DE102007035157A1

DE102007035157A1 - System und Verfahren zur Entwässerung horizontaler Außenflächen von Baulichkeiten

Info

Publication number: DE102007035157A1
Application number: DE102007035157A
Authority: DE
Inventors: Klaus Heckmann; Regina Heckmann-Feld
Original assignee: SIGMA GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Prof Dr Klaus Heckmann 93186 Pettendorf); SIGMA GbR VERTRETUNGSBERECHTIG
Current assignee: SIGMA GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Prof Dr Klaus Heckmann 93186 Pettendorf); SIGMA GbR VERTRETUNGSBERECHTIG
Priority date: 2006-07-29
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2008-04-10

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine ein- und/oder mehrschichtige Drainageeinrichtung (1), insbesondere zur Entwässerung horizontaler Gebäudeteile oder dergleichen, aber auch zum Schutz gegen Fluide sowie ein Verfahren zur Entwässerung, umfassend mindestens einen vorzugsweise mineral-beschichteten Belag (10, 12), wobei der Belag eine textile kapillarbildende Schicht (2) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine ein- und/oder mehrschichtige Drainageeinrichtung, insbesondere zur Entwässerung horizontaler Gebäudeteile oder dergleichen, aber auch zum Schutz gegen Fluide und ein Verfahren zur Entwässerung.
Terrassen, Balkone, Flachdächer und andere vorwiegend horizontale Baulichkeiten sind grundsätzlich frostgefährdet. Das wiederholte Gefrieren und Auftauen von stehendem Wasser führt, zusammen mit dem schädigenden Einfluss von UV-Strahlung, zur systematischen Zermürbung von anorganischen und organischen Baustoffen und in Folge davon zum Eindringen von Wasser in den Unterbau.
Um das Ablaufen des Wassers zu ermöglichen und damit solche Schäden zu verhindern, liegen Baurichtlinien vor, wonach die "horizontalen" Anteile der genannten Flachkonstruktionen eine Mindestneigung von 2 % aufweisen sollen. Auch werden neuerdings zur Abdichtung flacher Baulichkeiten Bitumenbahnen als UV-Schutz angeboten, deren dem Licht ausgesetzte Oberfläche mit einer mineralischen Beschichtung, zum Beispiel feinem Schiefer-Bruch, versehen ist. Da, beispielsweise unter Frostbedingungen, die Schneidwirkung von Eiskristallen mit deren Größe zunimmt, werden derartige Bitumenbahnen häufig mit Kies beschichtet, wodurch eine Begrenzung des Eiskristallwachstums erwartet wird.
Allerdings werden die Bauvorschriften in der Praxis aus vielerlei Gründen nur unzureichend eingehalten. Zudem erscheint die vermutete Wirkung der Kiesbeschichtung zumindest zweifelhaft, sodass die Gefahr des Eindringens von Wasser nach wie vor gegeben ist. Derartige Feuchtigkeit dringt beispielsweise durch mikroskopische Fugen in den Unterbau einer keramischen Außenfläche und kann sich dort stauen. Durch kaum vermeidbare Hohlräume kann sich beispielsweise in der Kälte in den Hohlräumen gestautes Wasser ausdehnen und zu einer Ablösung von Außenflächenteilen führen. Ebenso kann durch Sonneneinstrahlung auf die horizontalen Außenflächen das in den Hohlräumen sich stauende Wasser hohe Wasserdampfdrücke erzeugen und ebenfalls zu Abplatzungen führen. Durch das planmäßige Abführen des am Bauwerk anstehenden Wassers wird insbesondere aufstauendes Wasser auf die Bauwerksabdichtung oder das Bauwerk selbst vermieden.
Eine Drainage kann jedoch nur eine Hilfe zur Reduzierung der Wasserbeanspruchung eines Bauwerkes sein. Eine zusätzliche Abdichtungsmaßnahme für das zu schützende Bauwerk ist auch bei Anordnung einer Drainage häufig vorzusehen. Dabei kommen Bitumenanstriche zur Verwendung oder auch verschiedene Bitumenwerkstoffe, beispielsweise Bitumendachbahnen, wie oben erwähnt, als Dachabdichtung. Als grundsätzliches Problem bei derartigen Schutzvorrichtungen erweist sich häufig, dass die Abführung des eingedrungenen Wassers nicht sofort und/oder nicht vollständig genug folgt. So beschreibt beispielsweise die Druckschrift DE 20 2006 017 054 U1 unter Bezug auf die Verlegung keramischer Beläge im Dünnbettverfahren ein mehrschichtiges Entkopplungs- und Drainagesystem, wobei durch den Schichtaufbau insbesondere eine Rückförderung von Flüssigkeiten aus der Drainageschicht in den keramischen Belag verhindert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, die oben genannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden bzw. zu überwinden und ein Drainagesystem derart weiterzubilden, dass neben einer Verbesserung der Drainagefunktion die Gefahr und das Ausmaß von Wasserschäden weiter verringert wird. Ausgangspunkt der Überlegungen ist es, das physikalische Phänomen der Kapillarität derart in konstruktive Maßnahmen umzusetzen, dass dadurch die Drainagefunktion durch kapillaren Aufstieg und durch schnellere Verdampfung beschleunigt wird.
Diese Aufgabe wird vorrichtungsseitig durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und verfahrensseitig durch die Merkmale des Patentanspruches 15 gelöst.
Kerngedanke der Erfindung ist es, dass bei einer ein- und/oder mehrschichtigen Drainageeinrichtung, welche insbesondere zur Entwässerung horizontaler Flächen von Gebäudeteilen oder dergleichen sowie dem Schutz gegen Fluide dient, und welche einen wasserdichten, vorzugsweise mineralbeschichteten Belag umfassen kann und dieser Belag zusätzlich eine textile kapillarbildende Schicht aufweist.
Als Belag kommen dabei vorzugsweise Bitumenanstriche bzw. -bahnen zur Anwendung, auch verschiedene Bitumenwerkstoffe, z. B. Bitumendachbahnen als Dachabdichtung oder als Polymer-Bitumenbahnen (Elastomer-(PYE) und Plastomer-(PYP) Bitumenbahnen). Weiterhin kommen zur horizontalen Abdichtung im Außenbereich Systeme aus Bitumen- oder Kunststoffbahnen und Gussasphalt zum Einsatz. Die beschleunigte Beseitigung stehenden Wassers von beispielsweise unebenen flachen Oberflächen erfolgt erfindungsgemäß mittels einer textilen kapillarbildenden Schicht, welche auf dem Bitumenbelag oder unter Umständen direkt auf der Gebäudefläche angeordnet ist. Durch die im Vergleich zu größeren Rohren stark in den Vordergrund tretenden Oberflächeneffekte tritt in der textilen kapillarbildenden Schicht die Kapillarität als wesentlicher physikalischer Effekt auf. Flüssigkeiten mit hoher Oberflächenspannung, beispielsweise Wasser, steigen in Kapillaren auf. Die Hohlräume zwischen den einzelnen Textilfasern bilden so Kapillaren, innerhalb derer eine Flüssigkeit aufsteigen kann. Dabei ist die Steighöhe der Flüssigkeitsäule neben der Oberflächenspannung im Wesentlichen durch den Radius der Röhre bestimmt. In einer idealen Kapillare mit einem Radius von 0,1 mm würde Wasser um ca. 14 cm steigen, wobei die Steighöhe h einer Flüssigkeitssäule gegeben ist durch
Dabei sind T = Oberflächenspannung (J/m² oder N/m), θ = Kontaktwinkel, ρ = Dichte der Flüssigkeit (kg/m³), g = Beschleunigung durch die Schwerkraft (m/s²) und r = Radius der Röhre (m).
Eine weiter bevorzugte Nutzbarmachung der Kapillarität besteht in der Minimierung der Korngröße einer ersten körnig-mineralischen Schicht auf dem Bitumenbelag. Auf den üblicherweise mit Schieferbruch beschichteten Bitumenbahnen kann man beobachten, dass beispielsweise Pfützen sich dadurch beschleunigt auflösen, dass ihr Wasser durch Kapillarität in die Hohlräume zwischen den Bruchpartikeln eindringt und dabei die Oberfläche der berührten Partikel vollständig benetzt, erkennbar an deren Dunkelfärbung. Auf diese Weise wird Wasser aus den Pfützen in deren weitere Nachbarschaft abgesogen und die der Luft ausgesetzte ursprüngliche Oberfläche des Pfützenwassers und proportional dazu auch seine Verdunstungsgeschwindigkeit erheblich vergrößert. Diese vorteilhafte Nebenwirkung der mineralbeschichteten Bitumenbahnen ist bisher nicht hinreichend beachtet und darum auch nicht systematisch zur Entwässerung genutzt worden. Ein vorteilhafter Kapillareffekt, verbunden mit einer schnellen Verdampfung des Wassers, wird demnach durch eine möglichst starke Minimierung der Korngröße der körnig-mineralischen Schicht erreicht. Dies kann vorzugsweise auch dadurch erreicht werden, dass bereits vorhandene grobkörnig-mineralische Schichten, wie beispielsweise die eingangs erwähnte Kieselbeschichtung, mit feinen Partikeln höherer spezifischer Oberfläche beschichtet werden. Kieselsteine der handelsüblichen Art haben abgerundete und glatte Oberflächen und damit eine praktisch minimale benetzbare Oberfläche bezogen auf ihr Volumen bzw. ihr Gewicht. Zur vorteilhaften Erhöhung der Verdunstungsgeschwindigkeit von stehendem Wasser ist es aber erforderlich, eine maximal benetzbare Oberfläche pro Volumen bereitzustellen. Aus Gründen der lokalen Druckbelastung der darunterliegenden Bitumenbahnen sollten gerundete Kiesel jedoch nicht durch scharfkantigen Splitt oder ähnlich raues Material ersetzt werden. Es lassen sich aber die mikroskopischen Oberflächen gerundeter Kiesel erfindungsgemäß um ein mehrfaches vergrößern, wenn diese mit feinkörnigem Material, beispielsweise sehr feinem Sand, beschichtet werden. Als dauerhafte Haftvermittler hierfür bieten sich zahlreiche anorganische Materialien, beispielsweise auf Zement- oder Wasserglasbasis, an. Der Übergang des Wassers von einer mineralisch beschichteten Bitumenbahn auf eine entsprechend behandelte Kiesschicht erfolgt wiederum spontan durch Kapillarität. Die Verdunstungsgeschwindigkeit wird so insgesamt weiter gesteigert.
Vorzugsweise weisen dabei die erste bzw. zweite körnig-mineralische Schicht minimierter Korngröße eine massenbezogene spezifische äußere Oberfläche größer 0,36 m²/g, bevorzugt größer 3,6 m²/g, besonders bevorzugt größer 36 m²/g auf. Die Korngröße kann dabei bis in den sub-μm-Bereich gesenkt werden. Beispielsweise könnte die körnig-mineralische Schicht minimierter Korngröße aus einem Quarzsand mit einer mittleren Korngröße zwischen 100 μm und 0,4 mm bestehen. Beim direkten Auftragen auf den Bitumenbelag wird eine höhere Korngröße bevorzugt. Beim Beschichten einer schon vorhandenen grobkörnigen mineralischen Schicht mit einer zusätzlichen, zweiten körnig-mineralischen Schicht sind Korngrößen kleiner 0,3 mm bevorzugt einsetzbar. Auch erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Korngrößen der zweiten körnig-mineralischen Schicht, welche die grobkörnige mineralische Schicht bedeckt, beispielsweise gerundete Kiesel, eine geringere minimierte Korngröße aufweist als die erste körnig-mineralische Schicht.
Vorzugsweise weist die textile kapillarbildende Schicht eine zwei-dimensionale anisotrope Struktur aus Multifilen auf und dient der beschleunigten Beseitigung stehenden Wassers von flachen, aber unebenen Oberflächen mittels kapillarer Drainage. Auch hier dringt Wasser in die engen Hohlräume des Materials, bedingt durch die Adhäsionskräfte der Wassermoleküle, ein. Im Falle der textilen Schicht als erfindungswesentliches Element der Drainageeinrichtung ist die Wanderungsgeschwindigkeit des Wassers jedoch stark anisotrop ausgebildet und in zumindest einer Richtung besonders hoch. Dazu wird auf die zu entwässernde unebene Oberfläche ein zwei-dimensional-anisotropes und witterungsbeständiges Textil aufgelegt, dessen Strukturelemente, insbesondere Fäden (Monofile) bzw. Fadenbündel (Mulifile) gut benetzbar sind.
Besonders bevorzugt weist die textile kapillarbildende Schicht Monofile einer hohen massenbezogenen spezifischen Oberfläche auf, wobei die Monofilen als profilierte Mulitfilen angeordnet und chemisch-biologisch resistent sind. Dabei sind die Monofilen bzw. Multifilen aus polymerem Material, insbesondere aus Polyester und/oder Glas gefertigt. Besonders bevorzugt weist die Geometrie der Hohlräume zwischen den Monofilen bzw. Mulitfilen eine starke Anisotropie und eine bevorzugte Strömungsrichtung für Fluide auf. Damit sind auch die Eindringgeschwindigkeiten des Wassers in diese Hohlräume und seine Wanderungsgeschwindigkeiten innerhalb und entlang der Hohlräume stark richtungsabhängig. Die Anistoropie der Hohlraumdichte der erfindungsgemäßen textilen, kapillarbildenden Schicht lässt sich dabei soweit steigern, dass die Bewegung des darin aufgesogenen Wassers in zwei Richtungen, in der Vertikalen und einer der beiden Horizontalen, mit nur geringer Diffusionsgeschwindigkeit erfolgt, in der dritten Richtung hingegen, in der zweiten Horizontalen also, mit sehr hoher Fließgeschwindigkeit. Dabei werden die Durchmesser der Hohlräume zwischen den Monofilen bzw. Multifilen besonders bevorzugt derart gewählt, dass die Hohlräume spontan unter Abnahme ihrer Oberflächenenergie vom Fluid gefüllt werden.
Gleichzeitig werden die Durchmesser der Hohlräume zwischen den Monofilen bzw. Multifilen vorzugsweise derart ausgewählt, dass die Hohlräume in einer bevorzugten Strömungsrichtung unter geringem Reibungs- und/oder durch Flusswiderstand von Fluiden durchdringbar sind. Triebkraft der kontinuierlichen Strömung ist dabei der Höhenunterschied zwischen dem oberen Wasserspiegel des abzuführenden Wassers und einem zweiten, tiefer gelegenen Pegel in einem Ablaufsystem bzw. dem in das Ablaufsystem hineinreichende Ende der textilen kapillarbildenden Schicht.
Diese beiden Bedingungen müssen einander nicht widersprechen. So kann beispielsweise vorteilhaft ein textiles Material mit einem einzigen Hohlraumtyp mittlerer Größe ausgewählt sein, welches beide Aufgaben gleichzeitig zu übernehmen in der Lage ist. Denkbar sind aber auch textile Materialien, bei denen sich zwei oder mehr Hohlraumtypen an zwar verschiedenen Stellen des Textils, aber in enger Nachbarschaft zueinander befinden, so dass Wasser spontan von einem Hohlraumtyp in den anderen einwandern kann. Zum ersten Materialtyp zählen dabei beispielsweise dünne Abstandsgestricke, zum zweiten Typ lassen sich eine Reihe von konventionellen Textilien aus polymeren Materialen angeben.
Die Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit von Hohlraumdurchmessern und der hydrostatischen Druckdifferenz zwischen einem oberen und einem unteren Wasserniveau ähnelt formal dem klassischen Hagen-Poiseuille'schen Gesetz. Dabei ist allerdings zu beachten, dass die in diesem Gesetz geforderte ideale zylinderförmige kapillare Struktur im realen Textil kaum gegeben ist. Der kreisförmige kapillare Querschnitt ist dort durch einen "wirksamen Hohlraumquerschnitt" zu ersetzen. Bei geeigneter Größe und geometrischer Anordnung der wirksamen Hohlraumquerschnitte ist die kapillare Wasserströmung in der Lage, auch größere Hindernisse zu überklettern. In durchgeführten Versuchen betrugen die überwundenen Hindernishöhen zwischen 1 und 3 cm, welches in der Baupraxis die Stufenhöhen schlecht überlappender Bitumenbahnen übersteigt. Müssen aus besonderen Gründen, beispielsweise in der Nähe des Ausgangs von Abflussrohren, größere Höhendifferenzen überwunden werden, sind textile Materialien größerer Fadendichte, d. h. kleineren Hohlraumquerschnittes, einzusetzen. Diese können dann gegebenenfalls auch schlauchförmig verlegt werden.
Zur verbesserten Entwässerung einer realen, unebenen horizontalen Fläche ist mit Vorteil zu beachten, dass die oben genannten Aspekte synergistisch aufeinander abgestimmt sind und sich nicht gegenseitig behindern. Eine solche Behinderung kann beispielsweise während einer Dachsanierung auftreten, wo das Drainagetextil auf die Bitumenbahnen aufgelegt wird und dadurch an jeder Auflagestelle die Verdunstung aus der Bahnoberfläche heraus verlangsamt ist. Dies ist besonders ausgeprägt, wenn die textile kapillarbildende Schicht sich bereits mit Wasser vollgesogen hat. Es ist dann zu beobachten, dass sich, beispielsweise nach einem Regen, das Wasser zwischen Bitumenbahn und dem aufliegendem Textil besonders lange hält, während seitlich des Textils die Bahn schon zu trocknen beginnt.
Daher wird die textile kapillarbildende Schicht besonders bevorzugt streifen- und/oder bandförmig auf dem mineral-beschichteten Belag bzw. auf der ersten bzw. zweiten körnigmineralischen Schicht minimierter Korngröße angeordnet.
Dabei weist die streifen- und/oder bandförmige textile Schicht vorzugsweise Streifen und/oder Bänder in einer Breite von 2–20 cm, bevorzugt 5–10 cm auf und/oder sind die Streifen und/oder Bänder in einem Abstand von 10–70 cm, bevorzugt 30–50 cm, netzartig auf dem mineral-beschichteten Belag bzw. auf der ersten bzw. zweiten körnig-mineralischen Schicht minimierter Korngröße angeordnet. Eine solche Anordnung lässt der Oberfläche des mineral-beschichteten Belages bzw. den körnig-mineralischen Schichten minimierter Korngröße hinreichend Luftkontakt für zusätzliche Verdunstung. Auch muss das Verlegen der textilen Streifen nicht nach einem regelmäßigen Muster erfolgen, sondern kann sich mit Vorteil an den Gegebenheiten der zu entwässernden Oberfläche orientieren.
Das Aufbringen einer grobkörnigen mineralischen Schicht, beispielsweise Kies, als oberste Lage des gesamten Schichtaufbaus bedingt eine Verdunstungshemmung, welche durch Auswahl nicht zu kleiner Kiesel, aber auch durch eine nicht zu große Schichtdicke vermindert werden kann. Besitzt Kies eine vergrößerte Oberfläche, wie sie durch die erfindungsgemäße zweite körnig-mineralischen Schicht minimierter Korngröße erzielt wird, kann die Verdunstungshemmung weitgehend kompensiert, gegebenenfalls überkompensiert werden.
Gravierender als die Behinderung der Verdunstung kann sich die Dicke der Kiesschicht auf die textile kapillarbildende Schicht auswirken, weil die offenporige Struktur des Textils durch die lokale Druckbelastung komprimiert und dadurch sein Strömungswiderstand erhöht werden kann. Vorteilhaft wird die Kieselgröße deshalb nicht zu klein gewählt, um die Druckpunkte nicht zu eng zu setzen.
Besonders bevorzugt weist die textile Schicht mindestens eine Druckstabilisierungsvorrichtung auf. Dadurch lässt sich die Kompression des Textils beispielsweise so verringern, dass es eine hohe Dichte steifer Strukturelemente, beispielsweise senkrecht stehender Stege, enthält. Weiterhin können vorteilhaft in Abständen von wenigen Millimetern inkompressible Fadenbündel in die Struktur des Textils eingearbeitet sein. Der Wassertransport verläuft dann vorwiegend über die parallel zu diesen Bündeln verlaufenden Zwischenräume. Der Abstand zwischen den Fadenbündeln sollte hierbei klein sein gegenüber dem mittleren Krümmungsradius der aufliegenden Kiesel.
Soll die erfindungsgemäße textile kapillarbildende Schicht nicht nur zur Sanierung, beispielsweise Dachsanierung, sondern bereits zur Prophylaxe verwendet werden, so kann das Textil schon werksseitig entweder vollflächig oder in Streifen- und/oder Bänderform auf die Bitumenbahnen aufgebracht werden. Dabei ist vorzugsweise eine zusätzliche Folie oder dergleichen als obere Abdeckung vorgesehen, welche mit Vorteil trittfest ist. Als solche zusätzliche Folie kann beispielsweise eine Noppenfolie verwendet werden. Diese bietet gegenüber herkömmlichen nur planaren Folienabdeckungen den Vorteil einer bevorzugten Luftverdrängung und damit ein beschleunigtes Eindringen von Fluid.
Ein weiterer wesentlicher Punkt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung, insbesondere horizontaler Flächen von Gebäudeteilen oder dergleichen mittels der ein- und/oder mehrschichtigen Drainageeinrichtung, umfassend das Aufbringen einer körnigmineralischen Schicht minimierter Korngrößen auf eine Fläche oder Belag oder grobkörnige mineralische Schichten und/oder das Anordnen der kapillarbildenden textilen, bevorzugt netzartigen Schicht auf einer horizontalen zu entwässernden Oberfläche, wobei die Enden der textilen Schicht bevorzugt unterhalb der zu entwässernden Oberfläche liegen und wobei ein kontinuierliches Ableiten des anfallenden Wassers in ein Ablaufsystem stattfindet.
Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen zu entnehmen. Hierbei zeigen:
1 eine netzartige Anordnung der erfindungsgemäßen textilen kapillarbildenden Schicht in Aufsicht;
2 eine weitere Anordnung der bandförmigen textilen Schicht zur optimierten Drainage in Aufsicht;
3 eine Anordnung der textilen kapillarbildenden Schicht zur Entwässerung eines Wasserreservoirs (links) in Seitenansicht; und
4 variable Anordnungen der ein- und/oder mehrschichtigen Drainageeinrichtung (a) bis d)), ausgehend von einem mineralbeschichteten Belag (a) in Seitenansicht.
1 zeigt die streifen- und/oder bandförmige Anordnung der erfindungsgemäßen textilen kapillarbildenden Schicht (2) auf dem mineral-beschichteteten Belag bzw. auf der ersten bzw. zweiten körnig-mineralischen Schicht minimierter Korngröße. Gegebenenfalls kann die textile Schicht (2) auch unmittelbar auf die zu entwässernde Fläche (4) aufgebracht werden. Die netzartige Anordnung der Bahnen bzw. Streifen gewährleistet zum einen eine wirkungsvolle kapillare Drainage, zum anderen ausreichend Raum für eine beschleunigte Verdunstung.
Wie in 2 gezeigt, muss die Verlegung der Streifen (2) jedoch keineswegs nach einem regelmäßigen Muster erfolgen, sondern kann in Position und Dichte der zu verlegenden Streifen jeweils den Gegebenheiten der zu entwässernden Oberfläche (4) individuell angepasst werden.
3 zeigt das Schema einer Anordnung der textilen kapillarbildenden Schicht (2) zur Entwässerung eines Wasserreservoirs (4), beispielsweise einer Wasserpfütze auf einer Fliesenfläche. Die textile kapillarbildende Schicht (2) besteht aus Monofilen, welche als profilierte Mulitfilen organisiert sind und aus polymerem Material, insbesondere aus Polyester, Polyamid und/oder Glas gefertigt sind. Die Triebkraft einer kontinuierlichen Entwässerung ist dabei der Höhenunterschied (6) zwischen dem oberen Wasserspiegel des abzuführenden Wassers und einem zweiten, tiefer gelegenen Pegel in einem Ablaufsystem bzw. dem in das Ablaufsystem hineinreichende Ende der textilen kapillarbildenden Schicht. In einem Anwendungsbeispiel zur Messung der Drainagegeschwindigkeit mittels obiger Anordnung beträgt der Niveau-Unterschied (6) zwischen oberem (4) und unterem Becken konstant 60 mm. Die Schwellenhöhe (8), welche das Wasser mittels der erfindungsgemäßen kapillarbildenden Textilschicht übersteigen muss, beträgt 20 mm. Die Textilschicht in Form eines fließartigen Polyestermaterials weist Abmessungen von 300 × 200 × etwa 1 mm auf, d.h. die Querschnittsfläche in Flussrichtung beträgt 200 × etwa 1 mm. Eine derartige Anordnung erreicht Drainage-Geschwindigkeiten von bis zu 15 I/h.
Wie für die flexible Anordnung, beispielsweise in Streifenform, gilt eine fallspezifische Flexibilität auch für die Schichtabfolge einer erfindungsgemäßen Drainageeinrichtung. 4 zeigt variable Anordnungen der ein- und/oder mehrschichtigen Drainageeinrichtung (1), in 4a ausgehend von einem mineralbeschichteten Belag, insbesondere einer grobkörnigen mineralischen Schicht (10). Bei einem derartigen Belag handelt es sich um bekannte Systeme aus Bitumen- oder Kunststoffbahnen, welche mit Schieferbruch oder anderem grobkörnigen Material (10) beschichtet sind.
Zur Verbesserung der Entwässerungsfunktion wird in einer bevorzugten Ausführungsform, dargestellt in 4b, dieses grobkörnige Material (10) zusätzlich mit einer körnigmineralischen Schicht minimierter Korngröße (12) bedeckt. Die massenbezogene spezifische äußere Oberfläche ist dabei größer 0,36 m²/g, bevorzugt größer 3,6 m²/g, besonders bevorzugt größer 36 m²/g auf. Die körnig-mineralische Schicht minimierter Korngröße (12) besteht beispielsweise aus einem Quarzsand mit einer mittleren Korngröße zwischen 100 μm und 0,4 mm. Beim Beschichten einer schon vorhandenen grobkörnigen mineralischen Schicht (10) mit einer zusätzlichen, zweiten körnig-mineralischen Schicht (12) sind Korngrößen kleiner 0,3 mm bevorzugt einsetzbar.
4c zeigt eine zusätzliche Anordnung einer textilen kapillarbildenden Schicht (2) zur verbesserten Drainage auf dem mineralbeschichteten Bitumenbelag. Diese mehrschichtige Anordnung bietet erfindungsgemäß den größtmöglichen Drainageeffekt durch gezielte Nutzbarmachung der Kapillarität im Textil (2) und der feinkörnigen Mineralschicht (12) sowie einer verbesserten Verdunstung.
Wie in 4d gezeigt, kann wahlweise auf die in 4c beschriebene mehrschichtige Anordnung zusätzlich grobkörniger, gerundeter Kies (14) aufgebracht werden um insbesondere eine ausgedehnte Eisbildung unter Frostbedingungen zu verhindern. Dabei ist darauf zu achten, dass die Kiesdichte auf der textilen kapillarbildenden Schicht (2) eine ausreichende Verdunstung erlaubt. Gegebenenfalls können die gerundeten Kiesel ihrerseits mit einer zusätzlichen körnig-mineralischen Schicht minimierter Korngröße (12) bedeckt werden, um ein rasches Abführen vorhandenen Wassers zu gewährleisten. Gleichwohl kann die Schichtreihenfolge je nach Anforderung selbstverständlich variiert und den baulichen Gegebenheiten angepasst werden Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

1: Drainageeinrichtung, einschichtig
2: textile kapillarbildende Schicht
4: zu entwässernde horizontale Oberfläche
6: Niveau-Unterschied zwischen oberen und unterem Becken
8: Schwellenhöhe
10: grobkörnige mineralische Schicht
12: körnig mineralische Schicht minimierter Korngröße
14: Kiesbedeckung

Claims

Ein- und/oder mehrschichtige Drainageeinrichtung (1), insbesondere zur Entwässerung horizontaler Flächen von Gebäudeteilen oder dergleichen sowie zum Schutz gegen Fluide, umfassend mindestens einen wasserdichten, vorzugsweise mineralbeschichteten Belag, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag eine textile kapillarbildende Schicht (2) aufweist.
Drainageeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag eine erste körnig-mineralische Schicht (12) minimierter Korngröße aufweist.
Drainageeinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass grobkörnige mineralische Schichten (10) mit einer zusätzlichen zweiten körnigmineralischen Schicht (12) minimierter Korngröße beschichtet sind.
Drainageeinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bzw. zweite körnig-mineralische Schicht (12) minimierter Korngröße eine massenbezogene spezifische Oberfläche größer 0,36 m²/g, bevorzugt größer 3,6 m²/g, besonders bevorzugt größer 36 m²/g aufweist.
Drainageeinrichtung (1) nach Anspruch 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die textile kapillarbildende Schicht (2) eine zwei-dimensional anisotrope Struktur aufweist.
Drainageeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die textile kapillarbildende Schicht (2) Multifile mit einer hohen massenbezogenen spezifischen Oberfläche aufweist, wobei die Multifile aus profilierten Monofilen bestehen und chemisch-biologisch resistent sind.
Drainageeinrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Monofile bzw. Multifile aus wasserbenetzbarem, polymerem Material, insbesondere aus Polyester und/oder Glas, gefertigt sind.
Drainageeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie der Hohlräume zwischen den Monofilen bzw. Multifilen eine starke Anisotropie und eine bevorzugte Strömungsrichtung für Fluide aufweist.
Drainageeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Hohlräume zwischen den Monofilen bzw. Multifilen derart gewählt sind, dass die Hohlräume spontan unter Abnahme der Oberflächenenergie mit Fluiden füllbar sind.
Drainageeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Hohlräume zwischen den Monofilen bzw. Multifilen derart gewählt sind, dass die Hohlräume in einer bevorzugten Strömungsrichtung unter geringem Durchflusswiderstand von Fluiden durchdringbar sind.
Drainageeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die textile kapillarbildende Schicht (2) streifen- und/oder bandförmig auf und/oder unter dem mineral-beschichteten Belag bzw. auf der ersten bzw. zweiten körnig-mineralischen Schicht (12) minimierter Korngröße angeordnet ist.
Drainageeinrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die streifen- und/oder bandförmige textile Schicht (2) Streifen und/oder Bänder in einer Breite von 2 bis 20 cm, bevorzugt 5 bis 10 cm aufweist und/oder die Streifen und/oder Bänder (2) in einem Abstand von 10 bis 70 cm, bevorzugt 30 bis 50 cm, netzartig auf dem mineral-beschichteten Belag bzw. auf der ersten bzw. zweiten körnig-mineralischen Schicht (12) minimierter Korngröße angeordnet sind.
Drainageeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Schicht (2) mindestens ein konstruktives Druckstabilisierungselement aufweist.
Drainageeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ein- und/oder mehrschichtigen Drainageeinrichtung (1) eine zusätzliche, vorzugsweise trittfeste Folie oder dergleichen vorgesehen ist.
Verfahren zur Entwässerung, insbesondere horizontaler Flächen von Gebäudeteilen oder dergleichen, mittels einer ein- und/oder mehrschichtigen Drainageeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) Aufbringen einer körnig-mineralischen Schicht (12) minimierter Korngrößen auf eine Fläche oder einen Belag oder grobkörnige mineralische Schichten und/oder b) Aufbringen einer kapillarbildenden textilen, bevorzugt netzartig angeordneten Schicht (2) auf einer horizontalen zu entwässernden Oberfläche (4), wobei die Enden der textilen Schicht (2) unterhalb der Ebene der zu entwässernden Oberfläche liegen und wobei ein c) kontinuierliches Ableiten anfallenden Wassers in ein Ablaufsystem stattfindet.