestehen, welches eine gute Verbindung zwischen der Basisplatte und der Deckplatte ermöglicht. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass das zumindest eine Umfangselement ebenfalls aus Holz oder einem Holzwerkstoff besteht. Im Speziellen kann dieses Umfangselement als Abstandslatte ausgebildet sein.

Als Holz oder Holzwerkstoff im Sinne der Erfindung ist jede Art von Bauholz zu verstehen. Dies ist beispielsweise Vollholz (oder Massivholz) in Form von Baurundholz oder Bauschnittholz. Auch Brettschichtholz bzw. Brettsperrholz ist als

Holz oder Holzwerkstoff zu verstehen. Weiters fallen Furnierwerkstoffe (z. B. Furniersperrholz), Holzspanwerkstoffe (z. B. Flachpressplatten, Spanholzformteile, Grobspanplatten, usw.) und Holzfaserwerkstoffe (z. B. Holzfaserdämmplatten) unter den Begriff Holz oder Holzwerkstoff. Dem Holz oder Holzwerkstoff können auch andere Materialien (beispielsweise Bindemittel) beigemengt sein. Im Speziellen weist das Holz oder der Holzwerkstoff einen Anteil an Holz von mindestens 85 Gewichtsprozent, vorzugweise von mindestens 95 Gewichtsprozent, auf. Die Dichte des verwendeten Holzes bzw. Holzwerkstoffes sollte zwischen 200 und 1.500 kg/m3, vorzugsweise zwischen 500 und 1.300 kg/m3 liegen. Besonders bevorzugt wird eine (Holzfaser-)Platte mit einer Dichte zwischen 1.000 und 1.200 kg/m3, im Speziellen von ca. 1.100 kg/m3, als Basisplatte und Deckplatte verwendet.

Als Unterdruck im Sinne der Erfindung wird ein bei Normalbedingungen im Hohlraum gemessener Druck zwischen 1.013,25 und 300 Millibar verstanden. Im Hohlraum herrscht ein Vakuum, wenn der Druck unter 300 Millibar liegt. So liegt der Druck bei einem Grobvakuum zwischen 300 und 1 Millibar, bei einem Feinvakuum zwischen 1 und 0,001 Millibar. Bevorzugt herrscht im Hohlraum ein Druck von weniger als 800 Millibar, vorzugsweise von weniger als 500 Millibar.

Um den Unterdruck oder das Vakuum im Hohlraum des Bauelements zu erzeugen, ist eine verschließbare Absaugöffnung im Bauelement, vorzugsweise in einem Umfangselement, vorgesehen. Die Absaugung der im Hohlraum befindlichen Luft erfolgt über eine an die Absaugöffnung angeschlossene Vakuumpumpe. Diese Vakuumpumpe kann in das Bauelement integriert sein, womit jedes Bauelement selbst über die Vakuumpumpe den Unterdruck oder das Vakuum im Hohlraum aufrecht halten kann. Die Vakuumpumpe kann aber auch separat vom Bauelement ausgebildet sein, womit sie Teil einer Anordnung aus Bauelement und Vakuumpumpe ist. Jedenfalls kann nach dem Absaugen die Absaugöffnung luftdicht versiegelt werden. Da jedoch mit einem zumindest langsamen Eindringen von Luft und damit mit der Erhöhung des im Hohlraum herrschenden Drucks zu rechnen ist, ist die Absaugöffnung bevorzugt über ein Ventil verschlossen bzw. verschließbar. Über dieses Ventil kann von der Vakuumpumpe ständig Luft aus dem Hohlraum abgesaugt werden. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass über die

Vakuumpumpe in zeitlichen Abständen Luft aus dem Hohlraum absaugbar ist. Dabei ist es einerseits möglich, dass über die Vakuumpumpe in regelmäßigen zeitlichen Abständen (z. B. einmal täglich oder einmal wöchentlich) für einen bestimmten Zeitraum (z. B. für zehn Minuten) Luft abgesaugt wird. Andererseits ist es aber auch möglich, dass durch eine Druckmessvorrichtung, vorzugsweise durch ein Barometer, ständig oder in regelmäßigen Abständen der Druck im Hohlraum gemessen wird. Diese Druckmessvorrichtung kann mit der Vakuumpumpe in signaltechnischer Verbindung stehen. Sobald der von der Druckmessvorrichtung im Hohlraum gemessene Druck über einen vorbestimmten Wert (z. B. über 100 Millibar) steigt, wird die Vakuumpumpe aktiviert und saugt Luft aus dem Hohlraum ab. Dieses Absaugen kann dann entweder für einen vorbestimmten Zeitraum erfolgen oder so lange durchgeführt werden, bis der von der Druckmessvorrichtung gemessene Druck im Hohlraum unter einen bestimmten Wert (z. B. unter 5 Millibar) gefallen ist. Die Druckmessvorrichtung kann in jedes Bauelement integriert sein. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn auch die Vakuumpumpe in das Bauelement integriert ist. Wenn eine vom Bauelement wegführende Absaugleitung vorgesehen ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass von der Druckmessvorrichtung der Druck in dieser Absaugleitung messbar ist.

Generell ist es möglich, dass die zumindest eine Vakuumpumpe manuell betätigt wird. Dies kann in regelmäßigen Abständen erfolgen oder dann, wenn die Druckmessvorrichtung einen zu hohen Druck in einem Bauelement anzeigt.

Bevorzugt ist aber eine Steuer- oder Regeleinheit zum Steuern oder Regeln der Absaugung der Luft durch die zumindest eine Vakuumpumpe vorgesehen.

In dieser Steuer- oder Regeleinheit kann ein Programm hinterlegt sein, welches bestimmt, in welchen festgelegten Zeiträumen von der Vakuumpumpe Luft aus dem entsprechenden Bauelement abgesaugt wird. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn jedem Bauelement jeweils eine Vakuumpumpe zugeordnet ist. Dabei kann dann vorgesehen sein, dass die Druckmessvorrichtung in signaltechnischer Verbindung mit der Steuer- oder Regeleinheit steht, wobei von der Druckmessvorrichtung ein den gemessenen Druck repräsentierendes Signal an die Steuer- oder Regeleinheit übermittelbar ist. Dann ist die Vakuumpumpe von der Steuer- oder Regeleinheit in

Abhängigkeit des von der Druckmessvorrichtung übermittelten, den Druck repräsentierenden Signals ansteuerbar ist. Die Steuer- oder Regeleinheit kann bei dieser Ausführung auch in die Vakuumpumpe integriert sein.

Bei der Herstellung des Bauelements wird zum Befestigen der einzelnen Teile aneinander bevorzugt Leim verwendet. Im Speziellen kann ein 1 K-Polyurethan-Klebstoff verwendet werden. Konkret kann Leim mit dem Markennamen PURBOND® (HB-Linie) oder Henkel eingesetzt werden. Dieser basiert auf Isocyanatprepolymer und weist eine Viskosität (Brookfield) von ca. 24.000 mPa-s und eine Dichte von 1.160 kg/m3 auf.

Schutz wird auch begehrt für ein Gebäude mit einem Boden, mehreren Wänden und einem Dach, wobei der Boden, zumindest eine Wand und/oder das Dach ein erfindungsgemäßes Bauelement aufweist. Ein derartiges Gebäude kann beispielsweise ein Einfamilienhaus, ein Bürogebäude, eine Halle, ein öffentliches Gebäude oder dergleichen sein. Solche Bauelemente können aber auch nur bei Fassadensanierungen von Gebäuden eingesetzt werden.

Vor allem wenn eine Vielzahl von derartigen Bauelementen das Gebäude mitbildet, kann zumindest eine zentrale Vakuumpumpe vorgesehen sein, die mit den einzelnen Bauelementen jeweils über eine Absaugleitung verbunden ist. Prinzipiell kann durch die Vakuumpumpe gleichzeitig aus allen Bauelementen Luft abgesaugt werden. Effizienter ist es allerdings, wenn nach dem Einbau dieser Bauelemente und der Vakuumpumpe die einzelnen Absaugleitungen von der Vakuumpumpe so angesteuert werden, dass nacheinander aus jedem Bauelement für einen bestimmten Zeitraum Luft abgesaugt wird. Natürlich kann aber auch vorgesehen sein, dass von der zentralen Vakuumpumpe aus einem Bauelement individuell nur dann Luft abgesaugt wird, wenn der im jeweiligen Bauelement vom jeweiligen Druckmessgerät gemessene Druck einen bestimmten Wert unterschritten hat.

Wenn eine zentrale Vakuumpumpe vorgesehen ist, ist diese mit allen Bauelementen verbunden oder in Verbindung bringbar. Um eine effiziente Absaugung von dieser einen Vakuumpumpe zu ermöglichen, ist bevorzugt eine Verteilvorrichtung vorgesehen. Diese umfasst einen Eingang, der über eine Hauptleitung mit der Vakuumpumpe in Verbindung steht, eine Vielzahl von Ausgängen, die jeweils über eine Absaugleitung mit einem Bauelement in Verbindung stehen, eine Vielzahl von Verzweigungsleitungen, die die Vielzahl von Ausgängen mit dem Eingang verbinden, und eine Vielzahl von Schaltelementen, durch welche die Verzweigungsleitungen öffen- und schließbar sind. Bevorzugt wird dabei durch die Vakuumpumpe ständig ein Unterdruck in der Hauptleitung aufrechterhalten. Sobald in einem Bauelement der Unterdruck verstärkt werden soll, wird einfach die entsprechende Verzweigungsleitung über das Schaltelement geöffnet, wodurch Luft aus dem Hohlraum des Bauelements abgesaugt wird. Für einen automatischen Betrieb ist vorgesehen, dass die Schaltelemente von der Steuer- oder Regeleinheit schaltbar sind. Die Aufrechterhaltung des Unterdrucks bzw. des Vakuums in jedem einzelnen Bauelement kann dabei sichergestellt werden, indem in jeder Verzweigungsleitung oder an jedem Ausgang über eine Druckmessvorrichtung der Druck messbar und an die Steuer- oder Regeleinheit übermittelbar ist, wobei die Schaltelemente in Abhängigkeit des gemessenen Drucks von der Steuer- oder Regeleinheit schaltbar sind. Im Speziellen sind die Schaltelemente in Abhängigkeit des gemessenen Drucks bei Überschreiten eines festgelegten Schwellwerts von der Steuer- oder Regeleinheit öffenbar.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 im Querschnitt ein Bauelement,

Fig. 2 das Bauelement in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 3 bis 6 Ansichten der einzelnen Schichten des Bauelements,

Fig. 7 schematisch ein Gebäude mit mehreren Bauelementen,

Fig. 8 schematisch ein Bauelement mit Druckmessgerät, Absaugöffnung und

Vakuumpumpe und

Fig. 9 schematisch eine zentrale Vakuumpumpe für mehrere Bauelemente und einer Steuer- oder Regeleinheit für die Schaltelemente.

Fig. 1 zeigt in einem Querschnitt den Aufbau eines Bauelements 1. Die Basisplatte 2 weist dabei einen zweiteiligen Träger T und die den Hohlraum H begrenzende Oberfläche F auf. Der in diesem Fall zweiteilige Träger T weist eine dickere Platte 13, welche in Form einer Brettsperrholzplatte ausgebildet ist, und eine dünnere luftdichte Platte 14 auf. Beide Platten 13 und 14 bestehen aus Holz oder einem Holzwerkstoff. Die Brettsperrholzplatte besteht aus mehreren, flach aufeinanderliegenden Schnitthölzern, die miteinander z. B. durch Leim verbunden sind. Diese Brettsperrholplatte weist eine Dicke zwischen 7 und 30 cm auf. Die dünnere luftdichte Platte 14 ist auf diese dickere Platte 13 aufgeleimt. Diese Platte 14 ist im Speziellen eine Holzweichfaserplatte (Markenname FunderPlan). Diese Platte 14 bildet die den Hohlraum H begrenzende Oberfläche F der Basisplatte 2. Die Platte 14 weist eine Dicke von etwa 10 mm auf. Auch die dickere Platte 14 könnte direkt die den Hohlraum H begrenzende Oberfläche F bilden, wobei dann noch eine zusätzliche dünne Beschichtung in Form von Pulver oder Leim oder eine Folie (beides nicht dargestellt) auf der Platte 13 aufgebracht sein kann, welche dann die Oberfläche F bildet. Im in Fig. 1 dargestellt Fall ist die Oberfläche F direkt auf der Platte 14 des Trägers T der Basisplatte 2 ausgebildet.

Auf die Basisplatte 2 werden versetzt Abstandhalter 15 montiert. Die Abstandhalter 15 dürfen in der Plattenebene nicht miteinander verbunden sein, da sonst einzelne kleine Kammern entstehen würden, aus welchen die eingeschlossene Luft nicht mehr abgesaugt werden kann. Bei jedem Bauelement 1 wird umlaufend eine Lattung montiert. Diese wird durch die Umfangselemente 4 gebildet. Diese Umfangselemente 4 sind auf der Basisplatte 2 angeleimt und somit praktisch luftdicht mit der Basisplatte 2 verbunden. Die Umfangselemente 4 bestehen aus Holz oder aus einem Holzwerkstoff.

In weiterer Folge wird die Deckplatte 3 aufgebracht. Diese umfasst gemäß Fig. 1 zwei ca. 10 mm dicke luftdichte Platten 16, im Speziellen eine Holzweichfaserplatte. Diese Platten 16 bestehen aus Holz oder aus einem Holzwerkstoff, welche den Träger T und auch die an den Hohlraum H angrenzende Oberfläche F der Deckplatte 3 bilden. Da sämtliche Stöße luftdicht verklebt bzw. verleimt werden, entsteht im Bauelement ein praktisch luftdichter Hohlraum H. Aus diesem Hohlraum H wird dann mit einer Vakuumpumpe 7 die Luft abgesaugt und somit Unterdrück oder ein Vakuum erzeugt.

Fig. 2 zeigt das Bauelement 1 gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht. Es ist gut erkennbar, dass die drei Schnittholz-Schichten der dickeren Platte 13 der Basisplatte 2 jeweils quer zur benachbarten Schicht ausgerichtet sind. Wenn dieses Bauelement 1 als Wandelement fungiert, ist in der Regel die Deckplatte nach außen (also zur Fassade) gerichtet, während die Basisplatte nach innen (also zum Gebäudeinneren) gerichtet. Dieses Bauelement 1 kann aber natürlich auch als Bodenelement, Deckenelement oder Dachelement fungieren. Generell werden die Bauelemente 1 in Standardmaßen vorgefertigt, sodass sie mittels LKW transportiert werden können. Als Standardmaße sind Längen zwischen 1 m und 20 m und Höhen zwischen 1 m und 3 m anzusehen. Die Bauteildicke bzw. -stärke kann je nach Anforderung unterschiedlich sein. Meist liegen die Bauteildicke zwischen 10 cm und 40 cm.

In Fig. 3 ist in einer Draufsicht und in einem Querschnitt nur die dickere Platte 13 bestehend aus drei Schichten Schnitthölzern dargestellt.

Fig. 4 zeigt die auf der dickeren Platte 13 angeleimte dünnere Platte 14 in Draufsicht und in einem Querschnitt.

In Fig. 5 sind die Abstandshalter 15 versetzt zueinander auf der dickeren Platte 14 angebracht. Diese Abstandhalter 15 sind als lattenförmige Schnitthölzer ausgebildet. Am Rand der Basisplatte 2 sind insgesamt vier Umfangselemente 4 angebracht. Diese umschließen den (in Fig. 5 noch nicht komplett geschlossenen) Hohlraum H zu allen Seiten in der Plattenebene. Auch diese Umfangselemente 4 sind als lattenförmige Schnitthölzer ausgebildet. Sie weisen dieselbe Dicke wie die Abstandhalter 15 auf.

Gemäß Fig. 6 wurde schließlich noch die Deckplatte 3 auf die Umfangselemente 4 und auf die Abstandhalter 15 aufgebracht und angeleimt. Dadurch ist der Hohlraum H nach oben und nach unten durch die Oberfläche F der Basisplatte 2 und der

Deckplatte 3 begrenzt. Seitlich ist der Hohlraum H durch die Oberflächen F der Umfangselemente 4 begrenzt. Diese Oberflächen F sind also nach erfolgter Absaugung der Luft aus dem Hohlraum H Unterdrück oder einem Vakuum ausgesetzt.

Fig. 7 zeigt schematisch ein Gebäude 9 mit einem Boden 10, mehreren Wänden 11 und einem Dach 12. In diesem Fall sind die Wände 11 durch Bauelemente 1 gebildet. Zur Veranschaulichung sind nur zwei dieser Bauelemente 1 (Wandelemente) durch die Strichlierung hervorgehoben. Natürlich können aber alle Bereiche der Wand 12 durch solche Bauelemente 1 gebildet sein. In dieser Darstellung sind zumindest die Fensterrahmen der Fenster 17 in das Bauelement 1 integriert. Über schematisch dargestellte Absaugöffnungen 5 stehen die Bauelemente 1 jeweils über eine Absaugleitung 8 mit einer (in diesem Fall zentralen) Vakuumpumpe 7 in Verbindung. Über diese Vakuumpumpe 7 kann an jedem Bauelement 1 ständig leicht Luft abgesaugt werden, um den Unterdrück bzw. das Vakuum dauerhaft aufrecht zu halten. Die Beheizung des Gebäudes 9 kann zum Beispiel mit einer Wärmepumpe 18 erfolgen. Bevorzugt sind die zumindest eine Vakuumpumpe 7 und die (Luft-)Wärmepumpe 18 in einem gemeinsamen Raum 19 eingebaut. Durch das Ansaugen der entstandenen Abwärme (wärmere Luft als Außentemperatur) der Vakuumpumpe 7, erreicht die Wärmepumpe 18 einen höheren Wirkungsgrad bzw. wird die Gesamteffizienz erhöht.

In Fig. 8 ist die Absaugöffnung 5 im Umfangselement 4 ausgebildet. Diese Absaugöffnung 5 kann natürlich auch in der Deckplatte 3, in der Basisplatte 2, zwischen Deckplatte 4 und Umfangselement 4 oder zwischen Basisplatte 2 und Umfangselement 4 ausgebildet sein. Über das schematisch dargestellte Ventil 20 ist die Absaugöffnung 5 verschlossen, wodurch in Hohlraum H der Unterdrück oder das Vakuum aufrecht bleibt und die Oberflächen F der Deckplatte 3, der Umfangselemente 4 und der Basisplatte 2 dem Unterdrück oder dem Vakuum ausgesetzt sind. Am Bauelement 1 ist entweder ständig eine Druckmessvorrichtung 6 angeschlossen oder über einen im Bauelement 1 ausgebildeten Anschluss anschließbar. Diese Druckmessvorrichtung 6 steht mit dem Hohlraum H in Verbindung, wodurch der Druck im Hohlraum H gemessen wird. Der gemessene

Druck kann zum Beispiel über eine Anzeige 21 angezeigt und von einem Techniker abgelesen werden. Für die Aufrechterhaltung des Unterdrucks oder Vakuums im Hohlraum H gibt es mehrere Varianten. Gemäß einer ersten Variante kann das Bauelement 1 im Wesentlichen so ausgebildet sein wie in Fig. 8 dargestellt. Der Hohlraum H im Bauelement 1 steht demnach ständig in Verbindung mit dem Druckmessgerät 6. Eine Vakuumpumpe 7 steht aber nicht in ständiger Verbindung mit dem Bauelement 1. Bei dieser Variante kann ein Techniker in regelmäßigen Abständen (z. B. jährlich) den Druck in jedem Bauelement 1 über die jeweilige Druckmessvorrichtung 6 überprüfen. Wenn ein gewisser Druck überschritten ist, wird an diesem Bauelement 1 eine Vakuumpumpe 7 angeschlossen und so lange Luft abgesaugt, bis ein gewünschter Wert erreicht. Gemäß einer zweiten Variante kann der umgekehrte Weg eingeschlagen werden, indem in jedes Bauelement 1 eine Vakuumpumpe 7 integriert ist, durch welche ständig oder in regelmäßigen Abständen Luft abgesaugt wird. Eine Überprüfung kann hierbei auch über eine Druckmessvorrichtung 6 erfolgen.

Die dritte und effizienteste Variante besteht aber darin, dass jedes Bauelement 1 mit einer zentralen Vakuumpumpe 7 verbunden ist, was in Fig. 9 veranschaulicht ist. Dazu ist eine Verteilvorrichtung 23 vorgesehen. Diese steht über eine Hauptleitung 25 mit der Vakuumpumpe 7 in Verbindung. Die Hauptleitung 25 mündet in einen Verteilerkanal 29. Zudem weist die Verteilvorrichtung 23 mehrere (in diesem Fall fünf) Ausgänge 26 auf. Von jedem dieser Ausgänge 26 führt eine Absaugleitung 8 zu jeweils einem (klein dargestellten) Bauelement 1. In der Verteilvorrichtung 23 sind mehrere Verzweigungsleitungen 27 angeordnet, die jeweils in eine Absaugleitung 8 münden. Gegenüber dem Verteilerkanal 29 sind die Verzweigungsleitungen 27 durch Schaltelemente 28 verschließbar. Diese Schaltelemente 28 können als bewegbare Klappen, Schieber oder Ventile ausgebildet sein. Die Schaltelemente 28 stehen in signaltechnischer Verbindung mit der Steuer- oder Regeleinheit 22. Diese Steueroder Regeleinheit 22 umfasst Bedienelemente 30 (z. B. Tasten). Bevorzugt weist sie auch einen Bildschirm 31 auf. Von der Steuer- oder Regeleinheit 22 können die Schaltelemente 28 zu vorbestimmten, in einem Speicher der Steuer- oder Regeleinheit 22 hinterlegten Zeiträumen geöffnet und geschlossen werden. Für eine rein anlassbezogene und folglich effiziente Absaugung von Luft aus den

Bauelementen 1 sind Druckmessvorrichtungen 6 in oder an jeder Abzweigungsleitung 27 angeordnet (diese könnten auch im Bereich des Ausgangs 26 oder in der Absaugleitung 8 angeordnet sein). Von diesen Druckmessvorrichtungen 6 wird ständig oder in (vorzugsweise regelmäßigen) zeitlichen Abständen ein Signal an die Steuer- oder Regeleinheit 22 übermittelt (siehe strichlierte Linie). Sobald von einer Druckmessvorrichtung 6 ein zu hoher Unterdruck gemessen wird (bzw. ein im Speicher der Steuer- oder Regeleinheit 22 hinterlegter Schwellwert überschritten wird), wird von der Steuer- oder Regeleinheit 22 das entsprechende Schaltelement 28 angesteuert und in eine Offenstellung geschaltet. Zum Beispiel ist in Fig. 9 von oben gesehen das zweite Schaltelement 28 geöffnet. Dadurch wird von der Vakuumpumpe 7 über die Hauptleitung 25, den Verteilerkanal 29, die Verzweigungsleitung 27 und die Absaugleitung 8 Luft aus dem entsprechenden (von oben gesehen zweiten) Bauelement 1 abgesaugt. Dann kann aus dem Bauelement 1 so lange Luft abgesaugt werden, bis ein gewünschter oder hinterlegter, niedrigerer Druckwert erreicht worden ist. Die Verteilvorrichtung 23 und die Steuer- oder Regeleinheit 22 können als separate Baueinheit ausgebildet sein. Bevorzugt sind beide Komponente in eine Baueinheit integriert. Auch die Vakuumpumpe 7 kann in diese Baueinheit integriert sein. Eine derartige kompakte Baueinheit (oder auch die Komponenten als separate Einheiten) kann dann in einem Heizraum oder einem sonstigen geeigneten Raum eines Gebäudes stehen, von wo aus über die Absaugleitungen 8 eine Verbindung zu allen Bauelementen 1 vorhanden ist.

In den Zeichnungen wurden mögliche Varianten und bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es wurden aber auch schon bestimmte Versuche mit Prototypen des Bauelements durchgeführt, welche im Folgenden näher dargelegt werden. Demnach wurde in einem Test eine bisherige Standardwand mit einer neuen Vakuumwand (entspricht dem Bauelement 1) hinsichtlich des Wärmedurchgangskoeffizienten (auch U-Wert oder k-Wert genannt) verglichen.

Standardwand (30,5 cm dick):

Die Standardwand hat eine Gesamtdicke von 30,5 cm. Der Basisteil dieser Standardwand besteht aus einer Holzplatte mit einer Dicke von 10 cm. Auf dieser Holzplatte wird eine 14 cm dicke Holzweichfaserdämmung aufgebracht. Darauf folgt ein 6 cm Putzträger aus einer Holzweichfaserdämmung. Wiederum darauf ist ein 0,5 cm dicker Putz aufgebracht. Der ermittelte Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 0,170 W/(m2-K) (Watt pro Quadratmeter und Kelvin).

Vakuumwand (30,5 cm dick):

Bei einer Vakuumwand (Bauelement 1) mit derselben Wanddicke wird ebenfalls derselbe Test durchgeführt. Diese Vakuumwand weist eine Massivholzplatte (entspricht der dickeren Platte 13) mit einer Dicke von 10 cm auf. Daran schließt eine luftdichte Platte (entspricht der dünneren Platte 14) mit einer Dicke von 1,5 cm an. Anschließend folgen die 17 cm dicken Abstandhalter 15 und die gleich dicken Umfangselemente 4. Schließlich folgt wieder eine 1,5 cm dicke luftdichte Platte (entspricht der Deckplatte 3), auf welcher ein 0,5 cm dicker Putz aufgetragen ist. Im in der Vakuumwand entstandenen Hohlraum H wird ein Vakuum erzeugt. Bei der U-Wert-Ermittlung ergibt sich ein viel geringer Wärmedurchgangskoeffizient von 0,048 W/(m2-K).

Vakuumwand (17,3 cm dick):

Weiters wird dieser Test auch bei einer 17,3 cm dicken Vakuumwand (entspricht dem Bauelement 1) durchgeführt. Wieder bildet eine 10 cm dicke Massivholzplatte die dickere Platte 13 und eine 1,5 cm dicke luftdichte Platte die dünnere Platte 14. Daran schließen niedrigere, nämlich 3,8 cm dicke Abstandhalter 15 und Umfangselemente 4 an. Darauf ist eine 1,5 cm dicke luftdichte Platte als Deckplatte 3 und ein Putz (0,5 cm) aufgebracht. Im entstandenen Hohlraum H wird ein Vakuum erzeugt. Bei der U-Wert-Ermittlung ergibt sich eine Wärmedurchgangskoeffizient von 0,170 W/(m2-K).

Diese Testergebnisse führen zu dem Schluss, dass mit der Erfindung bei selber Wanddicke ein mehr als dreimal besserer Schutz gegenüber in das Gebäude eindringender Hitze oder Kälte gegeben ist. Selbst bei einer wesentlichen geringeren Wanddicke wird immer noch derselbe Wärmedurchgangskoeffizient wie bei einer Standardwand erreicht, wobei aber einerseits viel weniger Material benötigt wird und andererseits durch die dünnere Wand zusätzlicher Innenraum bei gleichbleibender Grundfläche gewonnen wird.

Abschließend sei noch auf die wesentlichen technischen und wirtschaftlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung hingewiesen: - Das Gebäude wir besser vor Kälte und Hitze geschützt. - Es kann auf eine zusätzliche Dämmung verzichtet werden. - Es ergibt sich eine Ressourceneinsparung durch den Entfall der Wärmedämmung. - Es werden vor allem ökologische Baustoffe eingesetzt. - Durch die geringere Bauteilstärke (Wanddicke) wird mehr Nutzfläche bei gleicher Baufläche erreicht. - Es ergibt sich eine Reduktion der grauen Energie, die zur Herstellung der Dämmstoffe benötigt wird. - Es fallen keine Entsorgungskosten für die Dämmung nach einem Abriss des Gebäudes an. - Es sind keine Transporte für die Dämmstoffe mehr nötig, wodurch Emissionen gesenkt werden.

Bezugszeichenliste: 1 Bauelement 2 Basisplatte 3 Deckplatte 4 Umfangselement 5 Absaugöffnung 6 Druckmessvorrichtung 7 Vakuumpumpe 8 Absaugleitung 9 Gebäude 10 Boden 11 Wände 12 Dach 13 dickere Platte 14 dünnere luftdichte Platte 15 Abstandhalter 16 Platte 17 Fenster 18 Wärmepumpe 19 Raum 20 Ventil 21 Anzeige 22 Steuer- oder Regeleinheit 23 Verteilvorrichtung 24 Eingang 25 Hauptleitung 26 Ausgänge 27 Verzweigungsleitungen 28 Schaltelemente 29 Verteilerkanal 30 Bedienelemente 31 Bildschirm H Hohlraum F Oberflächen T Träger

Claims

Patentansprüche

1. Bauelement (1), insbesondere Wand-, Boden- oder Deckenelement, mit - einer Basisplatte (2), welche aus Holz oder einem Holzwerkstoff besteht, - einer Deckplatte (3), welche aus Holz oder einem Holzwerkstoff besteht, - zumindest einem, insbesondere vier, die Basisplatte (2) und die Deckplatte (3) verbindenden Umfangselement (4) und - zumindest einem von der Basisplatte (2), von der Deckplatte (3) und vom zumindest einen Umfangselement (4) begrenzten Hohlraum (H), dadurch gekennzeichnet, dass die den Hohlraum (H) begrenzenden Oberflächen (F) der Basisplatte (2), der Deckplatte (3) und des zumindest einen Umfangelements (4) Unterdruck oder einem Vakuum ausgesetzt sind.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Umfangselement (4) aus Holz oder einem Holzwerkstoff besteht.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Umfangselement (4) als Latte ausgebildet ist.
4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (2), die Deckplatte (3) und/oder das Umfangselement (4) jeweils einen Träger (T) und die den Hohlraum (H) begrenzende Oberfläche (F) aufweist.
5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Hohlraum (H) begrenzende Oberfläche (F) direkt auf dem Träger (T) ausgebildet ist.
6. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Hohlraum (H) begrenzenden Oberflächen (F) der Basisplatte (2), der Deckplatte (3) und/oder des Umfangselements (4) in Form einer auf den Träger (T) aufgebrachten Beschichtung, vorzugsweise in Form eines getrockneten Leims, oder in Form einer auf den Träger (T) aufgebrachten Folie, vorzugsweise einer Kunststofffolie, ausgebildet sind.
7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine, vorzugsweise mit einem Ventil (20), verschließbare Absaugöffnung (5).
8. Anordnung mit zumindest einem Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und einer Vakuumpumpe (7) zum Erzeugen eines Vakuums im Hohlraum (H).
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (7) in das Bauelement (1) integriert ist oder über eine Absaugleitung (8) mit dem Bauelement (1), vorzugsweise mit dessen verschließbarer Absaugöffnung (5), verbunden oder verbindbar ist.
10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vakuumpumpe (7) ständig oder in, vorzugsweise regelmäßigen, zeitlichen Abständen Luft aus dem Hohlraum (H) absaugbar ist.
11. Anordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuer- oder Regeleinheit (22) zum Steuern oder Regeln der Absaugung der Luft durch die Vakuumpumpe (7).
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch eine Druckmessvorrichtung (6) zum direkten oder indirekten Ermitteln des Drucks im Hohlraum (H) des zumindest einen Bauelements (1).
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmessvorrichtung (6) in das Bauelement (1) integriert ist.
14. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Bauelement (1) wegführende Absaugleitung (8) vorgesehen ist, wobei von der Druckmessvorrichtung (6) der Druck in der Absaugleitung (8) messbar ist.
15. Anordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmessvorrichtung (6) in signaltechnischer Verbindung mit der Steuer- oder Regeleinheit (22) steht, wobei von der Druckmessvorrichtung (6) ein den gemessenen Druck repräsentierendes Signal an die Steuer- oder Regeleinheit (22) übermittelbar ist.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (7) von der Steuer- oder Regeleinheit (22) in Abhängigkeit des von der Druckmessvorrichtung (6) übermittelten, den Druck repräsentierenden Signals ansteuerbar ist.
17. Anordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verteilvorrichtung (23), mit - einem Eingang (24), der über eine Hauptleitung (25) mit der Vakuumpumpe (7) in Verbindung steht, - einer Vielzahl von Ausgängen (26), die jeweils über eine Absaugleitung (8) mit einem Bauelement (1) in Verbindung stehen, - einer Vielzahl von Verzweigungsleitungen (27), die die Vielzahl von Ausgängen (26) mit dem Eingang (24) verbinden, und - einer Vielzahl von Schaltelementen (28), durch welche die Verzweigungsleitungen (27) öffen- und schließbar sind.
18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (28) von der Steuer- oder Regeleinheit (22) schaltbar sind.
19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Verzweigungsleitung (27) oder an jedem Ausgang (26) über eine Druckmessvorrichtung (6) der Druck messbar und an die Steuer- oder Regeleinheit (22) übermittelbar ist, wobei die Schaltelemente (28) in Abhängigkeit des gemessenen Drucks von der Steuer- oder Regeleinheit (22) schaltbar sind.
20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (28) in Abhängigkeit des gemessenen Drucks bei Überschreiten eines festgelegten Schwellwerts von der Steuer- oder Regeleinheit (22) öffenbar sind.
21. Gebäude (9) mit einem Boden (10), mehreren Wänden (11) und einem Dach (12), wobei der Boden (10), zumindest eine Wand (11) und/oder das Dach (12) ein Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder eine Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 20 aufweist.