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Die
Erfindung betrifft einen Wasserspeicher für Flach- und Gründächer, die
jeweils eine Umrandung aufweisen, aufgebaut aus mehreren mit variablem
Abstand zueinander angeordneten Volumenelementen, welche jeweils
eine oder mehrere Öffnungen aufweisen,
und an einer oder mehreren dieser Öffnungen lösbar miteinander verbunden
sind, wobei die Verbindungen zwischen den Volumenelementen und/oder
die Volumenelemente selbst gegenüber Wasser
durchlässig
sind.
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Die
Wetterbeobachtungen der letzten Jahre belegen, dass in Mitteleuropa
und auch weltweit, die Zahl der Platzregen deutlich zugenommen hat.
Niederschlagsmengen von bis zu 40 mm sind keine Seltenheit mehr.
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Zur
Aufnahme großer
Wassermengen können
zwar Zisternen angelegt werden, nachteiliger Weise muss jedoch das
in den Zisternen gespeicherte Wasser bei späterer Trockenheit unter Einsatz
von Wasserpumpen wieder aus der Zisterne auf das begrünte Dach,
bzw. bei Verwendung des Wassers als Löschwasser zur Feuerlöschvorrichtung,
gefördert werden.
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Bei
Gründächern kommt
das Problem hinzu, dass die Zahl der Abflüsse, die das Regenwasser zu den
Zisternen leitet immer begrenzt ist, so dass die schnelle Ableitung
großer
Wassermengen im Falle von Gründächern immer
problematisch ist.
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Aus
dem Stand der Technik sind zur Feuchthaltung von Gründächern Drainageplatten
bekannt. Diese Drainageplatten sind zweiseitig so geformt, dass
sie auf jeder Seite voneinander regelmäßig beabstandete Vertiefungen
aufweisen, wobei ihre Struktur im Querschnitt der eines Karton ähnelt, wie er
für den
Transport von Eiern gebräuchlich
ist. Derartige Drainageplatten können
zusätzlich
beidseitig mit Flies kaschiert sein und werden direkt auf die Dachabdichtung
aufgelegt. Nachteiligerweise erlauben Drainageplatten dieser Art
nur in begrenztem Umfang die Aufnahme und Speicherung von Regenwasser.
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Aus
dem Stand der Technik sind weiterhin Drainageplatten der oben beschriebenen
Art bekannt, die an den dem Dachaufbau zugewandten Unterseiten offen
sind, so dass das Regenwasser direkt bis auf die Oberseite der Dachabdichtung
gelangen kann und nicht durch die Drainageplatte zurückgehalten
wird. In der Folge kann sich das Regenwasser flächig auf der Dachabdichtung,
die randseitig flüssigkeitsdicht
eingefasst ist, verteilen. Das Speichervolumen wird dadurch geringfügig vergrößert.
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Nachteiligerweise
erlauben auch Drainageplatten dieser besonderen Art nicht die schnelle
Aufnahme und Speicherung größerer Regenwassermengen.
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Vor
diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung
eines Wasserspeichers, der eine schnelle Aufnahme großer Wassermengen
bei Flachdächern,
Gründächern, Dachterrassen
und allgemein bei ebenen Nutzflächen
gewährleistet.
Durch den Wasserspeicher sollen größere Wassermengen so gespeichert
werden, dass das Wasser den Pflanzen später ohne zusätzlichen
Aufwand, insbesondere ohne die Förderung
durch eine Pumpe und ohne den Einsatz einer Bewässerungsvorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung
des Wassers auf die Pflanzen, und/oder zur Beschickung einer Feuerlöschvorrichtung,
zur Verfügung
steht.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch einen Wasserspeicher nach Anspruch 1.
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Der
Wasserspeicher ist modular aufgebaut und besteht aus mehreren mit
variablem Abstand zueinander angeordneten Volumenelementen.
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Der
Wasserspeicher kann auf umrandeten Flach- und Gründächern genauso zum Einsatz kommen
wie auf umrandeten Dachterrassen und umrandeten Nutzflächen ähnlicher
Art. Grundsätzlich
ist der Wasserspeicher also im Zusammenhang mit sämtlichen
umrandeten Dach- und Nutzflächen
einsetzbar, deren Aufbau eine Schicht aus Schüttgut aufweist. Die Schicht
besteht z. B. aus Sand, Kies oder wie bei Gründächern aus einer Kapillarschüttung, die
zugleich das Pflanzsubstrat bildet, in dem die Pflanzen wurzeln.
Flächen
der beschriebenen Art umfassen zum Beispiel auch Flachdächer mit
Kiesauflage oder mit Betonplatten oder Verbundsteinen belegte Dachterrassen,
aber auch ebene Nutzflächen
wie Sport- und Reitplätze
sowie Parkplatzflächen.
Die Umrandung der Dach- oder Nutzflächen ist erforderlich, um das
Wasser im Randbereich zurückzuhalten.
Natürlich
muss die Umrandung nicht fest mit dem Dachaufbau verbunden sein.
Es ist durchaus möglich,
eine mobile Umrandung nachträglich
zu installieren, so dass die für
den Einsatz des Wasserspeichers erforderliche Umgebung bereitgestellt
wird.
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Der
Kerngedanke der Erfindung besteht im modularen Aufbau eines Wasserspeichers
aus mehreren nebeneinander angeordneten Volumenelementen, wobei
die Volumenelemente selbst und/oder die Verbindung zwischen den
Volumenelementen gegenüber
Wasser durchlässig
sind. Dadurch weist der Wasserspeicher eine Vielzahl von Öffnungen
auf, so dass auch große
Regenmengen ohne Rückstau
in den Speicher gelangen können.
Zugleich ist das in dem Wasserspeicher zurückgehaltene Wasser über die
gesamte Dachfläche
gleichmäßig verteilt
und außerdem
in ständigem
Kontakt mit der sich zwischen den Volumenelementen befindlichen
Kapillarschüttung.
Die Beabstandung der Volumenelemente zueinander ist variabel und
erlaubt der Kapillarschüttung
in den durch die Beabstandung gebildeten Zwischenräumen das
Absinken bis zur Oberseite der den Dachaufbau nach oben abschließenden wasserundurchlässigen Schicht.
Durch eine größere Beabstandung
der Volumenelemente kann auch Raum für das Wurzelwerk größerer Pflanzen
geschaffen werden kann.
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Da
die an ihren jeweiligen Öffnungen
miteinander verbunden Volumenelementen, an diesen Verbindungen,
bzw. Verbindungsstellen, nicht wasserdicht miteinander verbunden
sind, bzw. alternativ oder zusätzlich
auch die Volumenelemente selbst, z. B. aufgrund perforierter Wände, nicht
wasserdicht sind, kann das Regenwasser schnell in die durch die Volumenelemente
gebildeten Hohlräume
eindringen. Dabei ist durch die seitliche Umrandung der Dach- oder
Nutzfläche
gewährleistet,
dass das zurückgehaltene
Wasser für
die Pflanzen in Trockenzeiten ohne die Förderung durch eine Pumpe und
ohne den Einsatz einer Bewässerungsvorrichtung
auf der gesamten Dachfläche
in gleichmäßiger Verteilung
verfügbar
ist.
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Eine
Vielzahl bevorzugter Ausführungsformen
ergibt sich aus der variablen Beabstandung der Volumenelemente.
Zum einen ist es möglich,
dass die Volumenelemente über
die für
die Verbindung der Volumenelemente vorgesehenen Öffnungen direkt, d. h. ohne
Beabstandung, miteinander verbunden sind. Zum anderen ist jedoch
denkbar, dass die Volumenelemente durch separate Verbindungselemente verbunden
sind. Auch durch die unterschiedliche Kombination beider Alternativen
ergibt sich eine Vielzahl bevorzugter Ausführungsformen. Werden gem. der
zweiten Verbindungsmöglichkeit
die Volumenelemente ausschließlich
durch separate Verbindungselemente, z. B. in Form von Röhren oder
tunnelartiger Abschnitten mit U-förmigem Querschnitt, verbunden, so
gleicht der Wasserspeicher einem Netz, wobei die Volumenelemente
jeweils an den Knotenpunkten des Netzes liegen. Zwischen den Knotenpunkten
befindet sich das Schüttgut.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Volumenelemente und/oder die Verbindungselemente
neben den für die
Verbindung der Volumenelemente untereinander vorgesehenen Öffnungen
zusätzliche
Perforierungen aufweisen. Die Größe der Perforierungen
ist dabei so bemessen, dass diese zwar gegenüber Wasser, nicht aber gegenüber dem
auf dem Wasserspeicher, aufliegenden Schüttgut und dessen Bestandteilen, durchlässig sind.
Dadurch wird erreicht, dass das von oben kommende Wasser schneller
in die Volumenelemente einströmen
kann. Außerdem
wird erreicht, dass das Wasser später über diese zusätzlichen
Perforationsöffnungen
verdunsten kann. Fehlen diese zusätzlichen Perforationsöffnungen
so kann das in den Volumenelementen befindliche Wasser nur über die
nicht wasserdichten Öffnungen
in die sich zwischen den Volumenelementen befindliche Kapillarschüttung gelangen.
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Obwohl
die Form der Volumenelemente nicht festgelegt ist, werden kugelförmige Volumenelemente
und Volumenelemente, die bei kreisrundem, ovalem oder polygonalem
Querschnitt eine zylindrische Form aufweisen bevorzugt.
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Der
Vorteil der Kugelform besteht in der dieser Form innewohnenden Stabilität gegenüber äußerem Druck.
Volumenelemente mit einer deutlich erhöhten Stabilität können dann
erforderlich sein, wenn die auf dem Wasserspeicher aufliegende Last
neben der Bepflanzung schwere Gegenstände beinhaltet. Schwere Gegenstände können beispielsweise
die Steinplatten einer Dachterrasse sein oder aber Fahrzeuge, die
auf der Dachterrasse, bzw. einer entsprechend ebenen Nutzfläche, zum
Einsatz kommen.
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Der
Vorteil der zylindrischen Form, die mit ihrer Unterseite eine Standfläche aufweist,
besteht in der effizienten Installation auf einer Dachfläche.
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Die
Beabstandung der Volumenelemente wird bei kugelförmigen Kugelelementen bereits
durch die äußere Form
der Volumenelemente erreicht, denn wenn kugelförmige Volumenelemente über die dafür vorgesehenen Öffnungen
direkt, d. h. ohne Beabstandung durch ein separates Verbindungselement,
miteinander verbunden werden, verbleiben zwangsweise Zwischenräume, in
welche die Kapillarschüttung
eindringen kann. Werden kugelförmige
Volumenelemente zusätzlich
durch separate Verbindungselemente miteinander verbunden sind, werden die
Zwischenräume,
in die die Kapillarschüttung
eindringen kann, noch größer.
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Über die
Größe der Zwischenräume, und
somit über
die Menge der Kapillarschüttung,
die jeweils zwischen den Volumenelementen zu liegen kommt, kann übrigens
das Wasservolumen, das aus dem Speicher zum Wurzelwerk der Pflanzen
gelangt, gesteuert werden. Größere Zwischenräume führen zu einer
größeren Verdunstung
und somit zur Abgabe eines größeren Wasservolumens
an die Pflanzen. Umgekehrt ist natürlich das Speichervolumen des Wasserspeichers
insgesamt bei größerer Beabstandung
der Volumenelemente kleiner.
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Es
ist vorgesehen, dass jedes Volumenelement mindestens zwei Öffnungen
aufweist. Die Öffnungen
können
auf sich gegenüberliegenden
oder zueinander benachbarten Seitenflächen angeordnet sein. Bei kugelförmigen Volumenelementen
liegen die Längsachsen
der Öffnungen
jeweils in jener Querschnittsebene des Volumenelements, die den größten Durchmesser
ausweist.
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Bei
zylindrischen Volumenelementen mit kreisrundem oder ovalem Querschnitt
befinden sich die Öffnungen
im Bereich der Mantelfläche
und sind so angeordnet, dass die Öffnungen von verschiedenen,
benachbart zueinander angeordneten Volumenelementen miteinander
zur Deckung kommen, bzw. falls ein separates Verbindungselement
verwendet wird, dass die Längsachsen
der einander gegenüber liegenden Öffnungen
auf einer Linie liegen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die bei kreisrundem oder polygonalem Querschnitt
zylindrischen Volumenelemente, im Bereich der Mantelfläche zwei,
vier, sechs oder acht sich jeweils paarweise gegenüberliegende Öffnungen
aufweisen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass jede der vier Seitenflächen eines Volumenelements
mit viereckigem Querschnitt eine im oberen Bereich bogenförmige Öffnung von
gleicher Größe aufweist,
wobei
- – zwei
sich gegenüberliegende
bogenförmige Öffnungen
einen im Querschnitt halbkreisförmig nach
oben umgeformten Randbereich aufweisen, und
- – die
zwei jeweils verbleibenden sich gegenüberliegenden bogenförmigen Öffnungen
einen im Querschnitt halbkreisförmig
nach unten umgeformten Randbereich aufweisen,
so dass zwei
benachbarte Volumenelemente durch das jeweils wechselseitige Eingreifen
eines nach oben umgeformten Randbereichs eines Volumenelements in
einen nach unten umgeformten Randbereich eines benachbarten Volumenelements
miteinander verbindbar sind.
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Falls
bei dieser ganz besonders bevorzugten Ausführungsform, für das Verbinden
zweier Volumenelemente jeweils ein separates Verbindungselement
eingesetzt wird, so sind dessen Endabschnitte jeweils komplementär zu den
Randbereichen der bogenförmigen Öffnungen
in den Volumenelemente geformt, so dass z. B. der nach oben umgeformte
Randbereich eines Volumenelements in einen nach unten umgeformten
Randbereich eines Verbindungselements eingreift und zwischen beiden
auf diese Weise eine lösbare
Verbindung entsteht.
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In
einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
dass die zylindrischen Volumenelemente einen viereckigen oder achteckigen
Querschnitt aufweisen, wobei die Fläche des Querschnitts in Richtung
der Oberseite des Volumenelements kontinuierlich kleiner wird, so
dass sich das Volumenelement nach oben hin verjüngt. Durch die konische Verjüngung wird
erreicht, dass auch zwischen den direkt miteinander verbundenen,
d. h. ohne Verwendung separater Verbindungselemente, Volumenelementen
Freiräume
entstehen, in welche die Kapillarschüttung eindringen kann.
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Die
gleiche Zielsetzung hat eine weitere ganz besonders bevorzugte Ausführungsform
des Wasserspeichers. Demnach ist vorgesehen, dass die Eckbereiche
der bei viereckigem Querschnitt zylindrischen Volumenelemente eine
im Querschnitt V- oder U-förmig
Vertiefung aufweisen, die zur Mitte des Volumenelements gerichtet
ist, so dass sich wiederum jeweils in den Eckbereichen zwischen
den direkt miteinander verbundenen Volumenelementen ein von oben
zugänglicher
Freiraum bildet, in den die Kapillarschüttung eindringen kann.
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Es
ist vorgesehen, dass die Wand der Volumenelemente zur Stabilisierung
derselben zumindest bereichsweise Versteifungen aufweisen. Die Versteifungen
können
in einem gewellten Wand-Querschnitt oder in V-förmige
Vertiefungen bestehen. Die Versteifungen bestehen vorzugsweise aus
vertikal verlaufenden Einkerbungen und/oder Vertiefungen und/oder
im Querschnitt wellenförmigen
Strukturen. Die Versteifungen der Eckbereiche sollen dazu dienen,
die Volumenelemente in ihrer Standfestigkeit und in ihrer Belastbarkeit
gegenüber
der auf der Oberseite aufliegenden Pflanzsubstratschicht, zu stärken. Die
Versteifung der Eckbereiche ist umso wichtiger, je größer die Öffnungen
in den Seitenflächen,
bzw. der Mantelfläche,
sind.
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Die
Oberseite der bei kreisrundem, ovalem oder polygonalem Querschnitt
zylindrischen Volumenelemente ist entweder flächig oder nach oben kuppelförmig gewölbt. Grundsätzlich verleiht
die kuppelförmige
Oberseite dem Volumenelemente eine erhöhte Belastbarkeit gegenüber dem
aufliegenden Schüttgut
und Ballast.
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Zur
zusätzlichen
Stabilisierung sowohl der flächigen
als auch der kuppelförmig
nach oben gewölbten
Oberseite der Volumenelemente ist in einer bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, dass diese jeweils durch gleichmäßig über den Umfang der Fläche oder
Kuppel verteilt angeordnete Versteifungen stabilisiert sind.
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Mit
dem gleichen Zweck können
die Volumenelemente auf der Ober- und/oder
Unterseite der Fläche,
bzw. der Kuppel, Verstrebungen aufweisen. Außerdem ist denkbar, dass die
Volumenelemente im Inneren Verstrebungen und/oder Querwände aufweisen,
wobei die Querwände
in diesem Fall einen oder mehrere Durchlässe aufweisen, so dass das
in die Volumenelemente eindringende Wasser sich im Inneren gleichmäßig verteilen
kann.
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In
einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Unterseite
eines bei viereckigem oder achteckigem Querschnitt zylindrischen Volumenelements
zumindest teilweise offen. Die Eckbereiche des Volumenelements sind
in diesem Fall an ihrem unteren Ende jeweils als Standfläche ausgebildet.
Anschaulich gesprochen ähnelt
ein nach dieser Ausführungsform
gestaltetes Volumenelement bei viereckigem Querschnitt in der äußeren Form
einem vierbeinigen Hockers.
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Es
ist vorgesehen, dass die Volumenelemente im Bereich der Standflächen Steckverbindungen
aufweisen und so lösbar
miteinander verbunden werden können.
Der durch derartige Steckverbindung zusätzlich stabilisierte Wasserspeicher
kann vorteilhafter Weise mit einer noch größeren Auflast belastet werden.
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Als
Material für
die Herstellung der Volumenelemente kommen insbesondere Metall und
Kunststoff in Frage. Das Metall wird einen entsprechenden Korrosionsschutz
aufweisen. Im Hinblick auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen,
welche insbesondere durch stablitätsfördernde Versteifungen charakterisiert
sind, ist Kunststoff das am besten geeignete Material zur Herstellung
der Volumenelemente durch Spritzgussverfahren. Bevorzugt wird ein Kunststoff,
der sich neben seiner guten Verarbeitbarkeit durch seine Witterungsbeständigkeit
auszeichnet.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die im Verbund des Wasserspeichers im Randbereich
freibleibenden Öffnungen
der Volumenelemente durch separate Verschlusselemente, die auf die Öffnungen
aufsteckbar sind, verschließbar
sind. Es ist vorgesehen, dass auch diese Verschlusselemente Perforierungen
aufweisen, deren Durchmesser so bemessen ist, dass diese zwar gegenüber Wasser
durchlässig
sind, aber gegenüber
dem auf dem Wasserspeicher aufliegenden Schüttgut und dessen Bestandteilen
nicht durchlässig
sind.
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Es
ist vorgesehen, dass die Höhe
der Volumenelemente bis zu 75 cm beträgt. In einer am meisten bevorzugten
Ausführungsform
beträgt
die Höhe der
Volumenelemente mindestens 10 und maximal 50 cm. Die Höhe der Volumenelemente
im Sinne der Erfindung ist der Abstand, der von der Unterseite der Grundfläche, bzw.
bei offener Grundfläche
von der Unterseite der Eckbereiche, bis zur Oberseite der Volumenelemente
gemessen wird. Die Breite und Länge
der Volumenelemente ist dabei variabel, so dass das Volumen des
einzelnen Volumenelements ebenfalls in einem weiten Bereich variieren
kann. Es ist vorgesehen, dass das Raumvolumen eines einzelnen Volumenelementes
bis zu 250 Liter umfasst.
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Ganz
besonders bevorzugt sind Volumenelemente mit einem Einzelvolumen
von 1 bis 50 Liter. Am meisten bevorzugt sind Volumenelemente mit
einem Einzelvolumen von 1 bis 20 Liter, wobei auch Einzelvolumen
von 1 bis 10 Liter vorgesehen sind.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Wasserspeicherungs-
oder Bewässerungsvorrichtung
für Flach-
und Gründächer jeweils
mit Umrandung, aufweisend eine auf dem Dach aufliegende gegenüber Wasser
undurchlässige
Schicht, mindestens ein Anstauelement, mindestens einen Wasserniveauregler,
und einen Wasserspeicher nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen
sowie eine Kies- und/oder Kapillarschüttung.
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Die
Besonderheit der Wasserspeicherungs- oder Bewässerungsvorrichtung besteht
darin, dass der aus den Volumenelementen aufgebaute Wasserspeicher
zusammen mit der auf und zwischen den Volumenelementen befindlichen
Kapillarschüttung eine
Drainageschicht bildet, in welcher das gespeicherte Wasser einen
oberhalb der gesamten wasserundurchlässigen Schicht einheitlichen
Pegelstand, d. h. eine einheitliche Höhe des Wasserstandes, aufweist.
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Das
zur Wasserspeicherung- und Bewässerungsvorrichtung
gehörende
Anstauelement hat die Aufgabe, die bei einem Platzregen auftretenden
großen
Niederschlagsmengen für
die Zeitdauer des Platzregens zurückzuhalten, so dass die Abflusseinrichtungen
des Daches nicht überlastet
werden. Der ebenfalls zur Wasserspeicherungs- oder Bewässerungsvorrichtung
gehörende
Wasserniveauregler dient dagegen der Bewässerung der Dachbegrünung. So
kann beispielsweise die durch das Anstauelement bewirkte Höhe des Wasserstandes
15 cm oder mehr betragen, während
der Wasserniveauregler lediglich auf eine Wasserstandshöhe von 5
cm eingerichtet ist. Die durch den Wasserniveauregler eingestellte
Wasserhöhe
kann natürlich
mit der Art der Bepflanzung, die oberhalb des Wasserspeichers vorgesehen
ist, variieren, d. h. bei einer Bepflanzung, die sich durch einen
erhöhten
Wasserbedarf auszeichnet, wird der Wasserniveauregler eher auf einen höheren Pegelstand
eingestellt. Das Anstauelement erlaubt aufgrund der stufenlos verstellbaren
Höhe des
zum Anstauelement gehörenden
Anstaueinsatzes die stufenlose Einstellung des Pegelstandes.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der zur Wasserspeicherungs- und Bewässerungsvorrichtung
gehörende
Wasserspeicher ausgangsseitig mit mindestens einem Ablaufrohr verbunden
ist. Dabei kann das Ablaufrohr inner- oder außerhalb des Gebäudes verlaufen,
auf dessen Dach der Wasserspeicher installiert ist. Am Ablaufrohr
kann zur Förderung
des Wasserablaufs ein Unterdruck anliegen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der zur Wasserspeicherungs- oder Bewässerungsvorrichtung
gehörende Wasserspeicher
ausgangsseitig mit mindestens einem Saugrohr verbunden ist. Das
Saugrohr kann inner- oder außerhalb
des Gebäudes
verlaufen, auf dessen Dach der Wasserspeicher installiert ist. Das Saugrohr
kann sich über
einzelne oder mehrere Etagen erstrecken, abhängig davon, in welcher Etage das
durch das Saugrohr abgesaugte Wasser gebraucht wird.
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In
einer ganz bevorzugten Ausführungsform ist
vorgesehen, dass der zur Wasserspeicherungs- oder Bewässerungsvorrichtung
gehörende
Wasserspeicher ausgangsseitig mit den die Löschflüssigkeit aufnehmenden Bestandteilen
der Feuerlöscheinrichtungen,
z. B. der Sprinkleranlage, einzelner oder mehrerer Etagen eines
Gebäudes
verbunden ist. In den meisten Fällen
wird der Wasserspeicher mit der Feuerlöscheinrichtung des Gebäudes verbunden sein,
auf dessen Dach der Wasserspeicher installiert ist. Prinzipiell
ist aber auch denkbar, dass die Feuerlöscheinrichtungen eines benachbarten
Gebäudes mit
dem Wasserspeicher verbunden sind. Falls der Wasserdruck zum Betrieb
der Feuerlöscheinrichtung nicht
ausreichen sollte, ist vorgesehen, dass eine zusätzliche Pumpe den erforderlichen
Wasserdruck erzeugt.
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Es
liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass der Wasserspeicher sowie
eine den Wasserspeicher beinhaltende Wasserspeicherungs- und Bewässerungsvorrichtung
im Zusammenhang mit umrandeten Dachterrassen, bzw. allgemein mit
umrandeten ebenen Nutzflächen
zur Bewässerung
eingesetzt wird. Ebenso ist denkbar, dass die Vorrichtung ab Löschwasserreservoir
für eine
oder mehrere Feuerlöscheinrichtungen
verwendet wird.
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Beispiele
für eine
ebene Nutzfläche
im Sinne der Erfindung sind, z. B. große Terrassen, Parkplätze und
Reitplätze.
Im Hinblick auf die Größe der Einsatzfläche des
Wasserspeichers unterhalb der genannten ebenen Nutzflächen sind
verschiedenste Variationen denkbar. Die jeweils gewählte Variation ist
davon abhängig,
ob die schnelle Aufnahme großer Niederschlagsmengen
im Vordergrund steht oder ob die Bewässerung der im Randbereich
der ebenen Nutzflächen
liegenden Bepflanzung im Vordergrund steht. Bei einer durch Asphaltierung
oder durch Verbundsteine weitgehend versiegelten Parkplatzfläche, die
keine Bepflanzung aufweist, steht natürlich die Ableitung großer Wassermengen
und weniger die Bewässerung
im Vordergrund. Das gleiche gilt für einen Reitplatz, der keine
Begrünung
im Randbereich aufweist. Bei derartigen Flächen wird der Wasserspeicher
direkt unterhalb der Nutzfläche
installiert werden. Falls in der Umgebung derartiger Flächen zusätzlicher
Platz zur Verfügung
steht, der für
die Installation des Wasserspeichers geeignet ist, kann dessen Installation
auch dort erfolgen. Bei einem Parkplatz kann dies den Vorteil haben,
dass der Wasserspeicher nicht so konstruiert werden muss, dass er
die große,
z. B. von Lastkraftwagen ausgehende Auflast, aushalten muss. Bei
Reitplätzen
ist es deshalb vorteilhaft, wenn der Wasserspeicher direkt unter
dem Reitbelag installiert wird, weil dann das durch einen Wasserniveauregler
zurückgehaltene
Wasser für
die spätere
Befeuchtung des Reitbelags, die durch die Verdunstung des Wassers
erfolgt, zur Verfügung
steht.
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Bei
Reitplätzen
ist denkbar, dass sich der Wasserspeicher in seiner vertikalen Ausdehnung
in die den Reitplatz umgebende Bepflanzung hinein erstreckt. Das
gleiche gilt für
Parkplätze,
insbesondere für
die zwischen den Parkplatzreihen angeordneten Pflanzenrabatten.
Vorteilhafterweise wird durch die räumliche Ausdehnung des Wasserspeichers über die
eigentliche Nutzfläche
hinaus in beiden Fällen das
Speichervolumen vergrößert und
zugleich die Wasserversorgung der angrenzenden Bepflanzung gewährleistet.
Natürlich
ist auch denkbar, dass der Wasserspeicher bewusst nur im Bereich
der Bepflanzung und nicht unter der als Parkplatz oder Reitplatz genutzten
Fläche
installiert wird. Voraussetzung dafür ist, das Pflanzbereich eine
Umrandung aufweist, welche den seitlichen Abfluss des Wassers verhindert,
so dass dieses bis zur nächsten
Trockenheit für die
Pflanzen, gespeichert in den durch die Volumenelemente gebildeten
Hohlräume,
verfügbar
ist.
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BEISPIELE
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
verschiedener Ausführungsbeispiele
und den Zeichnungen, welche die Erfindung beispielhaft veranschaulichen
ohne diese zu beschränken.
Alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale bilden
für sich
oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Es
zeigen:
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1 Wasserspeicherungs-
und Bewässerungsvorrichtung
mit einem aus Volumenelementen aufgebautem Wasserspeicher im Querschnitt
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2 Perspektivische
Ansicht direkt miteinander verbundener Volumenelemente
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3 Perspektivische
Ansicht eines Volumenelements mit separatem Verbindungselement, bzw.
mit separatem Verschlusselement
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4 Perspektivische
Ansicht mehrerer miteinander verbundener Volumenelemente
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5 Darstellung
der mit dem Wasserspeicher, bzw. mit der Wasserspeicherungsvorrichtung, und
mit den Feuerlöscheinrichtungen
verbundenen Rohrleitungen eines Gebäudes
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6 Querschnittsansicht
eines Anstauelements, mit stufenlos einstellbarer Anstauhöhe
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1 zeigt
den Wasserspeicher 1, der aus mehreren direkt miteinander
verbundenen Volumenelementen 3 modular aufgebaut ist. Die
den Dachaufbau des Gründaches 2,
bzw. der ebenen Nutzfläche 2 umgebende
Umrandung 13 kann entweder mit dem Dachaufbau 11 fest
verbunden sein, oder nachträglich
auf diesem installiert worden sein. In dem sich zwischen zwei direkt
miteinander verbundenen Volumenelementen 3 im Eckbereich 6 bildenden
Zwischenraum kommt die Kapillarschüttung 16 zu liegen,
die somit bis zur wasserundurchlässigen Schicht 12 des
Dachaufbaus 11 reicht. Aufgrund der Wasserdurchlässigkeit
der Volumenelemente 3, bzw. der Verbindungen zwischen den
direkt miteinander verbundenen Volumenelementen 3 kommt
das oberhalb der wasserundurchlässigen
Schicht 12 durch das Anstauelement 14, bzw. durch
den Wasserniveauregler 15, angestaute Wasser direkt mit
der Kapillarschüttung 16 in
Kontakt und befeuchtet diese ständig.
Aufgrund der nach dem Regen, insbesondere unter dem Einfluss der
Sonne, einsetzenden Verdunstung wird das Wasser aufgrund der Kapillarität der Kapillarschüttung 16 nach
oben abgeleitet. Vorteilhafterweise ist die Verdunstung von der
Stärke
der Sonneneinstrahlung abhängig,
d. h. die Verdunstung bei stärkerer
Sonneneinstrahlung ist stärker,
und entspricht somit dem bei diesen Bedingungen ebenfalls erhöhten Wasserbedarf
der Bepflanzung.
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Die
bekannten Kapillarschüttungen 16 gewährleisten
eine Saugleistung bis zu einer Höhe
(Kapillarhöhe)
von 15 cm, wobei einzelne Kapillarschüttungen 16 den Wassertransport
in deutlich größere Höhe erlauben.
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Das
Anstauelement 14 hat die Aufgabe, die bei einem Platzregen
auftretenden großen
Wassermengen zunächst
auf dem Dach zu speichern, so dass die Abflussvorrichtungen nicht überlastet
werden. Nach dem Ende des Platzregens wird das Wasser zeitverzögert abgegeben,
indem die Höhe
des Anstaueinsatzes 22 im Anstauelemente 14 gesenkt wird.
Die für
die Bepflanzung bei Trockenheit zur Bewässerung erforderliche Wassermenge
wird durch den Wasserniveauregler 15 eingestellt.
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2 zeigt
ein Volumenelement 3, mit den entsprechend geformten Randbereichen 4b, 4c der seitlichen Öffnungen 4a.
Die Verbindung zwischen zwei Volumenelementen 3 kommt auch
durch eine Steckverbindung in den Eckbereichen 6 der Volumenelemente 3 zustande,
wobei die Eckbereiche 6 untenseitig als Standflächen 7 ausgebildet
sind.
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3 zeigt
beabstandet miteinander verbundene Volumenelemente 3, die
jeweils einen im Wesentlichen viereckigen Querschnitt und vier seitliche Öffnungen 4a aufweisen.
In die seitlichen Öffnungen 4a sind
die Verbindungselemente 9 eingelegt. Die Wände der
Verbindungselemente 9 weisen zur Stabilisierung gegenüber der
aufliegenden Last Versteifungen auf.
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Die
Länge der
Verbindungselemente 9 ist variabel. Zur zusätzlichen
Stabilisierung ist denkbar, dass das im Querschnitt U-förmige, bzw.
tunnelförmige,
Verbindungselement 9 untenseitig auf einer Grundplatte
fixiert ist. Die Grundplatte verhindert, dass sich die seitlichen
Schenkel unter der Wirkung der Auflast nach außen bewegen. Natürlich ist
nicht erforderlich, dass die Grundplatte flächig geschlossen ist. Es ist
durchaus denkbar, dass ein mit größeren Öffnungen versehenes Material
oder ein netzartiges Material als Grundplatte eingesetzt wird.
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4 zeigt
mehrere Volumenelemente 3, die in den Eckbereichen sowie
in den Randbereichen der seitlichen Öffnungen 4a direkt
miteinander verbunden sind. Die Verbindung zweier benachbarter Volumenelemente 3 im
Bereich ihrer aneinander angrenzenden Seitenflächen kommt im gezeigten Beispiel
dadurch zustande, dass der nach unten umgeformte Randbereich der
seitlichen Öffnung
in den nach oben umgeformten Randbereich der Öffnung eines benachbarten Volumenelements 3 wechselseitig
eingreift. Die Verbindung ist jeweils so beschaffen, dass ein Zwischenraum
bleibt, der das Durchdringen von Wasser ermöglicht. Zugleich ist die Verbindung aber
so beschaffen, dass die von oben auf den Volumenelementen 3 aufliegende
Kapillarschüttung
nicht in den von den Volumenelementen 3 gebildeten inneren
Hohlraum eindringen kann.
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Aufgrund
der entsprechenden Gestaltung der Eckbereiche wird erreicht, dass
sich jeweils zwischen vier aneinander grenzenden Eckbereichen eine
sich nach unten hin verjüngende Öffnung bildet, in
welcher die Kapillarschüttung
zu liegen kommt. Aufgrund der Wasserdurchlässigkeit der Verbindung zwischen
den Volumenelementen 3 steht die Kapillarschüttung in
direktem Kontakt mit dem auf der Dachoberfläche gespeicherten Wasser. Dadurch wird
vorteilhafter Weise erreicht, dass das Wasser dem Bedarf der Pflanzen
entsprechend durch die Kapillarschüttung nach oben geführt wird
und dort verdunstet.
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4 zeigt
auch Volumenelemente 3, deren im Randbereich seitliche Öffnungen
zum Teil durch ein Verschlusselement 10 verschlossen sind.
Die Verschlusselemente 10 verhindern, dass die Kapillarschüttung von
der Seite in das Innere des Wasserspeichers eindringt. Mit der Fernhaltung
der Kapillarschüttung
aus dem Inneren des Wasserspeichers wird vorteilhafter Weise erreicht,
dass das Wurzelwerk der die Dachbegrünung bildenden Pflanzen nicht
in das Innere des Speichers vordringt und diesen anhebt oder auf
andere Art in seiner Stabilität und
Funktionsweise beeinträchtigt.
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5 zeigt
die mit dem Wasserspeicher bzw. der Wasserspeicherungsvorrichtung
verbundenen Rohre zum Ableiten des gespeicherten Wassers. Prinzipiell
können
die Rohre ausgehend von dem auf der Dachoberseite befindlichen Wasserspeicher
auf verschiedenste Weise nach unten geführt sein. Das Ablaufrohr 18 verläuft innerhalb
des Gebäudes über sämtliche
Stockwerke und ist außerhalb
des Gebäudes
an die Erdoberfläche
geführt.
Dort kann das Ablaufrohr 18 an die Kanalisation angeschlossen
werden. Das Saugrohr 19 verläuft im gezeigten Beispiel dagegen
außerhalb
des Gebäudes
und kann ebenfalls an die Kanalisation angeschlossen sein. Alternativ
kann das Saugrohr 19 auch mit der zu einer Feuerlöscheinrichtung 21 gehörenden Pumpvorrichtung verbunden
sein.
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Weiterhin
zeigt 5 schematisch die in allen Räumen im Bereich der Decke vorgesehenen, Sprinkler 21,
die Bestandteil einer Feuerlöscheinrichtung 21 sind,
wobei die Feuerlöscheinrichtung 21 eingangsseitig
mit dem Wasserspeicher, bzw. mit der Wasserspeicherungs- und Bewässerungsvorrichtung,
verbunden ist. Falls der Wasserdruck für den Betrieb der Feuerlöscheinrichtung 21 nicht
ausreicht, kann dieser durch eine Pumpe hergestellt werden.
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6 zeigt
ein Anstauelement im Querschnitt. Im gezeigten Beispiel umfasst
das eine zylindrische Außenhülle aufweisende
Anstauelement, einen Anstaueinsatz 22, einen Distanzhalter 23,
Simmeringe 24, eine Spindel 25, einen Ablauf 26,
einen Klemmflansch 27 und eine Kontermutter 28 zur
Sicherung der Spindel 25.
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Die
Spindel 25 weist in ihrem oberen Abschnitt ein Außengewinde
auf. Dieses Außengewinde
greift in ein Innengewinde ein, das im oberen Bereich der zylindrischen
Außenhülle des
Anstauelements mittig angeordnet ist.
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Durch
Drehung der Spindel 25 lässt sich die Position des Anstaueinsatzes 22 relativ
zur zylindrischen Außenhülle des
Anstauelementes verschieben, so dass eine stufenlose Einstellung
der Anstauhöhe
möglich
ist. Die Anstauhöhe
ist dabei von der Höhe
des Anstaueinsatzes 22 abhängig, wobei die Spindel 25 jeweils
eine der Höhe
des Anstaueinsatzes 22 entsprechende Länge aufweist. Der Betrieb der
Spindel 25 kann manuell oder durch einen Motor erfolgen.
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Die
Spindel 25 ist an ihrem unteren Abschnitt frei drehbar
in einer Öffnung,
die im Mittelpunkt der zylindrischen Außenhülle des Anstauelements angeordnet
ist, eingelassen und mit einer Kontermutter 28, die eine
Schraubenöse
aufweist, gesichert.
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Die
konzentrische Anordnung von Anstaueinsatz 22 und Außenhülle des
Anstauelements wird erreicht durch zwei mit Hilfe eines Distanzhalters 23 voneinander
beabstandete Simmerringe 24, die zwischen der Innenseite
der Außenhülle des
Anstauelements positioniert sind. Die Simmerringe 24 dichten den
Bereich zwischen der Innenseite des Anstauelements und der Außenseite
des Anstaueinsatzes 22 gegenüber dem auf der Dachoberfläche befindlichen Wasser
ab.
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Der
obere Abschnitt des Ablaufs 26 und der Klemmflansch 27 liegen
mit der Oberfläche
des Flach- und Gründachs
weitgehend in einer Ebene, falls der Anstaueinsatz 27 seine
niedrigste Position einnimmt. Durch Drehung der Spindel 25 erhebt
sich das Anstauelement aus dieser Ebene und erhöht dadurch den Pegelstand im
Wasserspeicher.
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- 1
- Wasserspeicher
- 2
- Gründach mit
Umrandung/ebene Nutzfläche mit
Umrandung
- 3
- Volumenelement
- 4a
- Öffnung im
Volumenelement
- 4b
- Nach
oben umgeformter Randbereich der Öffnung
- 4c
- Nach
unten umgeformter Randbereich der Öffnung
- 5
- Oberseite
des Volumenelements
- 6
- Eckbereich
des Volumenelements
- 7
- Standfläche im Eckbereich
des Volumenelements
- 8
- Direkt
miteinander verbundene Volumenelemente
- 9
- Verbindungselement
- 10
- Verschlusselement
- 11
- Dachaufbau
- 12
- Wasserundurchlässige Schicht
- 13
- Umrandung
- 14
- Anstauelement
- 15
- Wasserniveauregler
- 16
- Kapillarschüttung
- 17
- Vegetation
- 18
- Ablaufrohr
- 19
- Saugrohr
- 20
- Ablaufrohr
zur Feuerlöscheinrichtung
- 21
- Feuerlöscheinrichtung
- 22
- Anstaueinsatz
- 23
- Distanzhalter
- 24
- Simmering
- 25
- Spindel
- 26
- Ablauf
des Anstauelements
- 27
- Klemmflansch
- 28
- Befestigungsmittel