DE19501112A1 - Schalungssystem - Google Patents

Description

Schalungssysteme für die Herstellung von Beton- und Mörtelwänden sind in allen Bereichen der baukonstruktiven Anwendung bekannt. Man verwendet wiederverwendbare oder verlorene Schalungen.

Während in der Vergangenheit solche Schalungssysteme insbesondere im konstruktiven Ingenieurbau (z. B. Brückenbau) oder Großbau (z. B. Industrie- und Gewerbebau, Großwohnbau) hauptsächliche Anwendung fanden, setzte sich im Bereich des Eigenheimbaues (Ein- und Mehrfamilienhäuser, Reihenhäuser, Kettenhäuser, Doppelhäuser), die Bauweise Stein-auf-Stein als häufigste handwerkliche Massivbauanwendung durch.

Allerdings hat man immer wieder versucht, mit Erfolg, der bauüblichen Stein-auf-Stein Bauweise rationellere Schalungsbausysteme entgegenzusetzen. So ist es mittlerweile schon zwei Jahrzehnte her, als sich im Eigenheimbau ein Schalungssystem auf Basis von Kammersteinen aus Spanbeton (Isospan) sehr gut im Markt einführte und durchsetzte. Andere Kammersteine gibt es aus Beton, Leichtbeton, Porenbeton, Bimsstein.

Einhergehend mit der vor einem Jahrzehnt bereits einsetzenden Energiesparwelle im Eigenheimbereich verloren jedoch die vorgenannten Kammersteine wieder an Bedeutung, da durch den Einfüllwerkstoff Beton keine akzeptablen K-Werte zu erzielen waren.

Einige Hersteller von Kammersteinen gingen jedoch dann dazu über, in die einzelnen Kammern Hartschaum- oder Mineralfaserdämmungen einzulegen und konnten damit die K-Werte ihrer Schalungssteine erheblich verbessern. Diese Anwendung war jedoch kostenintensiv und eine reine Handarbeit in der Herstellung. Obwohl die Forderung nach noch besseren K-Werten immer relevanter wurde, konnten die Hersteller der mit Zusatzisolierung versehenen Kammersteine bis heute ihre Marktanteile sichern.

Allerdings wurde die Eigenheimbranche zunehmend mit der Tatsache konfrontiert, daß Fertighäuser auf Basis von Holzständerkonstruktionen immer mehr Marktzuwachs bekamen und dem Massivbau Marktanteile abnahmen. Hinzu kam, daß Fertighäuser aufgrund ihrer Wandkonstruktionen schon immer Energiesparhäuser waren und die Anforderungen der Wärmeschutzverordnungen weit übertrafen.

Der Massivbau zog hier nach, als die ersten Kammersteine auf Basis von EPS-Polystyrol- Hartschaum (Styropor) für die Betonverfüllung entwickelt wurden (Styropor-Schalungssteine). In der häufigsten Anwendung dieser Schalungssteine, nämlich Außen- und Innenschale jeweils 5 cm Stärke, ließ sich trotz Betonverfüllung ein bemerkenswerter K-Wert von 0,28 erzielen.

Gleichzeitig war auch eine Bauanwendung geboren, die für die Eigenleistung der Bauherren ausgelegt war: Die Schalungssteine waren leicht und problemlos durch Noppenverbindungen geschoßhoch aufzustecken. Die geschoßhohe Verfüllung jedoch bringt bis heute Probleme, da sich immer wieder Betonausbrüche ergeben und Wände nicht genau gerade werden.

Ein anderer Nachteil ergibt sich bis heute darin, daß die Herstellung von Styropor- Schalungssteinen außerordentlich kostenaufwendig ist, da es sich hierbei um formwerkzeuggebundene Automatenware mit hohen Standzeiten in der Herstellung handelt.

Ein weiterer Nachteil der Styropor-Schalungssteine ergab sich aus der Tatsache, daß auch die Verbindungsstege üblicherweise aus Styropor bestanden, so daß statt einer geschlossenen Massivwand lediglich eine Beton-Skelett-Konstruktion entstand. Dies brachte zwar keine statischen Probleme, jedoch entwickelte der Verbraucher zunehmend ein Vorurteil dagegen, daß man überall, da die Stege wegen des Schalungsdruckes des Verfüllbetons dicht angeordnet sein mußten, durchgängige Styroporstellen in der Außenwand hatte, die man sehr leicht auffinden und durchstechen konnte.

Heute verwenden nur noch wenige Systemhersteller Verbindungsstege aus Styropor, sondern man ist auf Metallstege bzw. Kunststoffstege übergegangen. Nunmehr ergibt sich zwar die durchgängige Massivwand, jedoch ist bei Einsatz dieser Stege die Herstellung nochmals erheblich teurer geworden, so daß sich der Verbraucher zunehmend gegen die heute verlangten Preise sperrt.

Man muß sagen: Die Herstellung solcher Schalungssteine als Automatenware ist aufwendig und teuer und zudem unnötig. Besser wäre es, Hartschaumschalungen aus geschnittenen Dämmstoffplatten herzustellen, da dieser Werkstoff durch Großblockaufschäumung wesentlich rationeller und kostengünstiger herzustellen ist. Allerdings wäre hier die Konstruktion der Verbindungsstege schwierig zu lösen.

Eine Außenseiterlösung dieses Problems bestand darin, daß ein Hersteller Verbindungsstege aus ultraleichtem Lupftporenbeton herstellte und mittels PUR-Kleber in die Dämmschalen einklebte. So war das erste großflächige Styropor-Schalungselement auf Basis von geschnittenen Polystyroldämmplatten entstanden. Das Herstellungsverfahren wiederum zeigte sich als so aufwendig, daß ein Preisvorteil gegenüber der Automatenware nicht erzielbar war.

Das größte Problem und auch der Grund, daß sich Schalungssysteme auf Basis von Styropor (Polystyrol) nicht durchschlagend durchsetzen konnten besteht darin, daß beide Schalen des Schalungssteines aus Dämmstoff (Polystyrol) bestehen, so daß auch die dem Raum zugewandte Innenfläche der Wand aus Styropor besteht.

Viele sprechen hier vom Isolierkäfig.

In der Tat kann man diesen Sachverhalt der Innendämmschale sachlich nicht rechtfertigen. Daß ein Haus eine gute Isolation der Außenwände haben sollte, versteht jeder. Daß aber die Isolation geteilt ist (die Hälfte außen, die Hälfte innen) versteht auch der Laie nicht. Jedoch, der Schalungsstein besteht durch und durch aus Styropor und so läßt sich dieses Problem der Innendämmung systembedingt bei den üblichen Styropor-Schalungselementen nicht verändern.

Sicherlich ist dieser Zustand für das Raumklima abträglich. Wohnmedizinisch empfohlen ist ein Raumklima, in welchem möglichst eine relative Luftfeuchte im Mittelwert von 50% nicht überschritten wird. Hierzu ist es aber erforderlich, daß saugfähige Außenwände zur Verfügung stehen, um überschüssige Luftfeuchte aufzunehmen, um diese über den Diffussionsweg langsam nach außen zu transportieren oder zwischenzuspeichern. Bei Verwendung beidseitiger Styroporschalen bleibt für die Aufnahme der Überschußfeuchte lediglich der Innenputz zur Verfügung, was als unzureichend betrachtet werden muß.

Schalungssysteme zur Errichtung von Außenwänden für Wohnhäuser müßten deshalb vollkommen anders beschaffen sein:

• 1. Die Schalung müßte dem Erforderniszweck entsprechend aus verschiedenstofflichen Schalungen (Außenschale, Innenschale) bestehen:
• a) Zur Außenseite (nämlich zur Witterung hin) müßte die Schalung aus Dämmstoff bestehen, bei Verwendung von EPS-Polystyrol-Hartschaum (Styropor) empfohlenermaßen in einer Stärke von 20 cm, damit ein K-Wert in Richtung 0,15 erzielbar wird. Zusätzlich sollte die Dämmschalung die Eigenschaft besitzen, Nässe abzuweisen, die Dampfdiffussion (Atmungsaktivität) jedoch zuzulassen. Diese Anforderung wird in klassischer Weise durch EPS-Polystyrol-Hartschaum erfüllt, der zudem in umweltschonender Weise ohne Verwendung von FGKW hergestellt wird und für die Raumbewohner keinerlei Schademission, zudem auch lebensmittelrechtlich zugelassen ist, aufweist.
• b) Zur Innenseite (nämlich zum Raume hin) müßte die Schalung aus einem massiven Wandwerkstoff zur Aufnahme der überschüssigen Luftfeuchte bestehen. Besonders geeignet wäre eine Innendämmschale aus 3 bis 5 cm starken Gasbeton-Planplatten, da dieses Material durch seine feinporöse Struktur quasi wie ein Schwamm Überschußfeuchte aufnimmt und langsam nach außen transportiert.
• c) Statt teurer und umständlich anzuwendender Automatenware sollte die Außen­ dämmschale aus geschnittenen Großblockplatten (zum Beispiel in 5 m Länge) bestehen, um eine schnelle und rationelle Anwendung zu gewährleisten.
• 2. Dazu sollte für die eingesetzten Großdämmplatten ein Befestigungs- und Verankerungssystem bestehen, so daß ein kompletter und geschoßhoher Außenwandgrundriß eigenstabil und windsteif zunächst allein aus Dämmwänden errichtet werden kann, um diese Dämmwände neben ihrer Hauptfunktion als verlorene Dämmschalung auch als Montagewand zur Aufnahme der kompletten Haustechnik (Heizung, Sanitär, Elektro, Lüftung) als Schnellmontage-Installationssystem zu verwenden.
• 3. Da bei einem Schalungssystem die Massivwand durch Flüssigverguß entsteht, ist es mehr als naheliegend, ohne wesentlichen Aufwand und Kosten und auf einfache Art und Weise das optimale Flächenheizsystem, nämlich eine Wandflächenheizung entstehen zu lassen.

Bauen Stein-auf-Stein ohne extreme Zusatzdämmung ist nicht mehr gut genug. Schalungssysteme für Wohnhäuser nur als Schnellbausystem im Auge zu haben, hieße, die ersichtlichen technologischen Vorteile einer erweiterten Systemanwendung zu verschenken.

Bauen heute heißt nicht nur Energiesparen zu praktizieren, sondern umfassend global auch der persönlichen Umweltverantwortung Rechnung zu tragen.

Klimaforscher zeichnen für die Zukunft ein äußerst düsteres Bild. Sie sagen Überschwemmungen, Dürren, Mißernten und Hungersnöte voraus. Ursache dieser Vorausschau ist der sogenannte Treibhauseffekt, durch den sich durch die Zunahme der Emissionen unser Erdball immer mehr aufheizt. Die Gefahr des Abschmelzens der Polkappen wird eklatant, Klimazonenverschiebungen werden von Wissenschaftlern vorhergesehen. Deshalb trägt jeder Mensch persönliche Mitverantwortung, im Sinne der Umwelt zu handeln.

Dies beginnt beim Bauen eines eigenen Hauses. Denn die größte CO²-Emission geht nicht etwa von Industrie und Gewerbe aus, sondern entsteht aus der Summe der privaten Haushalte durch Verfeuerung von festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen zum Zwecke der Heizung und Warmwasserbereitung.

Bei Neubauten genügt nur eine Dämmaßnahme, wie sie etwa bei der Altbausanierung angewendet wird, bei weitem nicht.

Die neue Wärmeschutzverordnung zum 1.1.1995 zwingt alle Haushersteller, erhöhten Wärmeschutz zu praktizieren. Ein Umdenken einer konservativen Branche findet oft erst auf gesetzlichen Zwang hin statt. Doch, die neue Wärmeschutzverordnung ist nach diesseitiger Auffassung noch zu inkonsequent, der Gesetzgeber hätte die Wärmeschutzvorschriften noch drastischer fassen sollen und können.

Das Erfordernis im heutigen Wohnbau liegt darin, Energieoptimiertheit und Wohngesundheit in ein ganzheitliches Bausystem zu integrieren.

Von diesem Erfordernis insbesondere geht die dieser Patentanmeldung zugrundeliegende Erfindung aus.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein eigenstabiles Schalungssystem aus zwei verschiedenstofflichen Schalen (Außenschale = Dämmstoff, Innenschale = Massivwandwerkstoff) als verlorene Schalung herzustellen.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Der wesentliche Bestandteil der Problemlösung im Patentanspruch 1 besteht in der Erfindung eines speziellen Verbindungssteges (Fig. 11, Fig. 12), der die beiden verschiedenstofflichen Schalen zu einer festen und eigenstabilen Schalungskonstruktion verbindet.

Hierzu ist der Verbindungssteg auf der einen Seite durch eine 90° Umkantung und durch Anordnung einer scharfen Spitze so konstruiert, daß er sich (schräg anzusetzen) per Daumendruck in die Systemdämmplatte einstechen läßt (Fig. 13a). Während des schrägen Einstechens in die Systemdämmplatte ist der Verbindungssteg mit der Hand hochzubiegen und in eine waagerechte Position zu bringen (Fig. 13b). Sodann wird der Verbindungssteg mit nochmaligem senkrechten Daumendruck in die endgültige Lage gebracht (Fig. 13c).

Durch das Hochbiegen und Nachdrücken des Verbindungssteges während des Einstechvorganges wird der Dämmstoff an der Einstichstelle komprimiert, zudem verklemmt sich der Steg im Dämmaterial.

Auf diese Weise entsteht eine so eigenstabile Verankerung, daß späterhin, nach Fertigstellung der Gesamtschalung, die geschoßhohe Verfüllung (unter Beachtung detaillierterer Ausführungsvorschriften) mit Beton oder Verfüllmörtel möglich ist. Der Schalungsdruck wird voll aufgenommen.

Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Verbindungssteg durch eine 90° umgekantete Spitze (Fig. 11, Fig. 12) so beschaffen, daß er sich mittels Hammer in die Massivschale (z. B. Gasbeton, Bimsstein, Leichtbeton, Tonstein) einschlagen läßt (Fig. 13d).

Eine alternative Ausführung des Verbindungssteges hat statt der Einschlagspitze eine Lochbohrung, um den Verbindungssteg mittels Stahlnagel oder Schraubenverdübelung in einer sehr harten Massivschale (z. B. Beton, Kalksandstein) verankern zu können.

Durch verschiedene Herstellungslängen des Verbindungssteges kann jede variable Wandstärke hergestellt werden.

Bei Herstellung der grundrißumlaufenden Schalungskonstruktion kann von vornherein die Außenschale (Dämmstoff) geschoßhoch errichtet werden. Sodann wird im von der Statik vorgeschriebenen Abstand (erforderliche Massivwandstärke) die erste Lage der Innenschale (Massivwerkstoff) angesetzt mit mittels Verbindungsstegen mit der vorher schon errichteten Außenschale verbunden (Fig. 13d, Fig. 13e, Fig. 13f).

Durch Aufmauern (oder Verkleben) der Massivschalplatten, und Anbringen der Verbindungsstege in jeder Mauerlage, entsteht die geschoßhohe und eigenstabile Schalungskonstruktion aus verschiedenstofflichen Schalen (Fig. 13g).

Für die geschoßhohe Verfüllung sollen die einzelnen Massivschalplatten eine Höhe von 25 cm haben, für die lagenweise Verfüllung können die Massivschalplatten Hochformatiger, nämlich 50 cm, sein. Die Stärke ist je nach Massivwerkstoff zwischen 3 und 5 cm ausreichend. Der waagerechte Abstand der Verbindungsstege soll 40 cm nicht überschreiten.

Die mit der Erfindung nach Patentanspruch 1 erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine eigenstabile Schalung aus verschiedenstofflichen Schalen hergestellt wird, die den Anforderungen an energieoptimiertes und wohngesundes Bauen gerecht wird:

• - Die Außenschale (der Witterung zugewandt) besteht aus Dämmstoff und erfüllt damit als verlorene Schalung die Funktion der Kerndämmung des Hauses.
• - Die Innenschale (dem Raume zugewandt) besteht aus einem tragfähigen Massivwandwerkstoff (tragende Außenwand) und steht als Vollwand der Luftfeuchteregulation (Aufnahmefähigkeit der Überschußfeuchte) zur Verfügung.
• - Gleichzeitig ist durch die Verwendung von großformatigen Systemdämmplatten (Fig. 1) und durch die schnelle Handhabbarkeit der Verbindungsstege (Einstechen, Einschlagen) ein rationelles Schnellbausystem entstanden, welches die geschoßhohe Verfüllung der Schalungskonstruktion zuläßt.

Der im Patentanspruch 2 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, auf der Fundamentplatte die Außenschale als kompletten Außengrundriß geschoßhoch, schnurgenau, windsteif und eigenstabil zu errichten.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 2 aufgeführten Merkmale insbesondere dadurch gelöst, daß ein Befestigungssystem in dreifacher Spezifizierung entwickelt wurde:

1) Federschiene

Auf der Fundamentplatte des Bauobjekts wird eine sogenannte Federschiene in umlaufender Form durch Schrauben, Dübel und Unterlegscheiben, verankert (Fig. 2a).

Sodann wird die Systemdämmplatte (Außenschale), die eine Nut aufweist, in die Feder (Federschiene) gestellt (Fig. 2b), so daß sich eine Nut- und Federverbindung ergibt.

Nur auf diese Weise können überhaupt großformatige Außenschalen aus Dämmstoff (z. B. mit 5 m Länge) verwendet werden:

Solche Großformatplatten in nicht marktüblicher Überlänge sind herstellungsbedingt nicht verwindungsstabil. Insofern läßt sich nur durch Aufstellen dieser Platten keine schnurgerade Wand erreichen. Dadurch jedoch, daß die mit Nut versehenen Großformatplatten in eine paßgenaue Federschiene gestellt werden, richten sich diese automatisch schnurgerade aus und finden stabilen Halt (Fig. 2b).

2) Verbindungskrampen

Zur Herstellung einer eigenstabilen und geschoßhohen Außenschale ist es erforderlich, die Nut- und Federverbindungen unlösbar bzw. schwer lösbar zu gestalten.

Hierzu wurden spezielle Verbindungskrampen (Fig. 3a, Fig. 3b) entwickelt.

Durch Einstechen dieser Verbindungskrampen im Bereich der Nut-Feder­ verbindung (Fig. 4a, Fig. 4b) lösen sich diese nicht mehr selbsttätig und sind auch unter mechanischer Beanspruchung (z. B. Schalungsdruck) nur schwer lösbar.

Mit denselben Verbindungskrampen lassen sich auch problemlos Eck­ verbindungen (Fig. 5) herstellen.

Auch ist eine kombinierte Anwendung möglich: Die Verbindungen lassen sich besonders gut durch Aufbringen eines PUR-Klebers fixieren, der aller­ dings längere Abbindezeiten hat und das kontinuierliche Weiterarbeiten deshalb nicht zuläßt. Bei zusätzlicher Verwendung der Verbindungskrampen jedoch ist die sofortige Fixierung gegeben, die späterhin durch das Abbinden des Klebers noch wirkungsvoller ist.

3) Scheibennägel

Zu einer Eigentümlichkeit im Bauablauf gehört (was Baufachleute verwundern läßt), daß die Innenwände (die aus jedem handelsüblichen massiven Wandwerkstoff, z. B. Gasbeton, bestehen können) vor den Außenwänden geschoßhoch errichtet werden.

Auf der Fundamentplatte entstehen somit bei Baubeginn geschoßhohe Innenwände, aber noch keine Außenwände.

Das vorrangige Errichten der geschoßhohen Innenwände dient dazu, an ihnen mittels spezieller Scheibennägel (Fig. 6b) die sodann geschoßhoch aufzustellenden Außenschalen (Systemdämmplatten) zu befestigen und damit die Eigenstabilität und Windsteifheit der geschoßhohen Außenschale zu unterstützen.

Die Innenwände laufen paßgenau auf die Außenschale zu (Fig. 6a), so daß mittels Einschlagen dieser Scheibennägel eine Verankerung der Außenschale an den Innenwänden in geschoßhoher und grundrißumlaufender Weise ermöglicht ist (Fig. 6 c).

Der im Patentanspruch 3 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß eine Außendämmung in Form der hier verwendeten Systemdämmplatten nach den Richtlinien des Instituts für Bautechnik, Berlin, sowie nach den allgemeinen anerkannten Regeln der Bautechnik, mit der Massivwand auf Dauer verankert sein muß, quasi von ihr getragen sein soll.

Dieses Problem ist durch die im Patentanspruch 3 aufgeführten Merkmale in zweifacher Weise zu lösen:

1) Lochanker

In die Systemdämmplatten werden nach einem festgelegten Maßmuster mittels Fräse, Lochsäge oder Forstnerbohrer Löcher als Lochanker eingebohrt, die nach Möglichkeit konisch ausgestaltet sein sollen, nicht müssen (Fig. 7a).

Beim Verfüllen der Schalung (Fig. 7b) mit gut fließbarem Verfüllbeton bzw. Verfüllmörtel fließt das Verfüllmaterial in die vorgesehenen Löcher, so daß sich eine Noppenstruktur aus massivem Wandwerkstoffmaterial ergibt, wodurch die Systemdämmplatten auf Dauer sicher mit der Massivwand verankert sind und von ihr getragen werden.

Bei Verwendung von rostfreien Verbindungsstegen (Kunststoff, feuerverzinkt, Aluminium) allerdings ist schon damit ein ausreichendes Verankerungssystem der Systemdämmplatten mit der Massivwand gegeben, so daß in diesem Falle auf die vorbeschriebenen Lochanker verzichtet werden könnte.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 4 angegeben, indem im Zusammenhang mit der Errichtung der Schalungskonstruktion gleichzeitig ein Heizflächensystem (Wandflächenheizung) eingebracht wird.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 4 aufgeführten Merkmale in geradezu klassischer Weise gelöst, indem die geschoßhoch errichtete Außenschale aus Dämmstoff als Montagevorrichtung für die Wandflächenheizung dient:

• 1) Auf den Innenflächen der Systemdämmplatten werden (bevor die zweite Schale errichtet wird) spezielle Befestigungsschienen (Fig. 8a) mittels Haarnadelklipsen (Fig. 8c) angebracht.
• 2) In die Befestigungsschienen lassen sich in verschiedenen Verlegeabständen Heizrohre einklipsen (Fig. 8b), so daß sich raumbezogene Rohr-Heizkreise (Rohrregister) auf den Dämmwänden errichten lassen. Vermerk: Die Heizrohre können auch ohne Befestigungsschienen mittels der bereits erwähnten Haarnadelklipse (Fig. 8c) auf der Dämmwand verlegt werden.
• 3) Es läßt sich somit im Vergleich zu einer Fußbodenheizung in 20fach schnellerer Montagezeit ein komplettes Flächenheizsystem verlegen, welches zudem wärmephysikalisch optimal ist (Fig. 9).

Verschiedene Verlegearten (Fig. 10a, Fig. 10b, Fig. 10c) sind möglich: Mäanderform, Spiralform.

Die Auslegung der Wandflächenheizung bedarf der objektbezogenen Projektierung, wobei durch unterschiedliche Rohrabstände und/oder Vorlauftemperaturen verschiedene Heizleistungen zu erzielen sind. Bei Problemzonen (z. B. Fenster) ist die gezielte Engverlegung (Fig. 9) vorzunehmen. Stehen in Räumen wegen bodenlanger Fenster oder Anordnung von Großmöbeln nicht genügend Außenwandflächen zur Verfügung, so verspringt hier die Wandflächenheizung auch in Innenwände, in den Fußboden oder auch in die Decke.

Grundsätzlich ist die Wandflächenheizung mit jeder anderen Flächenheizung (z. B. Fußbodenheizung, Deckenstrahlheizung) kompatibel, da alle Flächenheizsysteme auf Niedertemperaturniveau funktionieren.

Eine Einzelraumregelung optimiert die Wärmefunktion.

• 4) Die Wandflächenheizung kann als Warmwasser- oder Elektrowiderstandsheizung ausgeführt werden.
• 5) Besonders interessant ist, daß es sich bei dieser Flächenheizung um eine "echte" Wandflächenheizung, und nicht nur um eine Unter-Putz-Wandflächen­ heizung handelt. Das wandintegrierte Rohrregister wirkt tatsächlich auf die Vollwand, die eine zusätzliche Funktionsbedeutung als Feststoffspeicher erhält.

In hochisolierten Energiesparhäusern muß bezüglich der Heizung umgedacht werden. Während in normalisolierten Häusern die Trägheit des Heizflächen­ systems nicht wünschenswert ist, gewinnt in hochisolierten Häusern gerade dieser Effekt eine vorteilhafte Bedeutung:

Die Vollwand wird zum Feststoffspeicher und gibt wohnmedizinisch empfohlene und behagliche Strahlungswärme in dosierter Form ab.

Eine Überheizung von Räumen durch einen Nachwirkungseffekt des Feststoffspeichers ist praktisch ausgeschlossen, da sich ein Selbstregelungseffekt wärmephysikalisch wie folgt ergibt:

Desto mehr sich die Raumtemperatur der Wandoberflächentemperatur annähert, desto geringer wird die Wärmeabgabe der Wand an den Raum.

Dies bedeutet: Wenn dem Raume Fremdwärme zufließt (Sonneneinstrahlung, Kaminwärme, etc.) würde sich die Wärmeabgabe der warmen Wände an den Raum automatisch verringern und sich theoretisch (bei Ausgleich von Raum- und Oberflächentemperatur) auf Null setzen.

Dieser Selbstregelungseffekt gestattet beispielsweise den Einsatz von Elektro­ direktheizungen (Warmwasserheizungen oder Widerstandsheizungen) oder Wärmepumpenheizungen unter dem Aspekt der Spitzenlastabschaltungen (über Rundsteuerempfänger) der Elektrizitätswerke. Diese räumen die günstigsten Tarife (Nachtstrom, Niedertarif) nur ein, wenn mehrmals am Tage für jeweils 2 Stunden weggeschaltet werden kann. Dies ist aber nur möglich, wenn eine Speichervorrichtung (Pufferspeicher) in dem Wohnhaus vorhanden ist.

Bei Anwendung der dieser Patentanmeldung zugrundeliegenden Wandflächen­ heizung ist die Speichervorrichtung Standard und besteht aus den Vollwänden. Abschaltungen von jeweils 2 Stunden Dauer und mehr sind unproblematisch.

Genauso ist es möglich, über einen lieferbaren Wärmetauscher Feststoffwärme (Kamin, Kachelofen) direkt in die Wandflächenheizung zu geben und den langanhaltenden Speichereffekt auszunutzen. Eine solche Feststoffheizung kann ohne weiteres die Vollheizung des Hauses darstellen.

Die im Patentanspruch 5 angegebene Erfindung stellt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zur Durchführung der verschiedenen haustechnischen Installationen im Neubau dar.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 5 aufgeführten Merkmale dadurch gelöst, daß die geschoßhohe Außenschale gleichzeitig als Montagewand für die folgenden Installationen dient:

• a) sanitäre Rohinstallation, bestehend aus Warmwasser-, Kaltwasser-, Zirkulations- und Abflußleitungen
• b) Elektro-Rohinstallation, bestehend aus dem Stromkabeln, regeltechnischen Steuerleitungen, sowie Leerrohren
• c) die Luftkanalinstallation für eine raumlufttechnische Anlage (z. B. Lüftungswärmerückgewinnungsanlage) oder zentrale Staubsauganlage
• d) oder eine sonstige haustechnische Installation.

Die Rohre und Kabel werden mittels Befestigungsklipsen (z. B. Haarnadel-Klip nach Fig. 8c) auf der Innenfläche der Außenschale aufgebracht und in den Verfüllbeton bzw. Verfüllmörtel eingeschlossen.

Auf diese Weise können alle haustechnischen Rohinstallationen schneller als bisher erledigt werden.

Da mit dem Entstehen der Außenwände bereits die Rohinstallationen erledigt werden, können sich im Bauablauf unmittelbar (ohne Warten auf Klempner, Installateure, Heizungsbauer, Elektriker) die Ausbauarbeiten (z. B. Putz, Estrich, Trockenbau) anschließen lassen, so daß sich die Gesamtbauzeit des Objektes erheblich verkürzt.

Der im Patentanspruch 6 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß bei einer Wandflächenheizung im gesteigerten Maße die Gefahr einer nachträglichen Beschädigung der Heizrohre durch versehentliches Anbohren oder Nageln besteht, da sich bei den üblichen Wandheizungen die Rohre unter Putz (also unmittelbar an der rauminnenseitigen Oberfläche) befinden. Das gleiche trifft bei anderen haustechnischen Installationen zu.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 6 aufgeführten Merkmale weitgehend eliminiert.

Hier befinden sich (von der Raumseite her betrachtet) die Installationen hinter der Massivwand (auf der Dämmung), so daß sich eine Toleranz von etwa 180 mm (länger als handelsübliche Bohrer) ergibt. So kann (wie bei keiner Unter-Putz-Wandheizung möglich) bei dieser Art der Wandflächenheizung überall gebohrt und gedübelt werden, ohne das die Gefahr einer Beschädigung besteht.

Sollte sich jedoch bei einem Durchbohrversuch eine Beschädigung von Installationen ergeben, so besteht in der Erfindung ein großer Reparaturvorteil darin, daß die Reparatur von außen durchgeführt werden kann. Insofern müssen innen weder Fliesen, Tapeten u. dgl. für den Reparaturzweck beschädigt werden.

Erläuterung der anhängenden Zeichnungen

Fig. 1 Systemdämmplatte als Großformatplatte aus EPS-Polystyrol-Hartschaum in der Güte PS 20, mit umlaufender Nut (Feder ist lose einzulegen).

Maße:
L = 5000 mm
H = 1250 mm
T = 200 mm.

Fig. 2
2a Federschiene, auf der Bodenplatte verankert
2b Nut- und Feder-Verbindung der Systemplatte und Federschiene

Fig. 3
3a Verbindungskrampen Form A
3b Verbindungskrampen Form B

Fig. 4
4a Zwei zusammengesetzte Systemdämmplatten
Nut- und Federverbindung zusätzlich durch Verbindungskrampen fixiert
4b Transparentdarstellung des vorgenannten Zusammenhangs

Fig. 5 Eckverbindung zweier Systemdämmplatten

Fig. 6
6a T-Verbindung
Innenwand auf Systemdämmplatte zu laufend mit Fixierung durch Scheibennagel
6b Scheibennagel
L = 300 mm
Scheibe d = 80 mm
6c Grundrißdraufsicht
Systemdämmplatten grundrißumlaufend an den Innenwänden fixiert

Fig. 7
7a Systemdämmplatte mit Lochanker
7b Schalung

Fig. 8
8a Systemschiene mit integrierten Rohrhaltern
8b Systemschiene mit Heizrohr in Mäanderform
8c Universal-Haarnadel-Klip

Fig. 9 Wandflächenheizsystem
Darstellung zweier Heizkreise (Außenwand mit und ohne Fenster) mit gezielter Engverlegung im Fensterbrüstungsbereich

Fig. 10
10a Heizkreisverlegeform A: Mäanderform durchlaufend
10b Heizkreisverlegeform B: Mäanderform ineinanderliegend
10c Heizkreisverlegeform C: Spiralform (Schneckenform)

Fig. 11 Verbindungssteg
zum Verbinden zweier verschiedenstofflicher Schalen zu einer eigenstabilen Schalungskonstruktion

Fig. 12 Verbindungssteg maßliche Darstellung

Fig. 13
13a Montagedarsteilung: Verbindungssteg schräg ansetzen und mit dem Daumen in die Systemdämmplatte eindrücken (einstechen)
13b Montagedarstellung: Während des Einstechens in die waagerechte Stellung hochbiegen
13c Montagedarstellung: Zur besseren Verklemmung und unter Komprimierung des Dämmstoffes mit dem Daumen nachdrücken
13d Montagedarstellung: Erste Lage der Wandwerkstoffschalung ansetzen, dabei den Verbindungssteg hochbiegen, und auf die Wandwerkstoff­ platte auffedern lassen, sodann den Verbindungssteg einschlagen
13e Darstellung: Endgültiger Sitz des Verbindungssteges in der ersten Mauerlage
13f Darstellung der zwei ersten Mauerlagen
13g Schalungskonstruktion zur geschoßhohen Errichtung

Fig. 14 Verfüllvorbereitete Schalungskonstruktion mit integrierter Wandflächenheizung
Außenschale = Systemdämmplatte (z. B. EPS-Polystyrol-Hartschaum 200 mm Stärke)
Innenschale = Wandwerkstoff (z. B. Gasbeton 50 mm Stärke)

Fig. 15 Außenwandaufbau
Schnittdarstellung des 7-schaligen Außenmauerwerks
1 = Außenverblendung
2 = Putzträger
3 = Außenschale (Kerndämmung)
4 = Massivwandkern
5 = Haustechnik (Heizung, Sanitär, Elektro, Lüftung)
6 = Innenschale (z. B. aus Gasbeton)
7 = Innenputz

Claims (8)

1. Schalungssystem als sogenannte verlorene Schalung zur baustellenbezogenen Herstellung von massiven Hochisolations-Außenwänden mittels Beton- oder Mörtelverfüllung, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalungssystem aus zwei verschiedenstofflichen Schalen, nämlich auf der Außenseite aus einem Dämmstoff (Polystyrol-Hartschaum oder einem anderen gleichfalls geeigneten Dämmstoff) und auf der Innenseite aus einem massiven Wandwerkstoff (Gasbeton oder einem gleichfalls geeigneten anderen Wandwerkstoff) besteht, die mittels spezieller im vorgeschriebenen Abstand anzuordnender Verbindungsstege, die sich einerseits in die Dämmstoffschalung einstechen, andererseits in die Wandwerkstoffschalung einschlagen (oder einnageln) lassen, zu einer Schalungskonstruktion zusammengefügt werden.

2. Herstellung der Dämmstoff-Außenschale der vorbeschriebenen Schalungskonstruktion unter Verwendung von Großformat-Dämmstoffplatten mit umlaufender Nut- und Federverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) auf der Fundamentplatte des Bauobjekts eine grundrißumlaufende Federschiene aus Dämmstoff (oder einem anderen geeigneten Material) mittels im vorgeschriebenen Abstand anzubringender Schrauben, Dübel und Unterlegscheiben, verankert wird, so daß Großformat-Dämmplatten (z. B. 5 m lang) mit ausgefräster Nut in die Federschiene eingestellt werden und sich an dieser schnurgerade ausrichten und stabilen Halt finden,
• b) die Nut- und Federverbindungen der einzelnen zu einem geschoßhohen Grundriß zusammengefügten Großformat-Dämmplatten zusätzlich mit speziellen aus Kunststoff oder Metall hergestellten und im vorgeschriebenen Abstand in die Dämmstoffplatten einzustechenden Verbindungskrampen verfestigt werden, so daß die Nut-Feder-Verbindungen selbsttätig nicht mehr lösbar, bzw. unter mechanischer Einwirkung (z. B. Schalungsdruck bei der Beton- bzw. Mörtelverfüllung) nur noch schwer lösbar sind,
• c) die Großformat-Dämmplatten zusätzlich an den auf sie zulaufenden und vorher geschoßhoch erstellten Innenwänden mittels im vorgeschriebenen Abstand spezieller einzuschlagender überlanger Scheibennägel geschoßhoch befestigt werden,

so daß insgesamt eine geschoßhohe und grundrißumlaufende Dämmwand als Außenschale der vorher beschriebenen Schalungskonstruktion in eigenstabiler und windsteifer Ausführung entsteht und gleichzeitig ein Schnellmontagesystem ist.

3. Verankerungssystem zur festen und tragfähigen Verbindung der Außendämmschale mit dem massiven durch Beton- oder Mörtelverfüllung in der vorbeschriebenen Schalungskonstruktion hergestellten Massivwand, dadurch gekennzeichnet, daß in die Innenflächen der Außendämmschale mittels Lochsäge, Forstnerbohrer o. dgl. im vorgeschriebenen Abstand Löcher eingefräst sind, in welche bei der Verfüllung der Schalung Beton bzw. Mörtel einfließt, so daß sich nach Erstarrung (Abbinden) des Wandwerkstoffes eine massive Noppenstruktur ergibt, an welcher die Dämmschalung auf Dauer stabilen und tragfähigen Halt findet.

4. Herstellung eines Heizflächensystems als Wandflächenheizung mittels Warmwasserrohrkreisen oder elektrischen Heizwiderstandskabeln, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbeschriebene Außendämmschale neben der Funktion als Kerndämmung und verlorene Schalung zusätzlich als Montagevorrichtung dient, um auf den Innenflächen derselben unter Bildung einzelner raumbezogener Heizkreise in mäander- oder spiralförmiger (oder sonstiger) Anordnung,

• a) mittels Befestigungsschienen oder Befestigungsklippsen und unter Beachtung vorgeschriebener Rohrabstände ein Rohrregister, bestehend aus Metall- oder Kunststoffrohren, zum Durchfluß von Warmwasser (als Heizungsvor- und rücklauf, und als Niedertemperaturheizflächensystem)
• b) oder mittels Befestigungsschienen oder Befestigungsklippsen und unter Beachtung vorgeschriebener Kabelabstände ein Elektroheizregister aufzubringen und bei der Beton- bzw. Mörtelverfüllung fest in die Massivwand einzuschließen, so daß auf diese Weise ein großspeichervolumiges (Massivwand = Feststoffspeicher) und außenwandintegriertes Wandflächenheizsystem entsteht, welches ein wohnmedizinisch empfohlenes und behagliches Strahlungsheizklima in den Räumen erzeugt und energiewirtschaftlich besonders sparsam ist.

5. Montagevorrichtung für die Ausführung von haustechnischen Rohinstallationen dadurch gekennzeichnet, daß die vorbeschriebene Außendämmschale neben der Funktion als Kerndämmung, verlorene Schalung, Tragvorrichtung der Wandflächenheizung zusätzlich als Montagevorrichtung dient, um auf den Innenflächen derselben mittels Schienen, Klippsen, oder sonstiger Hilfsmittel,

• a) die sanitäre Rohinstallation, bestehend aus Warmwasser-, Kaltwasser-, Zirkulations- und Abflußleitungen,
• b) die Elektro-Rohinstallation, bestehend aus den Stromkabeln, regeltechnischen Steuerleitungen, sowie Leerrohren,
• c) die Luftkanalinstallation für eine raumlufttechnische Anlage (z. B. Lüftungswärmerückgewinnungsanlage) oder zentrale Staubsauganlage,
• d) oder eine sonstige haustechnische Installation,

aufzubringen und bei der Beton- bzw. Mörtelverfüllung fest in die Massivwand einzuschließen, so daß auf diese Weise ein Schnellmontagesystem in der Weise entsteht, daß mit Entstehen der Außenwände bereits Rohinstallationen erledigt sind, demzufolge sich unmittelbar die Ausbauarbeiten (ohne Warten auf Klempner, Installateure, Heizungsbauer, Elektriker) anschließen lassen, und sich damit die Gesamtbauzeit eines Objektes erheblich verkürzt.

6. Herstellung einer Montagevorrichtung für die Aufnahme von haustechnischen Installationen (Wandflächenheizung, Sanitärinstallation, Elektroinstallation, Luftkanalinstallation) durch Verwendung von Außenschalungen aus Dämmstoff als Montagewände, wie vorher beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die im Beton bzw. Mörtel eingeschlossenen Kabel- und Rohrinstallationen gegen nachträgliche mechanische Beschädigung (z. B. versehentliches Anbohren) in der Weise gesichert sind, daß die Aufbringung auf die Innenflächen der Dämmschalen erfolgte, somit zur Rauminnenseite ein genügender Sicherheitsabstand (größer als handelsübliche Bohrer für Normalbohrmaschinen) zur Vermeidung mechanischer und versehentlicher Beschädigungen gewährleistet ist.