DE10311210B4

DE10311210B4 - Wandelement

Info

Publication number: DE10311210B4
Application number: DE2003111210
Authority: DE
Inventors: Karl Weinmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2023-03-15
Also published as: DE10311210A1; CA2537323A1

Abstract

Wandelement, insbesondere zur Herstellung der Außenwände von Gebäuden, das aus einem Verbund aus einer Basisplatte (11, 21), die aus zerkleinertem Pflanzenmaterial und Mineralstoffen gefertigt ist, und einer Dämmplatte aus einem diffusionsoffenen Wärmedämmmaterial (12, 22) hergestellt ist und bei der in die Basisplatte (11, 21) Aussparungen (14, 24) zur Aufnahme von Elementen einer Tragekonstruktion eingebracht sind.

Description

Es ist bekannt, Formsteine aus Holzbeton, das heißt einem Material, das Holzschnitzel und Zement enthält, herzustellen und damit Gebäudewände zu mauern. Da das Material in aller Regel nicht dazu geeignet ist, statische Belastungen aufzunehmen, werden in die Formsteine Aussparungen eingebracht, die entweder mit Beton aufgefüllt werden oder die der Aufnahme von Elementen einer Tragekonstruktion beispielsweise aus Holz oder Stahl dienen. Es ist auch möglich, aus diesem Material größere Platten herzustellen, die Wandelemente bilden, aus denen gesamte Gebäudewände zusammengesetzt werden können. Das Material hat dabei den Vorteil, dass es diffusionsoffen und ökologisch einwandfrei ist. Allerdings weist Holzbeton einen Wärmeleitwert auf, der ungefähr mit demjenigen von Massivholz vergleichbar ist. Dies bedeutet, dass die Wandelemente eine Dicke von ca. 36 bis 40 cm aufweisen müssen, damit die Wand einen Wärmedämmwert nach dem Passivhausstandard erreicht. Gebäudewände, die aus derart dicken Wandelementen zusammengesetzt sind, sind jedoch aus Gewichtsgründen kaum noch transportierbar.

Aus der Druckschrift DE 94 03 383 U1 ist eine Bauplatte bekannt, die aus einem Verbund aus einer Basisplatte, die aus zerkleinertem Pflanzenmaterial (z. B. Holzspäne) und Mineralstoffen (Wasserglas) gefertigt ist, und einer Dämmplatte hergestellt ist. Die Dämmplatte ist aus einem diffusionsoffenen Wärmedämmmaterial (Wasserglas + geschäumte Kunststoffpartikel) hergestellt. Bei der bekannten Bauplatte handelt es sich um eine selbsttragende Bauplatte, die im Bedarfsfall in fachwerkartige Holzrahmen einzupassen ist, wobei die Holzrahmenkonstruktion zuerst in einem separaten Arbeitsschritt hergestellt werden muss.

Aus der nachveröffentlichten EP 1 398 425 A1 ist ein Wandsystem bekannt geworden mit Wandelementen in Sandwich-Bauweise, die zwischen zwei Deckplatten eingeordnete Stützelemente und ein Füllmaterial aufweisen, wobei die Stützelemente in Ausfräsungen des Füllmaterials eingelegt sind. Das Füllmaterial kann beispielsweise aus Styropor oder einem anderen geschäumten Werkstoff gebildet sein. Das bekannte Dämmmaterial, das aus Styropor oder einem anderen geschäumten Werkstoff gebildet ist, ist allenfalls bedingt diffusionsoffen. Die Deckplatten werden aus Stabilitätsgründen benötigt.

Aus DE 28 07 537 A1 ist ein vorgefertigtes Großwandbauteil für Außenwände bekannt geworden, das außenseitig eine Wärmedämmschicht anbetoniert aufweist. Diese bekannten Großbauelemente kann man in der an sich bekannten Elementbauweise verwenden, wobei man die einzelnen Bauelemente im Abstand voneinander anordnet, hierauf die Fuge in der Wärmedämmschicht ausschäumt, insbesondere mit einem Einkomponenten-Polyurethan, ggf. zwischen den Stirnwänden der Betonscheiben in an sich bekannter Weise verbindet, beispielsweise durch Ausgießen mit geeignetem Mörtel oder Dichtungsmaterial, und auf der im Bereich der ausgeschäumten Fuge planierten Wärmedämmschicht einen geeigneten Putz aufträgt, der insbesondere mit einem Alkali-beständigen Glasfasergewebe, insbesondere Glasseide, armiert sein kann. Das vorgefertigte bekannte Großwandbauelement für Außen wände ist insgesamt nur eingeschränkt diffusionsoffen und weist keine Aussparungen für Elemente einer Tragkonstruktion auf, sodass auch hier die Tragekonstruktion in einem separaten Arbeitsschritt gefertigt werden muss.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wandelement zu schaffen, in das Elemente einer Tragekonstruktion einfach zu integrieren sind, das diffusionsoffen ist und auch bei relativ geringen Dicken einen Wärmedämmwert nach dem Passivhausstandard erreicht.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Wandelement, insbesondere zur Herstellung der Außenwände von Gebäuden, das aus einem Verbund aus einer Basisplatte, die aus zerkleinertem Pflanzenmaterial und Mineralstoffen gefertigt ist, und einer Dämmplatte aus einem diffusionsoffenen Wärmedämmmaterial hergestellt ist und bei der in die Basisplatte Aussparungen zur Aufnahme von Elementen einer Tragekonstruktion, insbesondere von Holzständern, eingebracht sind. Dämmplatten weisen einen ausgesprochen geringen Wärmeleitwert auf. Durch eine Kombination dieses Materials mit der Basisplatte, die beispielsweise aus Holzbeton bestehen kann, ist es möglich, die Gesamtdicke des Wandelements gegenüber einem Wandelement, das ausschließlich aus dem Material der Basisplatte besteht, deutlich zu reduzieren. Darüber hinaus weist eine Dämmplatte ein geringeres Gewicht als eine Holzbetonplatte gleicher Dicke auf. Das Material der Basisplatte kann neben Holz auch jedes andere dafür geeinete Pflanzenmaterial, beispielsweise Hanf, Bambus, Sisal oder dergleichen, sein. Als Bindemittel kann außer Zement auch Magnesit verwendet werden. Die Dämmplatte ist vorzugsweise aus Holzfasern gefertigt, kann aber ebenfalls aus anderen Pflanzenfasern bestehen.

Bei der Wahl des Materials für die Basisplatte ist vorzugsweise darauf zu achten, dass dieses eine geringere oder höchstens gleiche Wärmeleitfähigkeit wie Massivholz aufweist, da anderenfalls der erforderliche Wärmedämmwert bei den gewünschten relativ geringen Dicken der Wandelemente nicht erreicht wird.

Zur Verbindung der Basisplatte mit der Dämmplatte kommen verschiedene Möglichkeiten in Betracht. Sie könnten beispielsweise miteinander verklebt werden. Aber auch eine formschlüssige Verbindung zwischen der Basisplatte und der Dämmplatte ist möglich. Dies kann beispielsweise durch eine Verzahnung der Oberflächen der Platten erreicht werden. Bei einer alternativen Ausgestaltung können die Basisplatte und die Dämmplatte durch Verankerungselemente miteinander verbunden werden.

Je nach Stabilitätsanforderung und gewünschter Wärmedämmung kann das Verhältnis der Dicken der Basisplatte und der Dämmplatte variiert werden. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Dämmplatte ca. 10 cm und die Basisplatte ca. 10 bis 20 cm dick sein.

Die erfindungsgemäßen Wandelemente lassen sich als Halbzeug an Zimmereien oder auch an die Fertighausindustrie liefern. Die Aussparungen sind in die Oberfläche der Basisplatte eingebracht, sodass die Elemente der Tragekonstruktion an drei Seiten vom Material der Basisplatte umgeben sind. Es ist jedoch auch möglich, die Aussparungen so tief einzuformen, dass sie sich von der Oberfläche der Basisplatte bis zur Dämmplatte erstrecken. Die Elemente der Tragekonstruktion können dann direkt mit der Dämmplatte verbunden werden.

Die Aussparungen lassen sich vorzugsweise durch Fräsen herstellen. Neben den Aussparungen für Elemente einer Tragekonstruktion können in die Basisplatte und/oder in die Dämmplatte auch Installationskanäle eingebracht werden.

Aus den erfindungsgemäßen Wandelementen lassen sich durch Zusammensetzen fertige Außenwände eines Gebäudes herstellen. Dabei bilden die Dämmplatten der Wandelemente die Außenseiten der Außenwände, da sie die geringere Wärmeleitfähigkeit auf weisen, und können bereits mit einem Putzsystem oder einer Schalung zur Aufnahme von Platten zur Fassadenverkleidung versehen sein. In die Aussparungen werden die Elemente der Tragekonstruktion eingelegt und befestigt. Anschließend kann auch die Rückseite der Basisplatte mit einem Putzsystem versehen werden. Die solchermaßen vorgefertigten Wände des. Gebäudes werden dann zur Baustelle transportiert und dort mit einem vorbereiteten Fundament und untereinander verbunden.

Zur Herstellung dieser Wandelemente schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, bei dem das Material der Basisplatte im flüssigen Zustand auf die Rückseite der Dämmplatte aufgegossen und verdichtet wird. Hierdurch entsteht ein inniger Verbund zwischen der Dämmplatte und der Basisplatte. Unter Umständen sind dadurch keinerlei weitere Befestigungsmaßnahmen zwischen den beiden Platten erforderlich. Zur Verbesserung der gegenseitigen Verbindung der beiden Platten kann die Dämmplatte mit einer strukturierten Oberfläche zur Herstellung eines Formschlusses mit der Basisplatte versehen werden.

Es ist jedoch auch möglich, in die Dämmplatte vor dem Aufbringen des Materials der Basisplatte eine Vielzahl von über die Rückseite der Dämmplatte vorstehenden Ankerelementen einzubringen. Diese Ankerelemente werden vom Material der Basisplatte umschlossen und bilden somit eine sichere gegenseitige Verankerung der beiden Platten nach dem Abbinden der Basisplatte.

Nach dem vollständigen Abbinden des Materials der Basisplatte werden in die Basisplattenrückseite Aussparungen zur Aufnahme von Elementen einer Tragekonstruktion und zur Erzielung eines weiteren Vorfertigungsgrades der Wandelemente Installationskanäle eingebracht, insbesondere eingefräst.

Die beigefügte Zeichnung illustriert zwei Ausgestaltungsbeispiele erfindungsgemäßer Wandelemente.
Im Einzelnen zeigen:
1 einen Teilquerschnitt durch ein erstes Wandelement;
2 einen Teilquerschnitt durch ein zweites Wandelement.
Das Wandelement 10 aus 1 weist einen Verbund aus einer Basisplatte 11 und einer Dämmplatte 12 auf. Beide Platten 11 und 12 sind aus pflanzlichen Materialien hergestellt. Bei der Basisplatte 11 kann als Bindemittel beispielsweise Zement eingesetzt sein. Die Herstellung des Wandelements 10 erfolgt derart, dass auf die Rückseite 12.1 das Material für die Basisplatte 11 aufgegossen wird. Um eine gute gegenseitige Verankerung der beiden Platten 11 und 12 zu erzeugen, sind vor dem Aufgießen des Materials der Basisplatte 11 Befestigungsanker 13 in die Rückseite 12.1 der Dämmplatte 12 eingesetzt worden. Durch diese Befestigungsanker 13, die allseitig von Material der Basisplatte 11 umschlossen sind, entsteht eine optimale Verbindung zwischen den beiden Platten 11 und 12. Auf der Innenseite 11.1 der Basisplatte 11 sind im Querschnitt ungefähr quadratische Aussparungen 14 eingefräst worden. In diese können Elemente einer Tragkonstruktion, beispielsweise Holzständer, eingesetzt werden.
Auch das in 2 gezeigte Wandelement 20 ist aus einem Verbund aus einer Dämmplatte 22 und einer Basisplatte 21 hergestellt, die aus dem gleichen oder einem ähnlichen Material gefertigt sind wie die Platten 11 und 12. Auch die Herstellung des Wandelements 20 erfolgt durch Aufgießen des Materials für die Basisplatte 21 auf die Rückseite 22.1 der Dämmplatte 22. Bei der Basisplatte 21 wird der Formschluss zwischen der Basisplatte 21 und der Dämmplatte 22 dadurch hergestellt, dass die Rückseite 22.1 der Dämmplatte 22 mit einer Profilierung versehen wird, in die das Material der Basisplatte 21 eindringt, sodass eine unlösbare Verbindung zwischen den beiden Platten 21 und 22 entsteht.
Auch in die Basisplatte 21 sind Aussparungen 24 eingefräst worden, die hier einen Querschnitt in Form eines doppelten T aufweisen und sich in der Tiefe bis zur Dämmplatte 22 erstrecken. In die Aussparungen 24 eingesetzte Tragekonstruktionselemente können damit unmittelbar an der Dämmplatte 22 befestigt werden. Außerdem sind sie durch die Querschnittform der Aussparungen 24 formschlüssig mit der Basisplatte 21 verbunden. Zusätzlich können selbstverständlich auch Befestigungen mit der Basisplatte 21 vorgesehen werden. In die Basisplatte 21 ist außerdem ein Installationskanal 25 eingefräst worden. In diesem können Rohre und/oder Leitungen verlegt werden.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Elemente 10 und 20 zu fertigen und als Halbzeug an Zimmereien oder Fertighausbetriebe zu liefern. Diese fügen dann mehrere dieser Wandelemente zu kompletten Gebäudewänden aneinander. Anschließend werden die Elemente der Tragekonstruktion in die Aussparungen eingesetzt und befestigt. Danach können die Rückseiten 11.1 und 21.1 der Basisplatten mit Abdeckplatten, beispielsweise Putzplatten, versehen werden. Die Außenseiten der Dämmplatten können mit einem Grundputz versehen sein. Die solchermaßen fertiggestellten Gebäudewände werden anschließend zur Baustelle transportiert und dort aufgestellt und miteinander verbunden.

Claims

Wandelement, insbesondere zur Herstellung der Außenwände von Gebäuden, das aus einem Verbund aus einer Basisplatte (11, 21), die aus zerkleinertem Pflanzenmaterial und Mineralstoffen gefertigt ist, und einer Dämmplatte aus einem diffusionsoffenen Wärmedämmmaterial (12, 22) hergestellt ist und bei der in die Basisplatte (11, 21) Aussparungen (14, 24) zur Aufnahme von Elementen einer Tragekonstruktion eingebracht sind.
Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (11, 21) als Bindemittel Zement enthält.
Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmplatte (12, 22) aus Holz- oder anderen Pflanzenfasern gefertigt ist.
Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente der Tragkonstruktion Holzständer sind.
Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Basisplatte (11, 21) eine geringere oder höchstens gleiche Wärmeleitfähigkeit wie Massivholz aufweist.
Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (11, 21) und die Dämmplatte (12, 22) formschlüssig miteinander verbunden sind.
Wandelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss durch eine Verzahnung der Oberflächen (12.1, 22.1) der Platten (11, 12; 21, 22) gebildet wird.
Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (11, 21) und die Dämmplatte (12, 22) durch Verankerungselemente (13) miteinander verbunden sind.
Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmplatte ca. 10 cm und die Basisplatte 10 bis 20 cm dick ist.
Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aussparungen (24) in der Tiefe von der Oberfläche (21.1) der Basisplatte (21) bis zur Dämmplatte (22) erstrecken.
Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (14, 24) durch Fräsen hergestellt sind.
Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in die Basisplatte (11, 21) und/oder in die Dämmplatte (12, 22) Installationskanäle (25) eingebracht sind.
Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmplatten (12, 22) der Wandelemente (10, 20) die Außenseiten der Außenwände bilden und mit einem Putzsystem versehen sind.
Verfahren zur Herstellung eines Wandelements nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Basisplatte (11, 21) im flüssigen Zustand auf die Rückseite (12.1, 22.1) der Dämmplatten (12, 22) aufgegossen und verdichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmplatte (12, 22) mit einer strukturierten Oberfläche (22.1) zur Herstellung eines Formschlusses mit der Basisplatte (11, 21) versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass in die Dämmplatte (12, 22) vor dem Aufbringen des Materials der Basisplatte (11, 21) eine Vielzahl über die Rückseite (12.1, 22.1) der Dämmplatte (12, 22) vorstehender Ankerelemente eingebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem vollständigen Abbinden des Materials der Basisplatte (11, 21) in die Basisplattenrückseite (11.1, 21.1) Aussparungen (14, 24) zur Aufnahme von Elementen ener Tragekonstruktion und/oder als Installationskanäle (25) eingebracht, insbesondere eingefräst werden.