DE102008022018A1

DE102008022018A1 - Außenschicht für ein wärmedämmendes Hüllsystem eines Gebäudes

Info

Publication number: DE102008022018A1
Application number: DE102008022018A
Authority: DE
Inventors: Alexander Dipl.-Ing. Saur; Klaus Prof. Sedlbauer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: JUNKERS & MUELLERS GMBH, DE; Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Saint Gobain Adfors Deutschland GmbH
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2009-11-05
Also published as: EP2304119A1; WO2009132841A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Außenschicht für ein wärmedämmendes und schmutzabweisendes Fassadensystem oder als alleiniges Hüllsystem für Gebäude, mit mehreren Lagen und mindestens einer textilen Lage (9), wobei die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke der Außenschicht (1) kleiner als 0,5 m ist und der Wasseraufnahmekoeffizient der Außenschicht kleiner 0,5 kg/m2h0,5 als wasserabweisend und für wasserhemmend kleiner als 2 kg/m2h0,5 liegt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine textile Außenschicht bzw. einen mehrlagigen Schichtaufbau für ein wärmedämmendes Hüllsystem, insbesondere ein wärmedämmendes Fassadensystem. Es gibt auch Einsatzmöglichkeiten der textilen Schicht als alleiniges Hüllsystem für ein Gebäude.
Stand der Technik
Das beheizte bzw. gekühlte Volumen eines Gebäudes muss von einer geschlossenen Hülle umgeben sein. Die geschlossene Gebäudehülle kann aus mehreren Elementen zusammengesetzt sein. Auf der Außenseite der tragenden Wand, also auf der dem Innenraum abgewandten Seite, ist normalerweise eine Wärmedämmung angebracht. Auf dieser Wärmedämmung wird in der Regel ein Außenputz mit Farbanstrich aufgebracht, der das Gebäude abschließt und vor Witterungseinflüssen schützt. Ein derartiger Aufbau kann sich häufig nachträglich ergeben, wenn aufgrund der gestiegenen Anforderungen an die Wärmedämmung Wärmedämmelemente auf die schon bestehende Außenwand gebracht werden müssen. Auch dann ist es bisher notwendig, die Wärmedämmelemente mit einem Außenputz zu verkleiden. Je nach Bedarf muss dieser Außenputz mit einer Farbe bestrichen werden. Außenanstriche und Beschichtungen dienen der farblichen Gestaltung. Sie sind charakterprägend für das Gebäude. Als äußerster Abschluss der Gebäudehülle schützen und erhalten sie das Gebäude. Das Aufbringen des Außenputzes ist mit gewissem Aufwand und Problemen verbunden. So kann der Außenputz nur bei geeigneter Witterung aufgebracht werden. Beispielsweise kann der Außenputz in der Regel nicht im Winter aufgebracht werden. Damit kann sich die Bauzeit verlängern.
Durch die zunehmend bessere Wärmedämmung reduziert sich der Wärmefluss aus dem wärmeren Gebäude in den Außenraum. Damit geht eine Senkung der Temperatur an der Außenoberfläche der Wand, also der Außenoberfläche des Putzes, einher. Diese niedrigere Außenoberflächentemperatur führt zu einer verstärkten Tauwasserbildung. Diese Tauwasserbildung ist Ursache für eine höhere Oberflächenfeuchte. Diese Oberflächenfeuchte bildet die Grundlage für vermehrtes Algenwachstum und verstärkte Neigung zur Schimmelpilzbildung. Dieses Algenwachstum führt zu optisch inakzeptablen Außenwänden. Damit sinkt die Akzeptanz der aus energetischen Gründen sehr wichtigen Wärmedämmung. Insbesondere eine Wärmedämmung des bisherigen Gebäudebestands könnte eine deutliche Reduktion des Energieverbrauchs bewirken. Daher ist es sehr wesentlich, große Akzeptanz sowohl für den Neubau als auch für nachträgliche Sanierungen mit nachträglicher Wärmedämmung zu schaffen.
Beschreibung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Außenschicht für ein Fassadensystem eines Gebäudes bereitzustellen, welche einfach aufzubringen ist und mechanischen Einwirkungen gut standhält. Diese Außenschicht soll auch die Möglichkeit haben, dahingehend weiterentwickelt zu werden, dass auch bei guter Dämmung des Fassadensystems unerwünschtes Algenwachstum und Schimmelpilzbildung vermieden wird. Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen, insbesondere die Vermeidung von Algenwachstum und Schimmelpilzbildung, finden sich in den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Außenschicht für ein wärmedämmendes und schmutzabweisendes Hüllsystem bereitzustellen ist. Unter Hüllsystem ist jede Einhüllung eines Gebäudes, also etwa Wände, Dächer und Böden zu verstehen. Vorliegend handelt es sich in der Regel um ein Fassadensystem. Die Außenschicht enthält mehrere Lagen enthalten und weist dabei mindestens eine textile Lage auf. Die textile Lage ist aus textilen Faserstoffen gebildet. Unter textilen Faserstoffen sind faser- und fadenförmige Gebilde zu verstehen. Dabei wird zwischen Natur-, z. B. Baumwolle, Chemie-, z. B. Polyester, und Spezialfasern, z. B. Glasfasern unterschieden. Aktuell hergestellte Verbunde besitzen z. B. einen s_d-Wert von kleiner 0,5 m. Der Wasseraufnahmekoeffizient, im Weiteren w-Wert, ist in Analogie zu konventionellen Putzsystemen mindestens wasserhemmend (w-Wert < 2 kg/m²h^0,5) und als Ziel wasserabweisend mit einem w-Wert < 0,5 kg/m²h^0,5 zu wählen. Umfangreiche Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, dass durch eine Reduktion der Betauung auf der Außenoberfläche von Wärmedämmsystemen das unerwünschte Algenwachstum effizient unterbunden werden kann. Es kommen hierfür verschiedene mehrlagige Außenschichten mit einer textilen Lage in Betracht. Es werden später beispielhaft einige mögliche Ausgestaltungen aufgeführt. Eine Festlegung auf eine bestimmte Außenschicht oder mehrere bestimmte Außenschichten würde die Erfindung nicht in der angemessenen Breite wiedergeben. Die Werte für die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke und den Wasseraufnahmekoeffizienten sind so gewählt, dass die textile Außenschicht die gleichen Eigenschaften und Anforderungen erzielt bzw. erfüllt wie konventionelle Putzsysteme. Für konventionelle Putzsysteme gibt es Vorschriften zur Ausführung und gültige Normen. Die Eigenschaften der möglichen textilen Außenschichten übertreffen bei weitem die Beständigkeit von konventionell hochwertigen Außenputzen. Die textilen Außenschichten können mit später genannten Maßnahmen so ausgeführt werden, dass die Tauwasserbildung sinkt. Im Vergleich zu konventionellen Putzsystemen ist die enorme Dehnfähigkeit der Textilien als ganz wesentlicher weiterer Vorteil zu nennen. Typische Probleme von Putzfassaden, wie die Rissbildung durch thermische oder hygrische Wechselspannungen, treten beim Einsatz dieser innovativen Textil- und Funktionsmembranen nicht mehr auf. Die erfindungsgemäße Außenschicht kann weitgehend witterungsunabhängig mit wenigen Arbeitsschritten aufgebracht werden.
Es ist grundsätzlich möglich mit einer derartigen Außenschicht verschiedene Anforderungen zu erfüllen. Wesentliche Vorteile der textilen Außenschicht für ein wärmedämmendes und schmutzabweisendes Fassadensystem sind: Textilien können bestimmte Eigenschaften oder Funktionen besser erfüllen als nichttextile Produkte wie etwa konventionelle Putzsysteme. Textilien mit Zusatznutzen erfüllen spezielle Funktionen besser als bisherige textile Vergleichsprodukte (Vergleich PTFE-Membranen). So kann die Schicht mit einer hohen Wasserabweisung/Regenschutz und gleichzeitiger extremer Diffusionsoffenheit/Wasserdampfdurchlässigkeit sowie Luftdichtheit gestaltet werden. Die Luftdichtheit der Außenhülle sei hier als herausragendes Qualitätsmerkmal genannt. Sie dient zur vollflächigen Umschließung des gesamten beheizten Volumens, trägt zur Reduzierung von Transmissionswärmeverlusten und der Vermeidung von Leckagen bei. Eine Erfüllung der Brandschutzanforderungen ist selbstverständlich. Das System muss UV-beständig sein und/oder selbst wärmedämmend. Der Wunsch nach chemischer Beständigkeit, etwa gegenüber saurem Regen, Hundeurin, Vogelkot, Ozon und dergleichen kann durch eine geeignete Materialauswahl und durch eine entsprechende Oberflächenmodifikation realisiert werden. Dasselbe gilt auch für eine Salzbeständigkeit, z. B. gegenüber Streusalz. Die erfindungsgemäße Außenschicht besitzt eine ausreichende Schnitt-, Stich-, Riss- und Stoßfestigkeit und kann damit Wind- und Sogkräften sowie mechanischen Beanspruchen etwa durch Hagelschlag, Vandalismus und Erdbeben standhalten. So hat eine erfindungsgemäße textile Außenschicht einem Hagelereignis im Juni 2007 in Holzkirchen mit Hagelkorngrößen zwischen 1 und 4 cm standgehalten. Das Referenzputzsystem musste erneuert werden. Weitere Auswahlkriterien sind Scheuerfestigkeit, Knickbeständigkeit, Schnitt- und Stichfestigkeit sowie eine geringe Verschmutzungsanfälligkeit und eine gute Reinigungsmöglichkeit. Die textile Außenschicht kann maschinell vorgefertigt werden und an der Baustelle vor Ort mit nur wenigen Arbeitschritten an der Wand befestigt werden. Damit lässt sich insgesamt der Arbeitsaufwand reduzieren.
Wenngleich die textile Außenschicht bevorzugt bei Wänden eingesetzt werden kann, ist prinzipiell auch ein Einsatz bei Dachaufbauten möglich. Die textile Außenschicht ermöglicht auch die Integration von Photovoltaikmodulen oder die Ausbildung einer Medienfassade. Letztere kann beispielsweise als Werbefläche dienen.
Für eine Diffusion von innen nach außen ist es günstig, wenn die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke der Außenschicht kleiner ist, als die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke der Dämmschicht, auf der die Außenschicht aufgebracht ist. Somit soll s_{d Außenschicht} < s_{sd
Dämmschicht} gelten. Wäre bei einer weiter außen gelegenen Schicht die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke größer als bei einer weiter innen gelegenen Schicht, würde zwischen diesen Schichten sich von innen nach außen diffundierende Feuchtigkeit ansammeln. Diese Feuchtigkeit könnte zu Bauschäden führen.
Eine Reduktion der Dauer des Tauwasseranfalls wird u. a. durch den Einsatz von Latentwärmespeichermaterialien erreicht. Deshalb ist in einer Ausgestaltung der Außenschicht ein Phasenwechselmaterial enthalten. Durch ein Phasenwechselmaterial kann die Wärmespeicherung in der Außenschicht erheblich erhöht werden. Damit kann insbesondere erreicht werden, dass bei starker Sonneneinstrahlung größere Mengen an latenter Wärme in der Wand gespeichert werden. Diese latente Wärme wird bei Unterschreiten der Phasenwechseltemperatur als sensible Wärme freigesetzt und verhindert eine weitere Absenkung der Temperatur in der Wand. Dadurch sinkt die Temperatur der Außenoberfläche weniger stark ab, wodurch die Neigung zu Algenwachstum und Schimmelpilzbildung gesenkt wird. Zudem wird eine Auskühlung der Innenräume der Gebäude reduziert. Auch können Phasenwechselmaterialien im Sommer überschüssige Wärme speichern. Dadurch wird eine Überhitzung der Innenräume verhindert. Die letztgenannten Effekte sind freilich bei einer ohnehin vorhandenen Wärmedämmschicht von untergeordneter Bedeutung. Die bevorzugte Phasenwechseltemperatur hängt vom Klima ab. Für das Klima in Holzkirchen (Oberbayern, südlich von München) hat sich eine Phasenwechseltemperatur von etwa 9°C als sinnvoll erwiesen. Für praktisch jede Phasenwechseltemperatur ist das gewünschte PCM kommerziell erhältlich. Eine Ausrüstung von Textilien mit PCM wird heute bereits häufig in der Bekleidungsindustrie verwendet um die thermophysiologische Funktionalität zu erhöhen. Hierbei ist das PCM im Allgemeinen mikroverkapselt, um ein Auslaufen aus dem Textil in seiner „flüssigen” Phase zu verhindern. Das mikroverkapselte PCM wird dann entweder in Fasern oder in Schaumstoffe eingeschlossen oder als Beschichtung auf ein textiles Trägermaterial appliziert. Dies wurde bereits erfolgreich in Schuhen, Jacken, Matratzen, etc. angewandt.
Eine weitere Möglichkeit aus bauphysikalischer Sicht besteht in der Änderung der strahlungstechnischen Oberflächeneigenschaften. Der kurzwellige Strahlungsabsorptionsgrad beschreibt den Anteil der von einer Oberfläche absorbierten Sonneneinstrahlung im Wellenlängenbereich 250–2500 nm (Ultraviolett, Sichtbar, nahes Infrarot). Je höher der Absorptionsgrad, desto stärker erwärmt sich die Oberfläche bei Bestrahlung. Während eine weiße Oberfläche einen kurzwelligen Strahlungsabsorptionsgrad von 0,2 aufweist, können mit einer leicht getönten Farbgebung bereits kurzwellige Strahlungsabsorptionsgrade zwischen 0,4 und 0,6 erzielt werden. Eine derartige Farbgebung führt tagsüber zu höheren Maximaltemperaturen, in der Nacht ergeben sich dadurch aber nur geringfügige Temperaturerhöhungen. Allerdings führt die dunklere Farbgebung aufgrund der schnelleren Erwärmung auch zur schnelleren Abtrocknung der Oberfläche und die Tauwasserzeiten lassen sich um ca. 5% reduzieren.
Durch eine niedrige Wärmeabstrahlung der Außenschicht wird einerseits erreicht, dass die Oberflächentemperatur der Außenschicht nicht zu stark absinkt. Dies senkt die Neigung zur Tauwasserbildung. Andererseits wird dadurch der Wärmefluss durch das Fassadensystem insgesamt reduziert. Die Wärmedämmung wird somit weiter verbessert und die Energieeinsparung erhöht. Je niedriger der Emissionsgrad, desto geringer ist sowohl tagsüber als auch nachts der langwellige, thermische Strahlungsaustausch mit der Umgebung. Die Oberfläche wird tagsüber wärmer und kühlt auch nachts weniger aus. Mittels einer Oberflächenmodifikation mit infrarotreflektierenden Pigmenten konnte der langwellige Emissionsgrad Strahlung von über 90% auf etwa 65% gesenkt werden. Der langwellige Emissionsgrad wird durch Messung der spektralen Reflexionsgrade im Wellenlängenbereich zwischen 2,5 nmund 50 nm bestimmt. Die verminderte thermische Abstrahlung führt dabei tagsüber zu höheren Maximaltemperaturen und nachts zu einer verminderten Unterschreitung der Taupunkttemperatur.
Die Außenschicht kann hydrophob oder hydrophil ausgebildet sein. Eine hydrophobe Ausbildung führt dazu, dass Feuchtigkeit, ob sie nun von der Kondensation von Luftfeuchtigkeit oder von Schlagregen-Belastung herrührt, besser abperlt und Schmutzpartikel und Mikroorganismen von der Oberfläche „abgewaschen” werden. Ebenso wird eine hohe Oberflächenfeuchte vermieden. An dieser Stelle sei erwähnt, dass kurzfristig höhere Oberflächenfeuchten für Algenwachstum und Schimmelpilzbildung unbedenklich sind. Problematisch und das Algenwachstum sehr begünstigend sind Oberflächenfeuchten, die über einen längeren Zeitraum anhalten. Hinsichtlich der Schmutz- und Wasserabweisenden Eigenschaft kommen zum einen konventionelle Fluorcarbonharze (FC) als etablierte Ausrüstungsvariante und zum anderen neue nanostrukturierte Ausrüstungen (Nanokomposite) mit und ohne Fluorcarbon sowie eine photokatalytische Ausrüstung zum Einsatz. Die Varianten unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Eignung und Wirkungsweise, z. B. der Abreinigung von partikulärem Schmutz und Mikroorganismen. Die selbstreinigende photokatalytische Ausrüstungsvariante auf Basis von Titandioxid muss im Gegensatz zu den oben genannten Varianten eine hydrophile Oberfläche besitzen. Dies wird durch eine Absenkung der Oberflächenenergie erreicht. „Sauerstoff-Leerstellen” an der TiO₂-Oberfläche bewirken, dass OH-Gruppen dort gebunden werden, was zu einer guten Benetzung mit Wasser führt. Wasser ist zur Photokatalyse erforderlich, damit das organische Material unter UV-A und UV-B Bestrahlung und der Anwesenheit von Wasser und Sauerstoff in CO₂ und H₂O abgebaut wird und damit ein aktiver Selbstreinigungseffekt erreicht wird. Damit wird erreicht, dass die Oberflächen nicht verschmutzen und die Beschichtung antimikrobiell wirkt.
Eine besonders geeignete Außenschicht ergibt sich, wenn die textile Lage aus Polyester besteht und/oder dieses enthält. Mit einer derartigen Außenschicht kann in der Regel konventioneller Putz in einem Wärmedämmverbundsystem geeignet ersetzt werden.
Um eine optisch ansprechende Erscheinung der Außenschicht über längere Zeit sicherzustellen, ist es vorteilhaft, die äußerste Lage der Außenschicht schmutzabweisend auszugestalten. Hierzu eignet sich insbesondere Titandioxid. Titandioxid kann in eine textile Trägerschicht gegeben werden. Auch eine Nanostrukturierung der Oberfläche oder eine antistatische Beschichtung kann Schmutz abweisen. Auch eine kreidende Beschichtung führt dazu, dass die Fassade nicht verschmutzt. Unter einer kreidenden Beschichtung ist eine Beschichtung zu verstehen, bei der sich laufend eine ganz geringe Menge an Material von der Oberfläche löst. Damit wird der sich ansammelnde Schmutz mit entfernt.
Zur Vermeidung von Algenwachstum ist es hilfreich, die Außenschicht zusätzlich antimikrobiell auszugestalten. Dies kann insbesondere durch Biozide erfolgen. Ein geeignetes Beispiel hierfür sind Silberionen. Silberionen oder andere Biozide können in eine textile Trägerschicht eingebracht werden. Die funktionelle Ausrüstung zur Verhinderung der Bildung eines unansehnlichen und auch gesundheitlich bedenklichen Biofilms an der textilen Fassade wird in zwei unterschiedlichen Lösungswegen angegangen, einem chemischen und einem strahlungstechnischen Ansatz: Der chemische Lösungsweg erfolgt durch Ausrüstung der Textilien mit drei chemisch unterschiedlichen Bioziden auf der Basis von quarternären Ammoniumverbindungen (QAV), Octyisothiazolinon (OTI) und Pyrithion (PYR). Der strahlungstechnische Ansatz zu Verhinderung der Bildung eines Biofilms basiert einerseits auf der Funktionalisierung der Textilien mit IR-aktiven Pigmenten auf der Basis von Antimon-dotiertem Zinkoxid und andererseits auf der Ausrüstung mit sog. Phase Change Materials (PCM) aus Basis mikroverkapselter Paraffine.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Außenschicht schallabsorbierend ausgestaltet ist. Eine schallabsorbierende Außengestaltung ist insbesondere an denjenigen Fassaden, an denen die Schallreflexion zu einer unerwünschten Schallbelästigung in der Umgebung führt, sehr wünschenswert. Bei der Schallabsorption wird die Schallausbreitung gedämpft, wobei die Schallenergie in Wärme umgewandelt wird. Ein Aufbau aus Vliesstoffen und porösen/nanoporösen Schalldämmstoffen sorgt für die schallabsorbierenden Eigenschaften. Ein hoher Absorptionsgrad kann z. B. durch poröse Materialien oder Textilien oder einer Kombination aus beiden erzielt werden. Eine Schalldämpfung lässt sich durch mehrschichtig aufgebaute textile Strukturen erreichen.
Es ist auch möglich, in der Außenschicht eine Lage aus nanoporösem Schaum zur Wärmedämmung zu integrieren. Mit nanoporösem Schaum lässt sich eine gute Wärmedämmung bei gleichzeitig niedriger räumlicher Ausdehnung erreichen. Je nach Qualität der nanoporösen Schicht, kann auf weitere Wärmedämmungen unter Umständen verzichtet werden. Im günstigsten Fall kann auf weitere Schichten verzichtet werden, so dass die Außenschicht allein die Gebäudehülle bilden kann.
Beispiele
Ohne Einschränkung der Allgemeinheit wird die Erfindung anhand der 1 bis 7 nachfolgend näher beschrieben:
1 zeigt den aus derzeitiger Sicht bedeutendsten Anwendungsfall der Erfindung. Die textile Außenschicht 1 wird auf eine konventionelle Wärmedämmung 2 aufgebracht. Die konventionelle Wärmedämmung 2 selbst ist an der Wand 3 angebracht. Die Wand 3 ist aus Beton, Ziegeln oder anderen üblichen Baustoffen aufgebaut.
Einen ähnlichen Aufbau zeigt 2. Hier ist die konventionelle Wärmedämmung 2 durch eine wesentlich dünnere Schicht aus nanoporösem Schaum 4 ersetzt. Nanoporöse Schäume zeichnen sich durch hohe Wärmedämmung bei niedrigem Raumbedarf aus.
Bei der in 3 gezeigten Anordnung wird auf die Wand 2 aus Beton oder Ziegeln verzichtet. Der Aufbau aus textiler Außenschicht 1 und nanoporösem Schaum kann in eine Rahmenkonstruktion 5 eingespannt werden.
4 zeigt die textile Außenschicht 1. Als äußerste Lage ist eine Funktionsbeschichtung 6 auf einem Obermaterial vorhanden. Daran schließt sich das zu 100% aus Polyester bestehende Obermaterial 7 an. Darauf folgt eine Lage aus einer offenporigen Schaumbeschichtung, welche als Haftkleber 8 dient. Die nächste Lage besteht aus einem Glasgelege oder einem Polyestervlies und hat die Funktion eines Verstärkungsmaterials 9. Daran schließt sich wiederum eine Lage aus einer offenporigen Schaumbeschichtung an, die als Haftkleber 8 dient. Als letzte Lage ist ein zu 100% aus Polyamid bestehender Klettvelour 10 vorgesehen, mit dem die textile Außenschicht 1 an der Wand 3 befestigt werden kann. Beidseitig des Verstärkungsmaterials 9 kann, wie in 5 gezeigt, eine Beschichtung aufgebracht werden, die Phasenwechselmaterial 11 enthält.
Mit der vorgenannten textilen Außenschicht konnten S_d-Werte, bestimmt nach dem wetcup-Verfahren, zwischen 0,2 und 0,4 m erreicht werden.
Die in 4 und 5 gezeigten Außenschichten konnten mit einer Gesamtdicke von weniger als 2 mm realisiert werden. Eine derart kompakte textile Außenschicht hat einem Hagel im Juni 2007 in Holzkirchen mit Hagelkorngößen zwischen 1 und 4 cm standgehalten. Dies zeigt die hohe mechanische Belastbarkeit des Materials.
Die Realisierung einer hydrophoben Ausführungsform ist in 6 gezeigt. Auf das aus Polyester bestehende Obermaterial 7 wird eine nanostrukturierte Oberflächenmodifikation 12 aufgebracht. Diese weist Nanopartikel auf, die bevorzugt aus fluorierten Kohlenwasserstoffen bestehen. Diese Nanopartikel sind auf dem Obermaterial 7 angeordnet. In den Abständen bilden sich Luftkissen 13. Es ergibt sich somit eine Oberflächenstruktur vergleichbar mit einem Lotusblatt. Dieser Aufbau gewährleistet, dass Wassertropfen 14 sowie Schmutzpartikel und Mikroorganismen 15 abperlen. Die Pfeilrichtung zeigt die Bewegung des Wassertropfens an, die von der Schwerkraft gelenkt wird. Besonders wirksam ist eine hydrophobe Ausführung damit natürlich an einer senkrechten Wand.
7 zeigt ein Auswahlschema zur Auswahl der geeigneten Außenschicht. Es soll hierbei nochmals betont werden, dass die Erfindung sehr viele verschiedene Ausführungformen umfasst. 7 zeigt beispielhaft auf, wie die geeignete Funktionsbeschichtung 6 für verschiedene Ausführungsformen aufgefunden werden kann. Zunächst ist anhand der Anforderungen etwa von Architekten, Bauherren und/oder Baunormen zu entscheiden, welche Eigenschaften erreicht werden sollen. Für die häufig gewünschte Schmutz- und Wasserabweisung gibt es im Wesentlichen drei Möglichkeiten. Es können konventionelle Harze aus fluoriertem Kohlenwasserstoff vorgesehen werden. Ferner ist eine photokatalytische Ausrüstung möglich. Hierbei kommt in der Regel Titandioxid zum Einsatz. Schließlich kommt die oben näher beschriebene nanostrukturierte Ausrüstung, also die Verwendung von Nanokompositen in Betracht. Dabei hat man die Wahl Nanokomposite mit und ohne fluorierten Kohlenwasserstoffen einzusetzen. Zur Vermeidung von Bewuchs der Oberfläche, insbesondere zur Vermeidung von Algen- und Schimmelbewuchs, hat man grundsätzlich die Wahl zwischen einem chemischen Ansatz, und einem physikalischen Ansatz. So können chemische Substanzen, wie etwa quarternäre Ammoniumverbindungen, Octylisothiazolinon oder Pyrithion verhindern, das Algen oder Schimmel wachsen. Es ist zusätzlich oder alternativ möglich, dafür zu sorgen, dass keine lang anhaltende Feuchtigkeit auftritt. Hierzu dienen etwa IR-aktive Pigmente auf Basis von antimondotiertem Zinkoxid oder Phasenwechselmaterialien, die als Latentwärmespeicher dienen. Die IR-aktiven Pigmente reduzieren die langwellige Wärmeabstrahlung und sorgen so für höhere Wandtemperaturen. Phasenwechselmaterialien speichern die durch Sonneneinstrahlung untertags in die Wand eingebrachte Wärme und geben diese bei der nächtlichen Abkühlung wieder ab, so dass die nächtliche Abkühlung geringer ausfällt. Die niedrigeren Tagestemperaturen sind unproblematisch. Die erzielten höheren Nachttemperaturen verhindern effizient Taubildung und reduzieren damit die für Algen- und Schimmelwachstum erforderliche Feuchte.

1: Textile Außenschicht
2: Konventionelle Wärmedämmung
3: Wand
4: Nanoporöser Schaum
5: Rahmenkonstruktion
6: Funktionsbeschichtung
7: Obermaterial
8: Haftkleber
9: Verstärkungsmaterial
10: Klettvelour
11: Phasenwechselmaterial
12: Nanostrukturierte Oberflächenmodifikation
13: Luftkissen
14: Wassertropfen
15: Schmutzpartikel und Mikroorganismen

Claims

Außenschicht für ein Hüllsystem eines Gebäudes, mit mehreren Lagen und mindestens einer textilen Lage (9), wobei die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke der Außenschicht (1) kleiner als 0,5 m ist und der Wasseraufnahmekoeffizient der Außenschicht kleiner als 2 kg/m²h^0,5, insbesondere kleiner 0,5 kg/m²h^0,5, liegt.
Außenschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke der Außenschicht (1) kleiner ist als die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke einer Dämmschicht (2), auf der die Außenschicht aufbringbar ist.
Außenschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Außenschicht (1) ein Phasenwechselmaterial (11) enthalten ist.
Außenschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Außenschicht im Wellenlängenbereich von 250 nm bis 2500 nm einen Absorptionsgrad von mindestens 0,4, bevorzugt mindestens 0,6 aufweist.
Außenschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußerste Lage der Außenschicht einen langwelligen Emissionsgrad von kleiner als 0,7 aufweist.
Außenschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht hydrophob oder hydrophil ausgebildet ist.
Außenschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Lage aus Polyester besteht und/oder dieses enthält.
Außenschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußerste Lage der Außenschicht schmutzabweisend ausgestaltet ist, wobei insbesondere Titandioxid vorhanden ist.
Außenschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht antimikrobiell ausgestaltet ist, wobei insbesondere Biozide und/oder Silberionen enthalten sind.
Außenschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht schallabsorbierend und/oder schalldämmend ausgestaltet ist.
Außenschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Außenschicht eine Lage aus nanoporösem Schaum zur Wärmedämmung integriert ist.