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Die
Erfindung betrifft ein Bauelement, insbesondere für Hochbauwerke
mit einer bauwerksaußenseitig
angeordneten Dämmplatte
und einer bauwerksinnenseitig an die Dämmplatte anschließende Betonschicht. – Ein erfindungsgemäßes Bauelement wird
insbesondere für
Wände bzw.
Außenwände sowie
für Bodenplatten
und Dächer
von Hochbauwerken verwendet. Bei dem Bauelement kann es sich grundsätzlich um
ein Wandelement, ein Bodenelement, ein Deckenelement oder ein Dachelement handeln.
Bauwerksaußenseitig
angeordnete Dämmplatte
meint im Rahmen der Erfindung, dass die Dämmplatte des Bauelementes zur
Außenseite
des Bauwerkes hin orientiert ist. Auf die Dämmplatte kann natürlich bauwerksaußenseitig
noch zumindest eine weitere Beschichtung aufgebracht werden, beispielsweise
ein Außenputz.
Bauwerksinnenseitige Betonschicht meint dementsprechend, dass die
Betonschicht des Bauelementes zur Innenseite des Bauwerkes hin orientiert
ist.
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Die
aus der Praxis bekannten Bauelemente der eingangs genannten Art
weisen häufig
unerwünschte
Nachteile auf. Um eine ausreichende Wärmedämmung und eine daraus folgende
Energieeinsparung bei diesen Bauelementen zu erreichen, müssen die
Elemente oftmals aufwendig hergestellt werden. Es resultieren dann
häufig
komplexe Bauelemente und die Festigkeit des Verbundes zwischen einzelnen
Komponenten bzw. Schichten des Bauelementes lässt manchmal zu wünschen übrig. Die
bekannten Bauelemente sind auch im Hinblick auf ihre Wärmedämmung und
im Hinblick auf ihre Schalldämmung
verbesserungsbedürftig.
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Demgegenüber liegt
der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Bauelement der
eingangs genannten Art anzugeben, das sich durch eine ausgezeichnete
Wärmedämmung und
zugleich eine hervorragende Schalldämmung auszeichnet und das nichtsdestoweniger
auf einfache Weise herstellbar ist und bei dem zudem die Festigkeit
des Verbundes einzelner Schichten allen Anforderungen genügt.
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Zur
Lösung
dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Bauelement,
insbesondere für Hochbauwerke,
mit zumindest einer bauwerksaußenseitig
angeordneten Dämmplatte
aus einem geschäumten
Polymer,
wobei eine bauwerksinnenseitig an die Dämmplatte anschließende Betonschicht
vorgesehen ist, welche Betonschicht auf die als verlorene Schalung
eingesetzte Dämmplatte
gegossen ist
und wobei bauwerksinnenseitig an die Betonschicht eine
lehmhaltige Schicht anschließt.
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Das
erfindungsgemäße Bauelement
kann als Wandelement (Außenwandelement,
Innenwandelement), als Dachelement bzw. Deckenelement oder als Bodenplatte
eingesetzt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Dämmplatte,
die Betonschicht und die lehmhaltige Schicht parallel zueinander
bzw. im Wesentlichen parallel zueinander in dem Bauelement angeordnet
sind. Es liegt fernerhin im Rahmen der Erfindung, dass sich die
Dämmplatte, die
Betonschicht und die lehmhaltige Schicht jeweils vollflächig über das
gesamte Bauelement erstrecken oder sich jeweils im Wesentlichen
vollflächig über das
gesamte Bauelement erstrecken.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung besteht die Dämmplatte
aus geschäumtem
Polyurethan (PUR). Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, die Dämmplatte
als Polyurethan-Hartschaumstoffplatte auszubilden. Nach einer anderen
Ausführungsform
der Erfindung besteht die Dämmplatte
aus geschäumtem
Polystyrol.
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Vorzugsweise
weist eine Dämmplatte
an zumindest einer Stirnseite bzw. an ihren Stirnseiten zumindest
ein Nutelement und/oder zumindest ein Federelement auf. Die Nut-/Federelemente
sind dabei so an den Stirnseiten der Dämmplatten ausgebildet, dass
ein einfaches Verbinden von im Bauwerk benachbarten Bauelementen
möglich
ist. Durch Verbindung benachbarter Dämmplatten mit Hilfe der genannten
Nut-/Federelemente werden außerdem
effektiv Kältebrücken zwischen
benachbarten Dämmplatten
vermieden.
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Nach
besonders bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung weist eine Dämmplatte
zumindest ein betonschichtseitiges Formschlusselement für eine formschlüssige Verbindung
zwischen Dämmplatte
und Betonschicht auf. Dabei kann es sich um ein aus der Dämmplatte
in die Betonschicht ragendes Formschlusselement handeln, das in
dem fertigen Bauelement formschlüssig
von dem Beton der Betonschicht umgeben wird. Nach ganz besonders
bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung weist die Dämmplatte
zumindest ein schwalbenschwanzförmiges
Formschlusselement auf, das in die benachbarte Betonschicht ragt.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine von zumindest
einer Vakuumisolationspaneele gebildete Isolierschicht in das Bauelement
integriert ist. Integriert meint dabei insbesondere, dass die Vakuumisolationspaneele
nicht an der bauwerksinnenseitigen oder bauwerksaußenseitigen
Oberfläche des
Bauelementes angeordnet ist, sondern gleichsam im Inneren, d. h.
innerhalb des Bauelementes aufgenommen ist. Dabei erstreckt sich
die Vakuumisolationspaneele zweckmäßigerweise vollflächig über das
gesamte Bauelement bzw. im Wesentlichen vollflächig über das gesamte Bauelement.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Vakuumisolationspaneele
parallel bzw. im Wesentlichen parallel zu den übrigen Schichten des Bauelementes
(Dämmplatte, Betonschicht,
lehmhaltige Schicht) angeordnet ist. Bei einer erfindungsgemäß eingesetzten
Vakuumisolationspaneele handelt es sich um eine wärmeisolierende
Platte, die vorzugsweise eine relativ geringe Dicke aufweist. Die
Vakuumisolationspaneele bzw. die Platte besteht bevorzugt aus einem
Kern und einer den Kern ummantelnden Umhüllung. Zweckmäßigerweise
besteht der Kern aus einem porösen Feststoff,
der mit einer gasdichten Folie als Umhüllung ummantelt ist. Es liegt
dabei im Rahmen der Erfindung, dass der Kern evakuiert wurde und
dass im Kern ein Gasdruck von weniger als 100 mbar, vorzugsweise
von weniger als 50 mbar und bevorzugt von weniger als 10 mbar und
sehr bevorzugt weniger als 5 mbar herrscht.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung besteht der Kern der Vakuumisolationspaneele aus gepressten
porösen
Kieselsäureplatten,
die zweckmäßigerweise
eine Dichte von 140 bis 200 kg/m3, vorzugsweise
von 150 bis 190 kg/m3 und bevorzugt eine
Dichte von 160 bis 180 kg/m3 aufweisen.
Bei der Umhüllung
des Kerns handelt es sich zweckmäßigerweise
um eine metallisierte Kunststofffolie, insbesondere um eine Kunststofffolie,
die metallisch bedampft ist. Die in Verbindung mit der Kunststofffolie
stehende Metallschicht besteht vorzugsweise aus Aluminium. Die Kunststofffolie
besteht bevorzugt aus Polyethylenterephthalat (PET). Es liegt im Rahmen
der Erfindung, dass die Umhüllung
des Kerns derart ausgestaltet ist, dass die Metallschicht, vorzugsweise
die Aluminiumschicht beidseitig von einer Kunststoffschicht bedeckt
ist, wobei die Kunststoffschichten bevorzugt aus Polyethylenterephthalat (PET)
bestehen. Die Umhüllung
hat insgesamt zweckmäßigerweise
eine Dicke von 30 bis 70 μm, vorzugsweise
von 40 bis 60 μm.
Die Dicke der gesamten Vakuumisolationspaneele beträgt nach
bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung 10 bis 40 mm, vorzugsweise 15 bis 30 mm, beispielsweise etwa
20 mm. Die Dicke der Vakuumisolationspaneele beträgt insbesondere
lediglich 3 bis 15%, bevorzugt lediglich 3 bis 10% der Dicke des
gesamten Bauelementes.
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Nach
sehr bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung ist die Vakuumisolationspaneele in die Dämmplatte
integriert. Zweckmäßigerweise
ist die Vakuumisolationspaneele dabei in das Polymer der Dämmplatte
eingeschäumt.
Vorzugsweise besteht die Dämmplatte
bei dieser Ausführungsform
aus Polyurethan und dann ist die Vakuumisolationspaneele in das
Polyurethan der Dämmplatte
eingeschäumt. Zweckmäßigerweise
beträgt
die Dicke der Vakuumisolationspaneele 10 bis 30%, bevorzugt 15 bis
25% der Dicke der gesamten Dämmplatte.
Dicke der Dämmplatte
bezieht sich dabei auf die Dicke der Platte in den Bereichen ohne
die vorzugsweise vorgesehenen Formschlusselemente, die in den Beton
hineinragen.
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Erfindungsgemäß schließt bauwerksinnenseitig
an die Betonschicht eine lehmhaltige Schicht an. Vorzugsweise schließt dabei
die lehmhaltige Schicht unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung weiterer
Schichten an die Betonschicht an. Lehmhaltige Schicht meint im Rahmen
der Erfindung, dass die Schicht zumindest 30 Gew.-%, vorzugsweise
zumindest 40 Gew.-%, bevorzugt zumindest 50 Gew.-% und sehr bevorzugt
mehr als 50 Gew.-% Lehm aufweist. Zweckmäßigerweise enthält die lehmhaltige Schicht
mehr als 60 Gew.-% Lehm.
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Nach
einer sehr bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die lehmhaltige Schicht zumindest eine Lehmbauplatte
auf. Eine Ausführungsform
ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass die lehmhaltige Schicht ausschließlich aus
zumindest einer Lehmbauplatte besteht. Lehmbauplatte meint im Rahmen
der Erfindung insbesondere eine Platte, die hauptsächlich aus
Lehm und Holzteilchen, zweckmäßigerweise
Holzspänen
besteht. Dass die lehmhaltige Schicht zumindest eine Lehmbauplatte
aufweist meint im Rahmen der Erfindung, dass die lehmhaltige Schicht
lediglich eine einzige Lehmbauplatte aufweist oder mehrere an ihren
Kanten aneinander grenzende Lehmbauplatten aufweist. Es liegt im Rahmen
der Erfindung, dass sich die Lehmbauplatte bzw. dass sich die Lehmbauplatten
vollflächig über das
Bauelement erstrecken.
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Bevorzugt
schließt
die Lehmbauplatte bzw. schließen
die Lehmbauplatten unmittelbar an die Betonschicht des Bauelementes
an. Nach ganz besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist
dabei eine Lehmbauplatte zumindest ein betonschichtseitiges Formschlusselement
für eine
formschlüssige
Verbindung mit dem Beton auf. Das betonschichtseitige Formschlusselement
ragt dabei zweckmäßigerweise
in die Betonschicht hinein und wird dort formschlüssig von
dem Beton umgeben. Vorzugsweise sind die Formschlusselemente der Lehmbauplatte
schwalbenschwanzförmig
ausgebildet. Die Dicke der Lehmbauplatte beträgt zweckmäßigerweise 10 bis 40 mm, bevorzugt
10 bis 30 mm und sehr bevorzugt 20 bis 30 mm.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist die lehmhaltige Schicht einen bauwerksinnenseitigen
Lehmputz auf. Bei einer Ausführungsvariante
besteht die lehmhaltige Schicht ausschließlich aus diesem bauwerksinnenseitigen
Lehmputz. Nach einer anderen Ausführungsvariante schließt an den Beton
zunächst
eine Lehmbauplatte an und dann ist bauwerksinnenseitig auf die Lehmbauplatte
noch ein Lehmputz aufgebracht. Der Lehmputz wird zweckmäßigerweise
vollflächig
auf das Bauelement aufgebracht. Lehmputz meint im Rahmen der Erfindung
im Übrigen
einen Putz, der zumindest zu 30 Gew.-%, vorzugsweise zumindest zu
40 Gew.-%, bevorzugt zumindest zu 50 Gew.-% und sehr bevorzugt zumindest
zu 60 Gew.-% aus Lehm besteht. Die Dicke des Lehmputzes beträgt insbesondere
3 bis 15 mm, bevorzugt 5 bis 15 mm. Zweckmäßigerweise wird in den Lehmputz
eine Wandheizung integriert, die beispielsweise Brauchwasserkanäle aufweist
oder die elektrisch durch Solarkollektoren gespeist wird.
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Nach
einer sehr bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird ein erfindungsgemäßes Bauelement als werksvorgefertigtes
Bauelement eingesetzt. Mit anderen Worten wird das Bauelement als bereits
fertig gestelltes Bauelement an den Einsatzort geliefert. Bei der
Herstellung dieses erfindungsgemäßen Bauelementes
wird die Dämmplatte
als verlorene Schalung für
den Beton eingesetzt. Die Dämmplatte
wird dabei zweckmäßigerweise
horizontal orientiert und dann wird Beton auf die Dämmplatte
aufgebracht. Nach bevorzugter Ausführungsform wird anschließend eine
Lehmbauplatte in den Beton eingedrückt. Wie oben bereits dargelegt,
kann die Lehmbauplatte bauwerksinnenseitig mit einem zusätzlichen
Lehmputz versehen werden.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit den erfindungsgemäßen Bauelementen eine überraschend
hohe Wärmedämmung erreicht werden
kann. Außerdem
zeichnen sich die erfindungsgemäßen Bauelemente
auch durch eine hervorragende schalldämmende Wirkung aus. Dabei sind
die Bauelemente auf relativ einfache und wenig aufwendige Weise
herstellbar. Hervorzuheben ist, dass der Verbund zwischen den einzelnen
Schichten des erfindungsgemäßen Bauelementes
sich durch eine hohe Festigkeit auszeichnet. Insoweit sind die erfindungsgemäßen Bauelemente
auch sehr resistent. Die Bauelemente können als wärmedämmende Elemente, aber auch
als isolierende Elemente für Kühlhäuser eingesetzt
werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1 einen
Schnitt durch eine erste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Bauelementes und
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2 den
Gegenstand gemäß 1 in
einer zweiten Ausführungsform.
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Die
Figuren zeigen ein Bauelement, das insbesondere für Hochbauwerke
geeignet ist. Das Bauelement weist eine bauwerksaußenseitig
angeordnete Dämmplatte 1 auf,
die im Ausführungsbeispiel
aus geschäumtem
Polyurethan (PUR) besteht. Unmittelbar an die Dämmplatte 1 schließt eine
Betonschicht 2 an. Die Betonschicht 2 wird bei
der Herstellung des Bauelementes auf die als verlorene Schalung
eingesetzte Dämmplatte 1 gegossen.
In den Figuren ist erkennbar, dass die Dämmplatte 1 Formschlusselemente 3 aufweist,
die in die Betonschicht 2 hineinragen und von dem Beton
der Betonschicht 2 formschlüssig umgeben werden. Vorzugsweise
und im Ausführungsbeispiel
sind die Formschlusselemente 3 der Dämmplatte 1 schwalbenschwanzförmig ausgebildet.
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Unmittelbar
an die Betonschicht 2 schließt im Ausführungsbeispiel eine Lehmbauplatte 4 an.
Auch die Lehmbauplatte 4 weist Formschlusselemente 5 auf,
die in die angrenzende Betonschicht 2 hineinragen und von
dem Beton der Betonschicht 2 formschlüssig umgeben werden. Die Formschlusselemente 5 der
Lehmbauplatte 4 sind vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel
ebenfalls schwalbenschwanzförmig
ausgebildet und weisen somit eine analoge Form auf wie die Formschlusselemente 3 der
Dämmplatte 1.
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Nach
besonders bevorzugter Ausführungsform
und im Ausführungsbeispiel
ist in die Dämmplatte 1 eine
Vakuumisolationspaneele 6 integriert. Diese Vakuumisolationspaneele 6 besteht
aus einem porösen
Kern und aus einer den Kern ummantelnden gasdichten Umhüllung. Der
poröse
Kern der Vakuumisolationspaneele 6 wurde evakuiert, d.
h. auf diesen Kern wurde ein Vakuum gezogen.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 1 bildet die
Lehmbauplatte 4 die lehmhaltige Schicht des Bauelementes.
Im Ausführungsbeispiel
nach 2 ist zusätzlich
auf die Lehmbauplatte 4 bauwerksinnenseitig noch ein Lehmputz 7 aufgebracht.
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Den
Figuren ist entnehmbar, dass die Dämmplatte 1 und die
Betonschicht 2 vorzugsweise die beiden dicksten Schichten
des Bauelementes bilden. Das Aggregat aus Dämmplatte 1 und Betonschicht 2 nimmt
zweckmäßigerweise
zumindest 50%, vorzugsweise zumindest 60% und bevorzugt zumindest
70% der Dicke des gesamten Bauelementes ein.