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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Vorhangfassade für ein Gebäude, die mit Solarelementen sowie Fensterelementen mit bündigen Außenseiten gebildet ist.
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STAND DER TECHNIK
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Bekannt ist es, eine ohnehin an einem Gebäude vorhandene Fassade oder ein Dach zusätzlich mit einem Solarelement zu versehen, was aber zu einem inhomogenen Fassaden- oder Dachbild führt.
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Aus einem Prospekt des Unternehmens SCHÜCO ist ein Produkt ”SchücoSol” bekannt. Die 1 und 2 zeigen dieses Produkt in einer Einbausituation. Bei diesem Produkt grenzt ein in Richtung der Vorhangfassade 1 offenes Gebäude 2 mit einer Decke 3 sowie einem Boden 4 an die Vorhangfassade 1 an. An der Decke 3, dem Boden 4 oder nicht dargestellten vertikalen, an die Vorhangfassade 1 angrenzenden tragenden Wänden ist eine rahmenartige Tragstruktur 5 befestigt, die – vereinfacht gesagt – mit horizontalen Tragelementen 6 sowie vertikalen Tragelementen 7 gebildet ist, die gitterartig angeordnet sind. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Tragelementen 6, 7 um kastenartige Tragprofile. Die 1 und 2 zeigen, dass in vertikaler Richtung im Bereich einer Etage des Gebäudes 2 ein Decken-Solarelement 8, ein Brüstungs-Solarelement 9 sowie ein Fensterelement 10 mit bündig zueinander orientierten Außenseiten 11 aus Glas angeordnet sind. Stoßfugen zwischen den Solarelementen 8, 9 und/oder den Solarelementen 8, 9 und den Fensterelementen 10 sind von außen durch Abdeckelemente 12 abgedeckt, die einen U-förmigen oder kastenförmigen Querschnitt besitzen und entsprechend der Länge der horizontalen Schenkel des U-Profils oder Kastenprofils gegenüber der von den Außenseiten der Solarelemente 8, 9 und/oder Fensterelemente 10 vorgegebenen Ebene hervortreten. Die Solarelemente 8, 9 sind jeweils mit einer außenseitigen Glasscheibe 13, hieran anliegenden, mäanderförmig verlaufenden Rohren 14 sowie einer an den Rohren 14 anliegenden oder diese einbettenden Dämmung 15 gebildet. Über mit der Tragstruktur 5 verschraubte Befestigungselemente 16 sind in den oberen und unteren Randbereichen die benachbarten Solarelemente 8, 9 bzw. Fensterelemente gehalten. Eine Zu- und Abfuhr von Fluid zu dem Decken-Solarelement 8 sowie dem Brüstungssolarelement 9 erfolgt über mit den Rohren 14 der Solarelemente 8, 9 kommunizierende Anschlüsse, welche in 2 horizontal, also vertikal zu der Erstreckungsebene der Vorhangfassade 1, orientiert sind. Ein Anschluss 17 des Decken-Solarelements 9 ist über eine Zweigleitung 18 mit einer zentralen Zu- oder Abführleitung 19 verbunden. Von der Zweigleitung 18 zweigt unmittelbar benachbart zu dem Anschluss 17 eine Steigleitung 20 ab, die vertikal und parallel zur Erstreckungsebene der Vorhangfassade 1 orientiert ist und über ein Winkelstück 21 mit dem Anschluss 22 des Brüstungs-Solarelements 9 verbunden ist. Wie dargestellt können die Leitungen 18, 19, 20, das Winkelstück 21 und die Anschlüsse 17, 22 mit einem Isoliermaterial ummantelt sein. Das Winkelstück 21, die Steigleitung 20 und der außenliegende Teilbereich der Zweigleitung 18 sind innerhalb der Vorhangfassade 1 angeordnet. Die zentralen Zu- oder Abführleitungen 19, 23 sind über Befestigungshalterungen 24 an der Decke 3 befestigt oder aufgehängt. Zur Vermeidung einer Beeinträchtigung des optischen Erscheinungsbilds der Räume des Gebäudes, welche an die Vorhangfassade 1 angrenzen und durch welche die Zu- und Abführleitungen 19, 23 verlaufen, ist eine kastenartige Verkleidung oder eine abgehängte Decke 25 vorgesehen.
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Gemäß 2 ist die Tragstruktur 5 über einen Holzträger 26 gehalten, der mit der Decke 3 und/oder dem Boden 4 verschraubt ist. Damit eine Person in dem Gebäude nicht auf die Dämmung 15 des Brüstungs-Solarelements 9 blicken muss, ist in diesem Bereich eine weitere Verkleidung 27 vorgesehen, welche an der Tragstruktur 5 befestigt ist und bündig zu dem dem Gebäude 2 zugewandten Endbereich der Tragstruktur 5 sowie bündig zu der Stirnseite des Bodens 4 angeordnet ist.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorhangfassade vorzuschlagen, welche insbesondere hinsichtlich
- – der optischen Wirkung der Vorhangfassade, der Montage,
- – der Demontage,
- – der Wartung,
- – der Leitungsführung für das Fluid der Solarelemente und/oder
- – der Raumausnutzung in dem Gebäude
verbessert ist.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit einer Vorhangfassade mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Vorhangfassade ergeben sich entsprechend den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 13.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung basiert zunächst auf der Feststellung, dass die Zu- und Abfuhr des Fluids von und zu den Solarelementen über zentrale, horizontal orientierte Zu- und Abführleitungen, die an den Decken des Gebäudes aufgehängt sind, wie dies gemäß dem eingangs erläuterten Stand der Technik der Fall ist, vielfältige Nachteile mit sich bringt. Um lediglich einige hiervon zu nennen erfordert diese Leitungsführung den Einsatz einer Verkleidung oder angehängten Decke, die zusätzliche Materialkosten bedingt sowie die Montage aufwändig werden lässt. Darüber hinaus verringert die abgehängte Decke das in dem Gebäude nutzbare Volumen. Andererseits ist die Erstellung der Leitungsverbindungen zwischen den zentralen Leitungen und den Anschlüssen der Solarelemente über Winkelstücke, Zweigleitung und Steigleitung eine aufwändige manuelle Tätigkeit, welche von dem Monteur unter großer Sorgfalt ohne Erstellung von Undichtigkeiten, ungebührenden Materialspannungen u. ä. erstellt werden müssen. Hierbei muss der Monteur auch im Deckenbereich über Kopf arbeiten. Schließlich erfolgt mittels der Leitungen eine Führung des Fluids im Inneren des Gebäudes, was im Fall von Leckagen, die bei erster Inbetriebnahme bei fehlerhafter, zuvor erläuterter Montage oder im Laufe des Betriebs auftreten können, dazu führt, dass Fluid in dem Gebäude aus den Leitungen austritt und beträchtliche Schäden hervorruft. Beispielsweise kann das Fluid zu feuchten Stellen in dem Gebäude führen oder zu Schäden an Büromaterial, Einrichtungsgegenständen oder Computern in dem Gebäude führen.
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Auf Grundlage der zuvor dargelegten Erkenntnis schlägt die Erfindung vor, dass Leitungen für das Fluid der Solarelemente wie beispielsweise die zuvor genannten Zu- oder Abführleitungen, Steigleitungen, Verbindungsleitungen u. ä. ausschließlich von der Tragkonstruktion gehalten sind, also nicht von der Decke, wie dies für den eingangs erläuterten Stand der Technik der Fall ist.
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Dem Gebäude ist erfindungsgemäß ein Vorhangvorbau vorgeordnet, welcher begrenzt ist einerseits durch die bündigen Außenseiten der Solarelemente sowie der Fensterelemente und andererseits durch die Tragstruktur in deren dem Gebäude zugewandten Endbereich oder Ebene. Dies bedeutet, dass die Leitungen dem Boden, den Decken und etwaigen Wänden und ggf. einer Brüstung des Gebäudes vorgeordnet sind.
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Da die Leitungen nicht mehr gebäudeindividuell an den Decken befestigt werden, erübrigen sich u. U. individuell herzustellende Leitungsverbindungen. Vielmehr ist der Ort und Verlauf der Leitungen allein vorgegeben durch die geometrischen Verhältnisse der Vorhangfassade. Durchaus möglich ist, dass auch in diesem Fall die Leitungsverbindungen zumindest teilweise erst an der Baustelle und im Bereich des Gebäudes hergestellt werden – denkbar ist allerdings auch, dass zumindest ein Teil der Leitungen bereits werkseitig angeordnet und/oder verbunden wird, wenn weitere Bestandteile der Vorhangfassade vormontiert werden, beispielsweise die Fensterelemente und Solarelemente mit einzelnen Tragelementen. Kommt es zu einer Leckage einer Leitung, tropft diese Leitung nicht im Inneren des Gebäudes, sondern außerhalb desselben im Bereich des Vorhangvorbaus, wo dann das Fluid innerhalb des Vorhangvorbaus bis zum Bodenbereich tropfen kann, aufgefangen werden kann beispielsweise im Bereich der Tragstruktur und gesammelt werden kann oder nach außen abgeleitet werden kann.
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Es versteht sich, dass das ausschließliche Halten der Leitungen sowie die Anordnung der Leitungen in dem Vorhangvorbau lediglich auf die freien Flächen der Vorhangfassade bezogen ist. Selbstverständlich können Leitungen in den Randbereichen der Vorhangfassade, insbesondere in der Nähe des Untergrunds, anderweitig abgestützt sein wie beispielsweise auf dem Untergrund. Weiterhin ist denkbar, dass die Leitungen lediglich abseits des Untergrundes oder über dem ersten Geschoss des Gebäudes ausschließlich im Bereich der Vorhangfassade verlaufen.
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Erfindungsgemäß ist die Tragstruktur multifunktional ausgebildet, da diese nicht nur dem Halten der Solarelemente sowie Fensterelemente dient. Vielmehr sind an dieser unmittelbar oder mittelbar auch die Leitungen für das Fluid der Solarelemente abgestützt. Hierbei kann die Leitung bspw. auf einer Mantelfläche der Tragstruktur aufliegen, mit einer Schelle an dieser befestigt sein oder über ergänzende Abstützelemente, auch räumlich beabstandet von der Tragstruktur, an der Tragstruktur gehalten sein. Ebenfalls denkbar ist, dass eine Leitung durch eine geeignete Ausnehmung oder Bohrung der Tragstruktur hindurchgeführt ist mit oder ohne Abstützung im Durchtrittsbereich.
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Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung verläuft mindestens eine Leitung für das Fluid des Solarelements zumindest teilweise innerhalb der Tragstruktur, nämlich vorzugsweise in Längsrichtung eines Tragelements. Ist ein derartiges Tragelement beispielsweise als eine Art U-Profil oder Kastenprofil ausgebildet, kann die Leitung im Inneren im Bereich eines Schenkels des Tragelements abgestützt und befestigt sein, womit die Tragstruktur zusätzlich eine schützende Funktion für die Leitung haben kann. Im einfachsten Fall ist eine Leitung ohne weitere Befestigung an der Tragstruktur in der Tragstruktur verlegt.
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Durchaus denkbar ist, dass benachbarte Solarelemente über Zweigleitungen von zentralen Zu- oder Abführleitungen gespeist werden. Gemäß einem besonderen Vorschlag der Erfindung sind allerdings benachbarte Solarelemente über Verbindungsleitungen im Bereich ihrer Stirnseiten fluidisch miteinander gekoppelt. Die Verbindungsleitungen erstrecken sich somit im Bereich der Zwischenräume zwischen benachbarten Solarelementen. Möglich ist hierbei, dass die Solarelemente im Bereich der Stirnseiten Anschlüsse besitzen, welche dann über starre oder flexible Leitungen innerhalb der Zwischenräume zwischen den Solarelementen miteinander verbunden werden. Möglich ist allerdings auch, dass die jeweiligen, einander zugewandten Anschlüsse der benachbarten Solarelemente unmittelbar mit der Montage miteinander gekoppelt werden. Denkbar sind weiterhin multifunktionale Kopplungselemente oder Schnittstellen, die einerseits für eine mechanische Kopplung und andererseits für eine fluidische Kopplung benachbarter Solarelemente sorgen.
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Grundsätzlich kann die Tragstruktur mit beliebigen Tragelementen bei beliebiger regelmäßiger und unregelmäßiger Anordnung und Orientierung der Tragelemente ausgebildet sein, sofern die Tragfunktion der Tragstruktur für die Leitungen, die Solarelemente und die Fensterelemente gewährleistet ist. Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung erfüllt die Tragstruktur eine weitere Funktion, indem ein horizontal angeordnetes Tragelement der Tragstruktur im Bereich einer Fensterbank des Gebäudes angeordnet ist. Ist beispielsweise eine Gebäude, welches an sich bereits über eine Brüstung sowie Fensterelemente verfügt, mit der erfindungsgemäßen Vorhangsfassade zu sanieren, setzt das horizontal angeordnete Tragelement im oberen Randbereich der Brüstung die Fensterbank fort. Gleichzeitig erfolgt hier eine Anbindung der Tragstruktur an die Brüstung und damit an das Gebäude. Eine Fensterbank oder ein Fensterbrett kann dann die von dem Gebäude ausgebildete Brüstung sowie die Tragstruktur bis zu dem Fensterelement überbrücken. Mit der Sanierung entfallen u. U. die vor der Sanierung eingesetzten Fensterelemente, so dass lediglich die Gebäudebrüstung verbleibt. Die Vorhangfassade deckt in diesem Fall mit den Solarelementen die Brüstung ab, während die Fensterelemente der Vorhangfassade die neuen Fensterflächen des Gebäudes ausbilden, die dann aber weiter nach außen verlagert sind als die ursprünglichen Fensterelemente.
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Weiterhin schlägt die Erfindung vor, dass ein horizontal angeordnetes Tragelement der Tragstruktur im Bereich einer Decke des Gebäudes angeordnet sein kann. Für den Fall, dass ein horizontal angeordnetes Tragelement im oberen Randbereich einer Brüstung oder im Bereich einer Fensterbank des Gebäudes angeordnet ist und ein anderes horizontal angeordnetes Tragelement im Bereich einer Decke des Gebäudes an diesem befestigt ist, können die Abstützstellen im Bereich einer Etage maximal voneinander entfernt angeordnet werden, ohne dass sich eine Reduzierung der Fensterfläche ergibt. Die Vergrößerung des Abstands der horizontal angeordneten Tragelemente hat eine verbesserte Abstützung mit einer verbesserten Aufnahme von Abstützmomenten zur Folge.
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Durchaus denkbar ist, dass die Fensterelemente und Solarelemente unterschiedliche Dicken besitzen, was die Folge der unterschiedlichen Anforderungen an ein Fensterelement einerseits und ein Solarelement andererseits sein kann. Erfindungsgemäß wird allerdings vorgeschlagen, dass die Dicken der Fensterelemente und der Solarelemente maximal um 20% voneinander abweichen, insbesondere weniger als 10% oder 5% voneinander abweichen. Im Idealfall sind die Dicken der Fensterelemente und der Solarelemente identisch. Dies hat den Vorteil, dass Befestigungselemente, die ein Fensterelement sowie ein Solarelement halten, keinen Dickenunterschied ausgleichen müssen.
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Möglich ist durchaus, dass (bis auf die Befestigungselemente und etwaige Abdeckelemente für die Zwischenräume) die Fensterelemente sowie Solarelemente in vertikaler Richtung (oder auch in horizontaler Richtung) unmittelbar aneinander anschließen. Entsprechend einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist allerdings zwischen den Fensterelementen und Solarelementen ein Überbrückungselement angeordnet. Hierbei schlägt die Erfindung aber vor, dass die Außenseite des Überbrückungselements bündig zu den Außenseiten der Solarelemente und der Fensterelemente angeordnet ist, so dass sich ein gutes optisches Erscheinungsbild gibt, eine weitestgehend ebene Fläche, die keine Angriffsflächen für Wind bietet und an welcher Feuchtigkeit und Regen gut von oben nach unten ablaufen kann. Die Überbrückungselemente dienen beispielsweise der Überbrückung von Tragelementen der Tragstruktur, Leitungsbereichen für zentrale Zuführ- oder Abführleitungen oder anderer funktionale Bereiche wie Lüftungsbereiche für das Gebäude u. ä.
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Vorzugsweise findet erfindungsgemäß ein Befestigungselement Einsatz. Dieses Befestigungselement ist rückseitig an der Tragstruktur abgestützt. Das Befestigungselement trägt das Solarelement, Fensterelement und/oder Überbrückungselement. Möglich ist, dass ein Solarelement, Fensterelement und/oder Überbrückungselement mit mehreren Befestigungselementen im Bereich seiner Ränder, nämlich oben, unten und seitlich, gehalten ist.
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In weiterer Ausbildung dieses Erfindungsgedankens spannt das Befestigungselement mit Spannelementen das Solarelement, Fensterelement und/oder Überbrückungselement auf deren Außenseite sowie deren Innenseite ein. Dies stellt eine gute Verbindungsmöglichkeit dar.
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Ergänzend kann über das Einspannen im Bereich der Außenseite eine Abdichtwirkung herbeigeführt werden, mittels welcher vermieden wird, dass entlang der Vorhangfassade herunterlaufendes Regenwasser in die Vorhangfassade eintritt. Das Befestigungselement kann hierbei ein- oder mehrstückig ausgebildet sein. Im letztgenannten Fall kann das Befestigungselement eine Abdeckplatte besitzen, welche unter Zwischenschaltung eines Dichtelements Randbereichen der Solarelemente, Fensterelemente und/oder Überbrückungselemente vorgeordnet ist. Somit kann die Abdeckplatte die Ränder und sich ergebende Zwischenräume zwischen benachbarten Elementen sowie das Befestigungselement selbst abdecken. Bei dem Dichtelement kann es sich um ein in festem Zustand montiertes Dichtelement wie beispielsweise einen Dichtstreifen, Dichtlippen o. ä. handeln. Ebenfalls möglich ist, dass das Dichtelement als pastöse Masse in nicht ausgehärtetem Zustand während der Montage aufgebracht wird und dann im ausgehärtetem Zustand die Abdeckplatte, das Befestigungselement, das Fensterelement und/oder das Solarelement abdichtet.
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Für die Leitungsführung des Fluids gibt es vielfältige Möglichkeiten, wobei Solarelemente einzeln von Zentralleitungen versorgt werden oder aber Solarelemente, die horizontal oder vertikal benachbart zueinander angeordnet sind, unmittelbar über Verbindungsleitungen miteinander verbunden sein können. Während es besonders platzsparend ist, wenn hierzu die Solarelemente stirnseitige Anschlüsse besitzen und Verbindungsleitungen nicht nach außen oder innen aus dem von den Solarelementen vorgegebenen Raum hervorstehen, können durchaus auch vertikal zur Erstreckungsebene der Vorhangfassade orientierte Anschlüsse vorhanden sein, sofern diese noch innerhalb des Vorhangvorbaus abgewinkelt sind, so dass die Leitungen nicht aus dem Vorhangvorbau heraustreten.
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Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung erfolgt die Zu- und/oder Abfuhr von Fluid von und zu dem Solarelement von einem horizontal benachbarten Solarelement. Mindestens zwei derart miteinander kommunizierende Solarelemente sind mit einer gemeinsamen vertikalen Zuführleitung und/oder einer vertikalen Abführleitung fluidisch verbunden. Im Extremfall sind die Solarelemente durch horizontale Verbindungsleitungen oder Zentralleitungen fluidisch angekoppelt, während zu derart gebildeten Reihen von Solarelementen eine Zu- und Abfuhr von Fluid über die vertikalen Leitungen erfolgt. Hierbei können die vertikalen Leitungen im Bereich eines Eckelements, im Bereich eines Vertikalelements, im Bereich der Tragstruktur und/oder im Bereich von Zwischenräumen zwischen benachbarten Elementen angeordnet sein.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
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1 zeigt eine räumliche Ansicht einer Vorhangfassade, die mit Produkten gemäß dem Stand der Technik mit einer Kennzeichnung ”SchücoSol” von dem Unternehmen SCHÜCO gebildet ist.
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2 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Vorhangfassade gemäß 1.
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3 zeigt einen vertikalen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorhangfassade.
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4 zeigt einen anderen vertikalen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorhangfassade.
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5 zeigt eine schematisch Teildraufsicht auf eine Reihe von stirnseitig fluidisch miteinander gekoppelten Solarelementen.
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6 zeigt eine schematisch Teilvorderansicht der Reihe stirnseitig fluidisch miteinander gekoppelter Solarelemente gemäß 5.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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Für die in den 3 bis 6 dargestellten erfindungsgemäßen Ausgestaltungen werden teilweise dieselben Bezugszeichen verwendet wie für die Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik, die in den 1 und 2 dargestellt ist, insbesondere sofern die mit den Bezugszeichen gekennzeichneten Bauelemente hinsichtlich ihrer Funktion und/oder Ausgestaltung Übereinstimmungen besitzen.
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Gemäß 3 ist einer Wand 28, hier eine Brüstung, die in üblicher Weise wie dargestellt mehrschichtig aufgebaut sein kann, eine erfindungsgemäße Vorhangfassade 1 vorgeordnet. Die Brüstung 28 ist mit einer Fensterbank 29 ausgestattet, welche nach außen über die Brüstung 28 übersteht. Über Schrauben 30 ist mit der Brüstung 28 eine abgewinkelte, L-förmige Konsole 31 verschraubt und fest verbunden. Der Vertikalschenkel der Konsole 31 wird hierbei flächig an die Außenseite der Brüstung 28 angepresst. Hingegen erstreckt sich der andere Schenkel der Konsole 31 in horizontaler Richtung von der Brüstung 28 weg. Auf der Konsole 31 liegt mit einem Abstand 32 von der Brüstung 28 ein Tragelement 6 auf, welches für das dargestellte Ausführungsbeispiel als nach außen offenes, mit einer Öffnung 33 ausgestattetes Kastenprofil ausgebildet ist. Das Tragelement 6 ist an der Konsole 31 befestigt, hier über eine Konsole 31 und Tragelement 6 verbindende Schraubverbindung 34. Der Abstand 32 ist derart bemessen, dass sich zwischen der außenliegenden Stirnseite der Fensterbank 28 und dem Tragelement 6 wie dargestellt ein geringfügiger Spalt ergibt. Zwischen Tragelement 6 und Brüstung 28 kann wie dargestellt eine Schicht eines Dämmmaterials 35 zwischengeordnet sein. Auch unterhalb des Dämmmaterials 35 sowie des Tragelements 6 kann eine Schicht eines Dämmmaterials 36 auf die Außenseite der Brüstung 28 aufgebracht sein, die vorzugsweise auch die Konsole 31 mit Schraube 30 einbettet. In dem Tragelement 6 kann sich im Bodenbereich eine Abdichtbahn 37 erstrecken, welche im vorliegenden Fall U-förmig den Bodenbereich auskleidet und somit die untere, horizontal orientierte Wandung des Tragelements 6 sowie im unteren Bereich die beiden parallelen, vertikal orientierten Wandungen des Tragelements 6 abdeckt. Vorzugsweise dichtet die Abdichtbahn 37 das Innere des Tragelements 6 nach unten ab, beispielsweise gegenüber einem Austritt von Feuchtigkeit durch eine Öffnung für die Schraubverbindung 34 und/oder im Bereich von Stoß- und Verbindungsfugen des horizontalen Tragelements 6. Wie dargestellt kann eine weitere Abdichtbahn 73 vorgesehen sein, welche zwischen der Konsole 31 und der Brüstung 28 sowie der Schraubverbindung 34 und der Unterseite des Tragelements eingespannt sein kann und L-förmig an der Unterseite der Konsole 31 anliegt.
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Oberhalb sowie unterhalb der Öffnung 33 sind von dem Tragelement 6 in vertikal orientierten Wandungsbereichen 38, 39 des Tragelements 6 Befestigungselemente 40, 41 gehalten, die somit dem Tragelement 6 nach außen vorgeordnet sind. Diese Tragelemente sind an sich bekannt und werden grundsätzlich beispielsweise von dem Unternehmen Raico angeboten, vgl. insbesondere http://www.raico.de mit den Produkten THERM+ S-I. Diese Befestigungselemente 40, 41 verfügen grundsätzlich über zwei in erster Näherung T-förmige Spannelemente 42, 43, wobei die Vertikalschenkel des T der Spannelemente 42, 43 in 3 horizontal und aufeinander zu orientiert sind. Über eine Schraube 44, über welche die Vertikalschenkel des T miteinander verschraubt sind, kann der Abstand der beiden Spannelemente voneinander variiert werden. Zwischen den Querschenkeln des T der Spannelemente 42, 43 kann ein Fassadenelement verspannt werden, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird. Die Spannelemente 42, 43 besitzen eine definierte Elastizität oder elastische Dichtelemente, um ein Verpressen und eine Abdichtung mit den Fassadenelementen herbeiführen zu können. Das dem Tragelement 6 zugewandet Spannelement 43 ist an dem Tragelement 6 befestigt.
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Das in 3 obere Befestigungselement 40 spannt einen Endbereich eines Fensterelements 45 ein, welches sich von dem Befestigungselement 40 vertikal nach oben erstreckt, beispielsweise bis in einen Deckenbereich eines Geschosses des Gebäudes 2. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist das Fensterelement 45 mit mehreren Glasschichten und dazwischen angeordneten Hohlkammern ausgebildet. Hingegen ist zwischen den unteren Endbereichen der Querschenkel der Spannelemente 42, 43 des Befestigungselements 40 eine Halteleiste 46 eines Überbrückungselements 47 eingespannt. Die Halteleiste 46 besitzt einen rechteckigen Querschnitt. Außenseitig trägt die Halteleiste 46 eine Glasscheibe 48 des Überbrückungselements 47, welche sich von der Halteleiste 46 nach unten erstreckt bis zu einer weiteren Halteleiste 49, welche von den oberen Endbereichen der Querschenkel des T der Spannelemente des Befestigungselements 41 eingespannt ist. Die Dicke der Halteleiste 46 mit der Glasscheibe 48 entspricht der Dicke des Fensterelements 45. Das Befestigungselement 41 hält, wie zuvor beschrieben, oben das Überbrückungselement 47 durch Einspannen desselben. Die unteren Endbereiche der Querschenkel der Spannelemente 42, 43 des Befestigungselements 41 spannen den oberen Endbereich eines Solarelements 50 ein und halten auf diese Weise (neben weiteren Befestigungselementen) das Solarelement 50. In den Befestigungselementen 40, 41 können geeignete elastische Auflagerkörper 51, 52 vorgesehen sein, über welche eine Abstützung der Vertikalkräfte erfolgt, insbesondere die vertikale Abstützung des Fensterelements 45 gegenüber dem Befestigungselement 40 erfolgt und/oder eine weitere Übertragung eines Teils der Vertikalkräfte von dem Auflagerkörper 51 zu der Halteleiste 46 erfolgt. Entsprechendes gilt für den Auflagerkörper 52 im Bereich des Befestigungselements 41.
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Leitungen 53 für das Fluid der Solarelemente 50 sind im Bereich einer Stirnseite 54 des Solarelements 50 aus dem Solarelement 50 herausgeführt, was gemäß 3 im Bereich der oberen Stirnseite erfolgt. Die Leitung 53 ist über eine Leitung 55 mit einer Zentralleitung 56 verbunden. Die Zentralleitung 56 erstreckt sich vertikal zur Zeichenebene gemäß 3, so dass diese parallel zur Außenseite des Gebäudes 2, zur Außenseite der Brüstung 28 und dem Tragelement 6 orientiert ist. Die Zentralleitung 56 ist über eine geeignete, u. U. elastische Halterung 57 im Inneren des Tragelements 6 gehalten. Die Zentralleitung 56 kann wie dargestellt mit einem Dammmaterial 58 ummantelt sein. Die Leitung 55 ist L-förmig abgewinkelt, ggf. mit einem geeigneten Krümmungsradius, wobei ein vertikaler Schenkel des L die Leitung 53 fortsetzt, während der horizontale Schenkel senkrecht zu der Leitung 53 und der Zentralleitung 56 orientiert ist, also vertikal zur Außenwand des Gebäudes 2 bzw. vertikal zu der Vorhangfassade 1. Die Leitung 55 mündet in die Zentralleitung 56 ein. Über die Zentralleitung 56 erfolgt eine Versorgung mehrerer vorzugsweise in einer Reihe angeordneter Solarelemente 50 mit Fluid, so dass von der Zentralleitung 56 mehrere Leitungen 53, 55 abzweigen. Beispielsweise handelt es sich bei der Zentralleitung 56 um eine Zuführleitung. Entsprechend ist, ebenfalls im Inneren des Tragelements 6 und gehalten über eine Halterung 57a sowie mit Dämmmaterial 58a ummantelt oberhalb der Zentralleitung 56 eine weitere Zentralleitung 56a angeordnet und gehalten, welche parallel zur Zentralleitung 56 orientiert ist. Diese weitere Zentralleitung 56a korrespondiert über mehrere entsprechende Leitungen 55a mit Rohren 53a von Solarelementen 50. Handelt es sich bei der Zentralleitung 56 um eine zentrale Zuführleitung, kann beispielsweise über die Zentralleitung 56a eine Abfuhr des erwärmten Fluids erfolgen. Demgemäß handelt es sich bei den Leitungen 53, 53a um die Endbereich eines durchgehenden Leitungsstrangs, wobei die Leitung 53 den stromaufwärtigen Endbereich des mäanderförmigen Leitungsstrangs in dem Solarelement 50 bezeichnet und die Leitung 53a den stromabwärtigen Endbereich. Es versteht sich, dass die Zentralleitungen 56, 56a auch umgekehrt für die Zu- und Abfuhr des Fluids dienen können. Die Leitungen 55, 55a sind vertikal zur Zeichenebene gemäß 3 versetzt zueinander angeordnet. Die Leitungen 55, 55a passieren seitlich Bauelemente wie die Halteleiste 49, den Auflagerkörper 52 u. ä. oder dreht durch geeignete Ausnehmungen oder Bohrungen durch diese hindurch.
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Das Solarelement 50, die Halteleisten 46, 49 mit Glasscheibe 48 und das Fensterelement 45 besitzen dieselbe Dicke. Sollen diese u. U. unterschiedliche Dicken besitzen, müssen an den Querschenkeln der Spannelemente 42, 43 geeignete Maßnahmen getroffen werden, um derartige Dickenunterschiede auszugleichen, was in Form von Vorsprüngen unterschiedlicher Dicken an den Spannelementen 42, 43 erfolgen kann. Die gesamte Vorhangfassade 1 erstreckt sich in einem Vorhangvorbau 59, welcher der Außenseite des Gebäudes 2 bzw. der Brüstung 28 vorgeordnet ist und sich zwischen den parallelen Ebenen erstreckt, die
- – von der Außenseite des Gebäudes 2 bzw. der Brüstung 28 sowie
- – der Außenseite von Fensterelement 45, Überbrückungselement 47 und Solarelement 50
definiert sind.
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Weiterhin ergibt sich ein Fassadenelementvorbau 60, dessen Dicke der größten Dicke von dem Fensterelement 45, dem Überbrückungselement 47 und dem Solarelement 50 entspricht und innerhalb dessen sich diese Elemente erstrecken. Weiterhin ergibt sich ein Befestigungsvorbau 61, innerhalb dessen sich das Fensterelement 45, das Solarelement 53 sowie das Überbrückungselement 47 sowie die Befestigungselemente 40, 41 erstrecken. Innerhalb des Befestigungsvorbaus 61 ist somit der dem Tragelement 6 bzw. der Tragstruktur 5 vorgeordnete Teil des Vorbaus angeordnet. Schließlich ergibt sich ein Tragvorbau 62, welches einerseits begrenzt ist durch die Außenseite des Gebäudes 2 bzw. der Brüstung 28 und andererseits durch die Außenseite der Tragstruktur 5 bzw. des Tragelements 6. Der Befestigungsvorbau 61 grenzt ohne Überschneidung an den Tragvorbau 62 an. Erfindungsgemäß erstrecken sich Fensterelemente 45, Solarelemente 50, Befestigungselemente 40, 41 und/oder Überbrückungselemente 47 vollständig außerhalb des Tragvorbaus 62.
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Während 3 die Befestigung der Vorhangfassade in den oberen Endbereichen der Brüstung 28 zeigt, zeigt 4 eine ergänzende Befestigung der Vorhangfassade in dem unteren Endbereich der Brüstung 28 bzw. im Bereich einer Decke 63 des Gebäudes 2. Auch hier ist an der Brüstung 28 eine L-förmige Konsole 64 durch eine Schraube 65 befestigt. An dem unteren, horizontal orientierten Schenkel der Konsole 64 ist ein weiteres horizontales Tragelement 6a aufgehängt, nämlich mit dieser verschraubt über eine Schraubverbindung 66. Bei dem Tragelement 6a handelt es sich ebenfalls um ein Kastenprofil, hier mit quadratischem Querschnitt ohne Öffnung. An dem Tragelement 6a ist entsprechend den Befestigungselementen 40, 41 ein Befestigungselement 67 befestigt. Dies spannt entsprechend den Befestigungselementen 40, 41 einen unteren Endbereich des Solarelements 50 sowie einen oberen Endbereich eines Fensterelements 45a ein. Um lediglich ein Beispiel zu nennen, kann 4 eine Decke 63 eines ersten Geschosses zeigen mit dem diesem Geschossen zugeordneten Fensterelement 45a, während das Solarelement 50 der Brüstung des zweiten Geschosses vorgeordnet ist mit dem darüber angeordneten Überbrückungselement 47 sowie dem Fensterelement 45 für das zweite Geschoss.
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Die Außenseiten der Solarelemente 50 sowie der Fensterelemente 45, 45a und ggf. des Überbrückungselements 47 sind bündig zueinander orientiert, wodurch sich ein ansprechendes äußeres Erscheinungsbild ergibt und Regenwasser entlang dieser Außenseite herunterlaufen kann.
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Wie in den Figuren dargestellt besitzt das außenliegende Spannelement 42 eine erfindungsgemäße Abwandlung, indem bei diesem der Querschenkel mit einer ebenen, dünnen Platte 68 ausgebildet ist, welche unter Zwischenschaltung eines Dichtelements 69, beispielsweise einer Dichtleiste, an die Außenseite des Solarelements 50 oder des Fensterelements 45a, 45 gepresst wird.
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Die Decke 63 kann die ohnehin in dem Gebäude 2 vorgesehene Decke sein oder es ist eine zusätzliche Platte, Verkleidung oder Decke eingezogen, welche insbesondere bündig mit dem Tragelement 6a endet, wie dies aus 4 ersichtlich ist.
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5 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Reihe von Solarelementen 50a, 50b. Die benachbarten Solarelemente 50a, 50b sind über Verbindungsleitungen 71 miteinander verbunden, welche innerhalb des Fassadenelementvorbaus 60 angeordnet sind, und zwar in den Zwischenräumen zwischen den benachbarten Solarelementen 50a, 50b. Hierzu besitzen die Solarelemente 50a, 50b stirnseitige Anschlüsse 70, an welche die Verbindungsleitung 71 angeschlossen wird. Die Verbindungsleitung 71 ist somit horizontal orientiert. Möglich ist, dass die Solarelemente 50a, 50b sukzessive durchlaufen werden, so dass in jedem einzelnen Solarelement 50a, 50b eine Teilerwärmung des Fluids erfolgt. Ebenfalls denkbar ist, dass einem benachbarten Solarelement entstammendes Fluid mittels der Verbindungsleitung und des Anschlusses durch das Fluid lediglich ”durchgeführt” wird, ohne dass dieses nochmals mäanderförmig durch das andere Solarelement geführt wird. Somit besitzt für derartige Ausgestaltungen ein Solarelement 50 Durchführkanäle, die unmittelbar die Stirnseiten desselben Solarelements miteinander verbinden, sowie vorzugsweise mäanderförmige Kanäle, in welchen das Fluid erwärmt werden soll. Eine Zu- und Abfuhr von derart gebildeten Reihen von Solarelementen 50a, 50b erfolgt dann über eine zentrale oder mehrere dezentrale, vorzugsweise vertikal orientierte Zentralleitungen, die beispielsweise mit den außenliegenden Solarelementen der Reihe von Solarelementen verbunden sind. Es versteht sich, dass die Verbindung gemäß 5 nicht nur durch horizontale Verbindungsleitungen der seitlichen Stirnseiten der Solarelemente 50a, 50b erfolgen kann. Entsprechend ist möglich, dass vertikal übereinander angeordnete Solarelemente über entsprechende Anschlüsse und Verbindungsleitungen miteinander fluidisch verbunden sind.
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6 zeigt eine Vorderansicht der Reihe mit Solarelementen 50a, 50b gemäß 5. Der Zwischenraum zwischen den benachbarten Solarelementen 50a, 50b ist nach außen verschlossen durch eine Platte 68, welche abweichend zu den Ausführungsbeispielen gemäß 3 und 4 nicht von außen auf die Außenfläche der Solarelemente 50a, 50b gepresst wird. Vielmehr tritt diese teilweise in den Zwischenraum ein, so dass die Platte 68 weitestgehend bündig mit den Außenflächen der Solarelemente 50a, 50b ist. Eine Abdichtung erfolgt durch Verwendung von Dichtelementen 72 oder einer Dichtmasse.
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Das Solarelement 50 und/oder das Fensterelement 45 sowie das Überbrückungselement 47 können selber ohne eine zusätzliche Wandung den Raumabschluss oder Gebäudeabschluss bilden und eine Wärmedämmung sowie eine Abdichtung des Gebäudes bereitstellen. Das Solarelement 50 ist insbesondere mit drei Glasscheiben ausgebildet, wobei zwischen den beiden äußeren Glasscheiben die das Fluid führende Leitung aufgenommen ist. Die innere Glassscheibe kann beliebig gestaltet werden, beispielsweise verspiegelt ausgebildet sein, nicht durchsichtig sein u. ä. Erfindungsgemäß verlaufen sämtliche Leitungen des Solarsystems innerhalb des Vorhangvorbaus 59. In einer gegenüber dem dargestellten Ausführungsbeispiel abgewandelten Ausführungsform können sämtliche Leistungen auch innerhalb des Fassadenelementvorbaus 60 und/oder des Befestigungsvorbaus 61 verlaufen. Bei der Tragstruktur 5 handelt es sich insbesondere um eine so genannte ”Pfosten-Riegel-Tragstruktur”. Möglich ist, dass die Solarelemente 50 nicht ausschließlich im Bereich einer Brüstung 28 angeordnet sind, sondern mit diesen ohne Zwischenschaltung weiterer Wände ein Raum nach außen begrenzt ist. Während gemäß dem eingangs erläuterten Stand der Technik eine blickdichte Verkleidung gegenüber dem Solarelement vorzusehen ist, die bündig zu der dem Gebäude 2 zugewandten Innenseite des Tragelements angeordnet ist, ist eine derartige zusätzliche Verkleidung erfindungsgemäß nicht zwingend erforderlich. Somit begrenzt möglicherweise ausschließlich das Solarelement 50 den Raum. Demgemäß kann erfindungsgemäß die Begrenzung des Raums weiter nach außen verlagert werden, wodurch sich ein vergrößerter Nutzungsbereich des Raums ergibt.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es, dass für eine Sanierung einer Fassade eines Gebäudes zunächst die alte Fassade weiter bestehen bleibt. Die Vorhangfassade 1 wird dieser alten Fassade vorgeordnet. Erst wenn die Vorhangfassade 1 fertig gestellt und fertig montiert ist, kann die innenliegende, durch die Vorhangfassade 1 abgedeckte Fassade teilweise oder vollständig abgerissen werden, in dem beispielsweise Fensterelemente entfernt werden und die Brüstungsbereiche saniert werden, beispielsweise durch Aufbringung eines moderneren Fensterbretts. Eine derartige Verfahrensweise ist für den eingangs genannten Stand der Technik ebenfalls nicht möglich, da hier die Montage der Vorhangfassade 1 erfordert, dass im Raum die Deckenleitungen installiert werden und fluidisch angekoppelt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorhangfassade
- 2
- Gebäude
- 3
- Decke
- 4
- Boden
- 5
- Tragstruktur
- 6
- horizontales Tragelement
- 7
- vertikales Tragelement
- 8
- Decken-Solarelement
- 9
- Brüstungs-Solarelement
- 10
- Fensterelement
- 11
- Außenseite
- 12
- Abdeckelement
- 13
- Glasscheibe
- 14
- Rohr
- 15
- Dämmung
- 16
- Befestigungselement
- 17
- Anschluss
- 18
- Zweigleitung
- 19
- zentrale Zu- oder Abführleitung
- 20
- Steigleitung
- 21
- Winkelstück
- 22
- Anschluss
- 23
- zentrale Zu- oder Abführleitung
- 24
- Halterungselement
- 25
- abgehängte Decke
- 26
- Holzträger
- 27
- Verkleidung
- 28
- Wand, Brüstung
- 29
- Fensterbank
- 30
- Schraube
- 31
- Konsole
- 32
- Abstand
- 33
- Öffnung
- 34
- Schraubverbindung
- 35
- Dämmmaterial
- 36
- Dämmmaterial
- 37
- Abdichtbahn
- 38
- Wandungsbereich
- 39
- Wandungsbereich
- 40
- Befestigungselement
- 41
- Befestigungselement
- 42
- Spannelemente
- 43
- Spannelemente
- 44
- Schraube
- 45
- Fensterelement
- 46
- Halteleiste
- 47
- Überbrückungselement
- 48
- Glasscheibe
- 49
- Halteleiste
- 50
- Solarelement
- 51
- Auflagerkörper
- 52
- Auflagerkörper
- 53
- Leitung
- 54
- Stirnseite
- 55
- Leitung
- 56
- Zentralleitung
- 57
- Halterung
- 58
- Dämmmaterial
- 59
- Vorhangvorbau
- 60
- Fassadenelementvorbau
- 61
- Befestigungsvorbau
- 62
- Tragvorbau
- 63
- Decke
- 64
- Konsole
- 65
- Schraube
- 66
- Schraubverbindung
- 67
- Befestigungselement
- 68
- Platte
- 69
- Dichtelement
- 70
- Anschluss
- 71
- Verbindungsleitung
- 72
- Dichtelement
- 73
- Abdichtbahn
