AT524745A2

AT524745A2 - Cme-intruments-CO2 negativ

Info

Publication number: AT524745A2
Application number: AT600162021A
Authority: AT
Inventors: Gerhard Hirschmann
Original assignee: Gerhard Hirschmann
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2022-08-15

Abstract

In dieser Anmeldung handelt es sich um ein Heizsystem für Industrie, Gewerbe und Hausbau eines "nearly Zero-Energy Building" Gebäudes zur CO2 Reduktion.

Description

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Haus und Wohnen in Harmonie,

lassen Sie die Weinreben an Ihrer Hauswand hochwachsen, für’s neue Leben.

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Der Wunsch nach einem Eigenheim und der damit verbundenen Sehnsucht nach Sicherheit, Geborgenheit und Wärme („My home is my castle“), wird vermehrt von den Energiekosten für den Betrieb des Eigenheimes bestimmt.

Die gestalterischen Wünsche, die Wahl der Baustoffe, die Heizungsanlage und die damit verbundenen Betriebskosten, bestimmen mit den finanziellen Möglichkeiten die Gestalt, die Art, Größe und die Nutzung des Eigenheimes (Bereitschaftsverlust). Das Meta baukörperaktiv Haus, Alpen 1, mit der der Haus innewohnenden Technologie, reduziert die Heizkosten um ca. 90%.

Der im Energieausweis ermittelte Wärmebedarf beträgt 35 KWh/m?/a. Die Anwendung der Technologie des Meta baukörperaktiv Hauses reduziert diesen Bedarf von 35 KWh/m?/a, um ca. 90%. Nun refinanziert die Heizkostenersparnis des Hauses dessen Errichtungskosten. Das Meta baukörperaktiv Haus, Alpen ı ist als Bausatz erhältlich, und wird von der A+++ Plattform angeboten und die Errichtung organisiert,

Das Meta baukörperaktiv Haus, Alpen 1ı ist ein 2-geschossiges Gebäude und verfügt im EG über einem Wohn- Essbereich mit Küche, einem Zimmer und einem Vorraum mit einem WC, mit einer Nettonutzfläche NNF von 57,90 m?

Im OG befinden sich 3 Zimmer und ein Bad mit WC mit einer NNF von 55,10 m?

Die GesamtNNF = 113,00 m?

Das Meta baukörperaktiv Haus, Alpen ı wird von der Umweltenergie und der Nutzung des Bereitschaftsverlustes der Heizungsanlagen versorgt. Die Umweltenergie wird uns kostenlos von der Natur bereitgestellt, der Bereitschaftsverlust wird im Energieausweis It. Norm

rechnerisch ermittelt und als Zahlenwert angegeben. Die Umweltenergie aus der Kraft der Natur wird mit einer sehr einfachen Technologie gesammelt, gespeichert, verteilt, ohne beim „Heizen oder Kühlen“ CO2 zu produzieren. Es wird beim Bau des Hauses mehr CO2 gespeichert, als für die Errichtung des Hauses verbraucht wird.

Die Einfachheit des mit technischer Inspiration konstruierten Bauwerks, erfüllt die Grundbedürfnisse eines Eigenheimes nach Sicherheit, Wärme und Geborgenheit. Das Meta baukörperaktiv Haus, Alpen 1, wurde auch

entwickelt, um die auf uns zukommenden stürmischen Ereignisse, sinnbildhaft zur Arche Noah, zu durchreisen.

Es gibt viele Begründungen für die Form und Gestalt des Meta baukörperaktiv Haus, Alpen 1, die sich durch die nachfolgenden Beschreibungen und Darstellungen erklären, wie sich auch die Errichtung des Hauses durch die Einsparung der Energiekosten refinanziert.

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Fundament —- Steinschlichtung —- Bodenschwelle:

Das Fundament des Meta baukörperaktiv Modellhaus, Alpen 1, wird mit einem Steinfundament in einer Art Steinschlichtung hergestellt. Die Herstellung eines StahlBetonfundamentes setzt ca. 7.500 kg CO2 frei; diese Menge CO2 entsteht beim Verbrennen von 2840l Heizöl. Mit 2480ol Heizöl kann ein Haus mit einem Heizenergiebedarf von 5 KW, ca. 4 Jahre beheizt werden. Die Ausführung des Steinfundamtes und die darauf gebaute Holzriegel-Ziegelverbund- Konstruktion, ergibt auch eine weitgehende Erdbebensicherheit, Das Steinfundament wird entsprechend den statischen Richtlinien ausgeführt, wobei grundsätzlich die Bodenschwelle aus Akazie, auf neun Grundsteinen eben eingerichtet, darauf verankert, und vollflächig mit Steinen unterfüllt wird, welche untereinander als auch mit der Bodenschwelle nach statischer Vorgabe verbunden werden.

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Das Vordach traufen- und giebelseitig kragt um ca. 1,20 m über die Fassade aus, So dass der Sockelbereich weitestgehend vor Spritzwasser im Sommer und Schnee im Winter geschützt ist,

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Bodenaufbau gegen Wärmespeicher —- Erdreich,

Innerhalb des Steinfundamentes mit der Bodenschwelle werden 7 Schwingungswärmetauscher verlegt, die entsprechend hinterfüllt werden, und die Umweltwärme im Erdreich unter dem Haus einlagern und damit den Erdwärmespeicher ergeben. Anstelle der üblich angewendeten betonierten Bodenplatte, wird auf dem Steinfundament mit der Akazienschwelle eine 90/90 mm Kantholzlage aus Tanne verlegt, die die Unterkonstruktion für den 45 mm Schiffboden (Wohnraumboden) bildet.

Die gesamte aus dem Umweltenergiedach gewonnene Umweltenergie (siehe Seite 13 und 14) wird, soweit Bedarf besteht, im Brauchwasserspeicher und / oder in der Spitzenabdeckungsheizung und / oder der Außenwand die im Winter und im Sommer auf + 19°C, gehalten wird, genutzt,

Der verbleibende Überschuss wird durch den Wärmespeicher unter dem Haus, mit einem Volumenstrom entsprechend dem Energieaufkommen der Umweltenergie, geleitet,

Die Energie im Wärmespeicher dient ausschließlich dazu, dass das Haus auf einem trockenen, warmen Boden steht, und die Energie über +19°C zur Baukernaktivierung der Außenwände bis zu einem Temperaturniveau von +19°C gesichert ist, sobald das momentane Energieaufkommen aus der Umweltenergie unter +19°C liegt, erfolgt die

Versorgung der Außenwandaktivierung (siehe Skizze 5/1) aus dem Erdwärmespeicher.

Die 3 Sanitär-Vorwärmer als Schwingungswärmetauscher ausgelegt, werden im Kern des Wärmespeichers auf die verdichtete Schicht aufgelegt und mit einem Lehmmörtel ausgefüllt und geglättet. Dadurch wird erreicht, dass das kalte Wasser durch die Verweildauer im Zufluss zum Brauchwasserspeicher auf Wärmespeichertemperatur an der obersten Stelle erwärmt wird, und nur die eventuell im Speicher fehlende Differenztemperatur auf 55°C, mittels Heizstab nachzuladen ist. Ein Boilervolumen von ca. 28 Liter Boilerwarmwasser kann

mit dem Heizstab nachgeladen werden. EBEN

Erdspeicher außerhalb des Hauses:

Auf der Nordseite werden im Zuge des Fundamenaushubes in der Tiefe von 72 cm die 7 Schwingungswärmetauscher (rechtsdrehend) für den Erdspeicher verlegt, mit verdichtungsfähigem Füllmaterial eingefüllt und das Füllmaterial wird verdichtet,

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Der Erdspeicher dient zur Klimatisierung des Baukörpers auf +19°C, im Sommer und zur Eisfreihaltung des Umweltenergiedaches, im Winter. Der Erdspeicher wird nie über ein Temperaturniveau des Rücklaufes von +18°C, beladen.

Außenwand Aufbau Ost West / Süd Nord: Der Aufbau der Wand ist der Handzeichnung zu entnehmen. Die Zwischendecke sowie das Dach werden von in die Riegel (Vorwandsteher) eingebundenen „Balken - Mauerbänken“,

jeweils einen horizontalen Verbund bildend, getragen.

Nr. 1) Der 17 cm starke rote Tonziegel hat die Funktion der Wandenergie-Speicherung.

Nr. 3) Die Schwingungswärmetauscher werden mit einem Löschkalk - Lehmputz eingeputzt, um einen homogenen Wärmeübergang auf die Ziegelmauer zu gewährleisten. Es werden nur die Rohre und die Spiralen eingeputzt.

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Nr. 4) Die vertikalen Riegel (Vorwandsteher, Längssteher) werden mit dem durchgehenden

Balken / Decken-Querträger verzapft. Damit erreicht die Holzriegelkonstruktion auch eine bestmögliche Stabilität gegen Erdbeben. Die Ziegelwand wird Schar für Schar mit den Längsträgern über Laschen Nr. 4 a) so verbunden, dass sich ein Wandaufbau vergleichbar mit einer „Fachwerkkonstruktion“ ergibt. Im besonderen Maße dient der Ziegel als gesundes Speichermedium für die Baukern-Aktivierung.

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Nr. 6) Mit den Querlatten wird das Schilf auf die Schwingungswärmetauscher gedrückt.

Nr. 7) Das Schilf wird in der Naturlänge eingebracht; es wird nur Schilf verwendet, das im Wasser gewachsen ist (Donau, Neusiedlersee, Plattensee, u.S.w.), da solches Schilf gegen Wasser und Feuchtigkeit resistent ist.

Nr. 8) Die Tannen-Holzverkleidung mit fremder Feder wird vertikal verlegt. Die vertikale Anwendung, Wasser kann entlang der Holzfasern abrinnen, entwickelt eine harmonische Alterung, keine fleckige, verschiedenfarbige Holzfassade.

Nr. 9) Das Holz wird naturbelassen verarbeitet.

Dieses Außenwandsystem ist mit natürlichen Baumaterialien konzipiert und wird aus diesen aufgebaut. Der Wärme-Kälte-Temperaturausgleich wird dynamisch mit der Umweltenergie geregelt. Das Meta baukörperaktiv Haus, Alpen 1ı kann mit der angewendeten Technologie, die auf Grund der Treibhauskollaps-Prognosen zu erwartenden Außentemperaturspitzen von + 40°C, bis zu - 50°C, bewältigen.

Fenster mit Einbau und den Fensterläden:

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Die Fenster wurden soweit als möglich klein gehalten, sind jedoch so konzipiert, die Räume gemütlich auszuleuchten. Übergroße Glasscheiben verbrauchen Energie und sind nicht unbedingt gegen extreme Wärme- und Kälteschocks beständig (Treibhauskollaps).

Die Vollmassivholz-Fensterläden bieten Schutz gegen Diebe, Kälte und Wärme.

Die 45° Anschrägungen in der Riegelkonstruktion der Außenwand nach oben und unten, sowie die Anschrägungen der Ziegelwand innen, links und rechts, erhöhen den Lichteinfall in die Räume.

Der Aufbau erfolgt nach dem Prinzip der Fenster. Der obere Teil der Türe ist ein öffenbares Fenster, und der untere Teil der Türe ist massiv ausgebildet, dadurch ist die

Funktionalität von Tür und Fenster gegeben.

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Dachkonstruktion mit integriertem Umweltenergiedach:

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Der Aufbau der gesamten Dachkonstruktion ist der tieferstehenden, nummerierten Handzeichnung zu entnehmen. Die großen Vordächer sollen nicht nur die Art des Designs darstellen, sondern haben witterungsbedingte Aufgaben zu erfüllen. Entsprechend den Klimazonen findet eine andere Ausführung des Umweltenergiedaches seine Anwendung.

Die Pfetten und die Sparren bilden die Grundkonstruktion des Daches.

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Die gesamte Dachkonstruktion wird mit Schilf gedämmt (Nr.5), welches in der Naturlänge eingebracht wird, Die Schilffüllung erfolgt über die gesamte Dachlänge, damit das gesamte Umweltvordach auch von unten isoliert ist (Schnee und Eis).

Die Dachdeckung des Umweltdaches ist gleichzeitig das Hausdach und schützt das Schilf gegen die unterschiedlichen Umwelteinflüsse (Sturm, Regen und Schnee). Der Speicherwert des Schilfs für das gesamte Dach entspricht einem 7.000 Liter

Pufferspeicher mit Wasser. Die gesamte Umweltenergiedach-Einfassung ist in Edelstahlblech ausgeführt.

Schornstein übers Dach

Der Schornstein für den Küchenheizkessel ist in Edelstahl ausgeführt, mit einer Reinigungsöffnung im Vorraum, und dem Rauchrohranschluss in der Küche. Der Kamin entspricht einer EU- Norm.

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Das Regenwasser, welches auch vom Regenwassertank nicht gefasst werden kann, versickert auf eigenem Grund. Im Haus ist die Abflussleitung zwischen den Grauwässern und Fäkalien getrennt installiert. Der Bausatz beinhaltet keinen Grauwassertank, kann jedoch jederzeit nachgerüstet werden, womit das Regenwasser, welches allenfalls versickert, auch genutzt werden kann.

Kanalentlüftung über Dach:

Die Abwasser-Kanalentlüftung wird mit einer Polokal-Entlüftungsleitung über das Dach geführt und ist im Außenbereich mit einem Edelstahl-Überschubrohr verkleidet.

Küchenentlüftung übers Dach: Küchendunstabzugshauben-Entlüftung, ausgeführt in Kunststoff-Wellrohrschlauch in der Brandklasse F9o ausgeführt und im Außenbereich mit einem Edelstahl-Überschubrohr verkleidet.

Der Überschuss des Regenwassers wird in Edelstahldachrinnen gesammelt, über EdelstahlSchwanenhälse in Kunststoffrohren 4 x gefasst, in der Hausfassade abgeleitet und einer im Erdreich verlegten Sammelleitung dem Regenwassertank (1900 Liter) über das Biotop zugeführt. Das Regenwasser kann zum Gartengießen genutzt werden. Eine Verrohrung zur Nutzung des Regenwassers ist im System vorbereitet.

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Südseitiger Terrassen- Holzboden mit Bank und Tisch, Draufsicht

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Die Höhenlage der Terrasse, - der fertigen Fußbodenoberkante ist von der Höhenlage des natürlichen Geländes abhängig, grundsätzlich mit ca. 49 cm über Terrain geplant. Eine Absturzsicherung ist von den regionalen gesetzlichen Bestimmungen und der Individuellen Ausführung abhängig.

Spalierobst-Pflanzung aufgrund der temperierten Bodenverhältnisse im Süden wie im Westen des Hauses; so gedeiht auch in alpinen Lagen eine Weinlaube an der Balkonträgerkonstruktion.

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Deckenkonstruktionen der Zwischendecke

Die Deckenbalken der Geschoßdecke werden durch die Ziegelwand geführt und mit den Riegeln (Längsstehern) der mit Schilf isolierten Riegelkonstruktion verbunden.

Die Deckenuntersicht wird aus 27 mm starken, einseitig gehobelten Fichtenbrettern, Nut/Feder verlegt. Darauf werden auf Baupapier Wollvliesstreifen als Unterlage für die Polsterhölzer aufgelegt. Dazwischen werden Lehmschilfmatten als Beschüttung (Schallschutz) verlegt. Der Boden wird mit 27 mm starken, unbehandelten Fichtenbrettern Nut/Feder verlegt.

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Massivholzstock mit Massivholztüre als Schwing- oder Anschlagstüre, Fichte natur.

Im Auflagerbereich der geschosstragenden Balken ist eine LED-Grundlichtausstattung vorgesehen. Die Anlage kann auf den persönlichen Lichtbedarf erweitert werden und verfügt über eine entsprechende Schwachstromverkabelung.

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Schwingungs-Sonnen-Wandheizungssystem zur Spitzenlastabdeckung:

Im Erdgeschoß sind drei Schwingungssonnen eingebaut, 2x in der tragenden ZiegelZwischenwand, sowie 1 x in der Außenwand der Südseite. Die Schwingungssonnen sind im Mauerwerk versenkt und mit Lehmmörtel eingeputzt.

Der Wasserfluss der Schwingungssonne ist rechtsdrehend, der Volumenstrom wird entsprechend der Vorlauf-Rücklauftemperaturspreizung von maximal ı °C geregelt. Abhängig der Raumtemperatur wird die Volumenstromtemperatur geregelt,

Die Energie wird vorrangig aus der Umweltenergie über das Verteilersystem in Verbindung mit dem Puffer genutzt. In der zweiten Phase wird mit einem 1,44 KW/h dazu geschalteten Heizstab die erforderliche Energie nachgeladen; sollte diese Energie nicht ausreichen, kann mit dem Küchenherdheizkessel die erforderliche Energiemenge nachgeladen werden. Die Energie, die für einen Heizstab mit 1,44 KW/h benötigt wird, verbraucht weniger Energie, als die normgerechten Heizkessel als Bereitschafts- und Abgabeverlust erzeugen.

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Heizkreis-Heizungsverteileranlage unter dem Stiegenhaus:

Sämtliche Verteiler und Verteilergruppen werden im Abstellbereich unter der offenen Holzstiege montiert, Die Verteiler werden im Niedertemperaturbetrieb betrieben, und die Abstrahlverluste und die Wärmeentwicklung des Pumpenstroms zu 100% für die

Heizung genutzt; somit wird der Bereitschaftsverlust ausgeschaltet. Kein warmes Heizhaus aber ein warmes Stiegenhaus. Der Heizraum erübrigt sich.

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Als Spitzenlastabdeckung wird ein Küchenherd-Heizkessel eingesetzt, damit die Spitzenlast abgedeckt und bei Stromausfall der Küchen-, wie Brauchwasserbetrieb aufrecht gehalten werden kann, Auch der Kessel-Bereitschaftsverlust kommt der Raumbeheizung zugute. Der Küchenherd ist zur Spitzenlastabdeckung der Heizung als Reserveenergie installiert, sowie für Notküchenbetrieb beim Stromausfall.

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Der Brauchwasser- und Pufferspeicher im Badezimmer dient zur Versorgung des warmen Brauchwassers und für die Spitzenlastheizung der Schwingungssonnen. Die Aufstellung im Badezimmer ist erforderlich, damit geringe Leitungsverluste im Sanitärbereich entstehen und der Bereitschaftsverlust des Boilers / Puffer zur Badezimmerheizung genutzt werden kann, besser ein warmes Bad als ein warmes Heizhaus.

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Der Boiler/ Puffer ist mit einer massiven Holzwand verbaut und bildet somit einen für sich geschlossenen Raum- Stellplatz. Die Wärmeabstrahlung kommt dem Badezimmer zugute. Keine Zirkulationsleitungen und Pumpen erforderlich,

Die Küche, das WC, sowie die Geschirrspül- und Waschmaschine werden mit einer Kunststoff-Warmwasser-Stichleitung versorgt. Auch die Kaltwasserverrohrung erfolgt mittels Kunststoffrohren.

Bis zum Kanaleintritt werden die Grauwässer von den Fäkalienabflussleitungen getrennt geführt. Damit besteht die Möglichkeit, das Grauwasser für die WC- Spülung zu nutzen.

Grauwasser = Abwasser aus Dusche, Waschmaschine und Waschtisch - WC.

Die Regenwassersammlung erfolgt über das Biotop als Ausgleichsbecken mit automatischer Nachspeisung des Regenwassertanks, dessen Wasser für den Garten verwendet werden kann. Der in der Skizze dargestellte Grauwassertank ist nicht im Bausatz enthalten. Im Haus werden jedoch der Grauwasser- und der Fäkalienabfluss getrennt installiert. Somit ist es jederzeit möglich, den dargestellten Grauwassertank nachzurüsten und auch das Regenwasser für die WC-Spülung zu verwenden.

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