DE19707575A1 - Vorgefertigtes Kelleraußenwandelement - Google Patents
Vorgefertigtes KelleraußenwandelementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Kelleraußenwandelement als mehrschaliges
Bauwerksteil zur Montage von Kellergeschossen für Gebäude oder Gebäudeteile.
Vor allem beim Bau von Ein- oder Zweifamilienhäusern ist beim Bau der Keller dem
Erfordernis Rechnung zu tragen, daß die Kellerräume so beschaffen sein sollten, daß sie
auch für eine anderweitige Nutzung, z. B. als Lagerraum, Werkstatt oder Wohnraum
geeignet sind. Demzufolge sind bereits beim Bau der Keller die bekannten Forderungen
des Feuchte-, Wärme-, Schall- und Brandschutzes zu erfüllen.
Mehrschichtige Bauwerksteile aus Beton mit tragenden Schichten und dazwischen
liegenden Dämmschichten sind z. B. aus der DE 34 26 433 A1 bekannt. Die Bauwerksteile,
die als Wand, Decken oder Dachplatten eingesetzt werden können, werden in liegenden
Formen hergestellt. Das als Wand ausgebildete Bauwerksteil besteht aus vier tragenden
Schichten und jeweils dazwischenliegenden Dämmschichten als Schutz gegen Feuchtig
keit, Kälte, Schall und Wärmeverlust. In den Dämmschichten sind Aussparungen
vorgesehen, so daß sich als Verbindungselemente zwischen den einzelnen Betonplatten
nach dem Beschichten der Form mit Betonmörtel Stege ausbilden, die dem Bauwerksteil
die erforderliche Festigkeit geben sollen. Im eigentlichen besteht dieses Bauwerksteil
aus einem gegossenen Betonteil mit drei integrierten Dämmschichten, die relativ große
versetzte Ausnehmungen aufweisen, die ebenfalls mit Beton ausgegossen sind, wobei
an der Außenseite eine gesonderte Außenbekleidung und an der Innenseite eine
Gipsplatte angeformt sind. Der Nachteil dieses Bauwerksteils besteht einerseits in der
aufwendigen Herstellung und einer relativ großen Wanddicke. Dieses Bauwerksteil ist
sehr kostenaufwendig. Bei einer Verringerung der Wanddicke würde die tragende
Funktion der Betonschichten beeinträchtigt.
Der wesentliche Nachteil besteht jedoch darin, daß durch die relativ großen Stege
zwischen den Betonschichten Wärmebrücken entstehen, die die Wärmedämmeigen
schaften erheblich reduzieren. Ferner reichen die Dämmschichten nicht bis zur Element
oberkante, so daß an den jeweiligen Anschlußbereichen ebenfalls Wärmebrücken ent
stehen.
Aus dem DE-GM 75 13 144 ist eine Mehrschichtverbundplatte bekannt, die plattenförmige
Außenschichten, insbesondere aus einem Holzwerkstoff, und als Zwischenschicht eine
Hartschaumschicht aus Kunstharz, die mit den Außenschichten verklebt ist, aufweist.
Derartige Verbundplatten sind in ihrer Tragfestigkeit begrenzt und für einen Einsatz als
tragende Kellerwand zur Aufnahme von Betondeckenelementen und des Oberhauses
ungeeignet.
Bekannt ist auch eine mehrschichtige Bauplatte (DE-GM 74 17 203), die aus zwei Außen
schichten unterschiedlicher Wanddicke aus armiertem Stahlbeton besteht, zwischen
denen eine wärmedämmende Schicht angeordnet ist. Die mechanische Verbindung der
beiden Außenschichten erfolgt durch an sich in der Form bekannte Verbindungs
elemente aus glasfaserverstärktem Kunststoff.
Nachteilig bei dieser Bauplatte sind die aufwendigen Verbindungselemente, die zu
erhöhten Kosten führen. Außerdem besteht die Gefahr, daß im Bereich von Fenster- und
Türöffnungen der Zusammenhalt der Bauplatte nicht mehr mit der erforderlichen Sicher
heit gewährleistet ist.
Aus der DE-U1 83 20 239.0 ist ein spezieller Verbundanker einer Schichtverbundplatte
bekannt. Diese besteht aus einer Tragplatte, einer Vorsatzplatte und einer dazwischen
liegenden Isolierschicht. Eine derartige Schichtverbundplatte ist als Kelleraußenwand
ungeeignet, da nur eine tragende Platte vorhanden ist, die entsprechend dick auszu
bilden wäre, um für die nachfolgende Geschoßwand und die Deckenelemente als
Auflage zu dienen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein vorgefertigtes Kelleraußenwandelement als
mehrschaliges Bauwerksteil zu schaffen, das kostengünstig herstellbar ist, eine einfache
Montage ermöglicht, geeignet ist, tragende Funktionen für die Kellerdecke und das Ober
haus zu übernehmen, hervorragende Wärmedämmeigenschaften aufweist und bei dem
die Bildung von Wärmebrücken sowohl im Wandquerschnitt als auch im Anschluß
bereich zur Kellerdecke und zum Oberhaus ausgeschlossen ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst. Weitere Ausgestaltungsvarianten sind in den Ansprüche 2 bis 4 angegeben.
Das Kelleraußenwandelement besteht aus einer Betonaußenschale und einer Beton
innenschale, die am Fußpunkt durch eine Betonschale miteinander verbunden sind. Das
reine Betonelement hat demzufolge einen U-förmigen Querschnitt. Die durchgehende
Querverbindung am Fußpunkt hat im Rahmen der Gesamtkonstruktion mehrere Vorteile.
Sie dient als verbesserte Auflage für das Wandelement bei der Montage, verhindert
infolge der unterschiedlichen Kräfte, die auf die Betonaußen- und die Betoninnenschale
wirken ein Verschieben der beiden Schalen gegeneinander und ermöglicht, daß die
Ausbildung der noch erforderlichen Verankerungselemente im Querschnitt und in der
Anzahl so verringert werden kann, daß im Wandquerschnitt keine Wärmebrücken ent
stehen. Die Querverbindung wirkt nicht als Wärmebrücke, da sie im fertigen Keller
unterhalb des Fußbodenaufbaus liegt. In dem Freiraum zwischen der Betoninnenschale
und der Betonaußenschale befindet sich als Kerndämmung eine Dämmschicht,
vorzugsweise aus geschäumtem Polystyrol, die bis zur Oberkante der Betonaußenschale
reicht. Die obere Stirnseite der Betonaußenschale bildet die alleinige Auflage für das
nachfolgend aufzusetzende Außenwandelement des Gebäudes. Die Betonaußenschale
erfüllt damit im wesentlichen drei Funktionen. Sie dient in den Bereichen oberhalb der
Geländeoberkante als Wetterschale, erfüllt gleichzeitig ihre Funktion als Sichtelement
und hat ganzheitlich gesehen die tragende Funktion für das Oberhaus inne.
Die obere Stirnseite der Betoninnenschale bildet die alleinige Auflage für die Decken
elemente der Kellerdecke. Die Betoninnenschale ist im Vergleich zu der Betonaußen
schale um den Betrag der Höhe des Deckenelementes zurückgesetzt, so daß die Ober
kante der Betonaußenschale bündig mit der Deckenoberkante abschließt. Dadurch ist
die Bildung von Wärmebrücken im Anschlußbereich zur Kellerdecke und zum Oberhaus
ausgeschlossen.
Weist die auf die Betonaußenschale aufgesetzte Außenwand an der Innenseite eine
Wärmedämmschicht auf, so steht diese Dämmschicht unmittelbar mit der Kerndämmung
des Kelleraußenwandelementes in Berührungskontakt. Somit weist die Außenwand des
Gebäudes von der Oberkante des Obergeschosses bis zum Kellerfußboden eine einheit
liche durchgehende Dämmung auf, die nur im Bereich der Kelleraußenwand durch einige
wenige, eine geringe Querschnittsfläche aufweisende, Ankerelemente unterbrochen ist.
Durch den kleinen Ankerquerschnitt von kleiner als 400 mm² und die geringe Anzahl der
Anker, die nur in einem Abstand von mindestens 1 m zueinander angeordnet sind,
besteht somit keine Gefahr der Bildung von Wärmebrücken. Messungen hinsichtlich der
Wärmedämmeigenschaften haben ergeben, daß die Kelleraußenwände einen k-Wert
<0,32 W/m² K aufweisen. Zur Verhinderung von Tauwasseranfall bei extrem niedrigen
Außentemperaturen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zwischen der Innenseite der
Betonaußenschale und der Dämmschicht eine Feuchtigkeitssperrschicht anzuordnen.
Die Fugen zwischen den einzelnen montierten Kelleraußenwandelementen werden mit
einem speziellen Montageschaum verschlossen und abgedichtet. Infolge der
hervorragenden Wärmedämmung mittels der aus den vorgeschlagenen neuen Keller
außenwandelement hergestellten Keller, können diese einer vielseitigen Nutzung
zugeführt werden. Ein Keller für ein Eigenheim kann innerhalb eines Tages montiert
werden. Gut wärmegedämmte Kellerräume tragen zwangsläufig auch zu einer
Reduzierung der Heizkosten bei.
In an sich bekannter Weise können in die vorgefertigten Kelleraußenwände gleichzeitig
auch die entsprechenden Öffnungen für Fenster und/oder Türen oder die dafür vorge
sehenen Rahmen bzw. Zargen eingeformt werden. Die Öffnung in der Betonaußenschale
wird dabei geringfügig kleiner gehalten als die in der Betoninnenschale, so daß dadurch
ohne größeren Aufwand der erforderliche Anschlag für Tür bzw. Fenster gebildet wird.
Die beiden Betonschalen weisen in der Regel ein Wanddicke von 10 cm auf, so daß an
der Betoninnenschale problemlos Sanitärelemente, Boiler oder andere haustechnische
Einrichtungen befestigt werden können.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel erläutert werden. In der zugehörigen
Zeichnung zeigen
Fig. 1 ein Kelleraußenwandelement im Querschnitt mit den Anschlußbereichen
Kellerdecke und Außenwand,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Ankeranordnung gemäß der in Fig. 1 mit
A gekennzeichneten Einzelheit im Querschnitt und
Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie B-B in Fig. 2.
Das in Fig. 1 gezeigte Kelleraußenwandelement 10 besteht aus einer Betonaußenschale 1
und einer Betoninnenschale 3, die bodenseitig bzw. am Fußpunkt durch eine Beton
schale 4 als stabilitätserhöhende mechanische Verbindung miteinander verbunden sind.
Zwischen der Betoninnenschale 3 und der Betonaußenschale 1 ist eine durchgehende
Dämmschicht 2 als Kerndämmung angeordnet, die in ihrer Höhe bis an die Oberkante
der Betonaußenschale 1 reicht und den Zwischenraum zwischen der Betoninnen- und
Betonaußenschale vollständig ausfüllt. Die Betoninnenschale 3 ist im oberen Bereich um
ein bestimmtes Maß zurückgesetzt, das in etwa der Höhe des Betondeckenelementes 6
entspricht, so daß das auf die obere Stirnseite der Betoninnenschale 3 aufgesetzte
Deckenelement 6 mit seiner Oberkante bündig mit der Oberkante der Betonaußenschale
1 abschließt. Die Betoninnenschale 3 bildet somit das alleinige tragende Element für die
Deckenelemente 6. Im Gegensatz dazu bildet die obere Stirnseite der Betonaußenschale
1 die alleinige Auflage für die Außenwandelemente 7 des Erdgeschosses. Zwischen der
Dämmschicht 11 des Außenwandelementes 7 und der Dämmschicht 2 des Kelleraußen
wandelementes besteht somit eine direkte Berührung. Dadurch wird an den Außen
wänden des Gebäudes von der obersten Kante bis zum Kellerfußboden eine im wesent
lichen durchgehende einheitliche Dämmung gewährleistet, die lediglich im Bereich der
Öffnungen für Fenster oder Türen unterbrochen ist, so daß die Bildung von Wärme
brücken ausgeschlossen ist.
Infolge der bodenseitigen Betonschale 4 des Kelleraußenwandelementes 10 reichen als
weitere stabilisierende Verankerungselemente zwischen der Betoninnen- 3 und der
Betonaußenschale 1 jeweils im Abstand von 1,5 m senkrecht angeordnete Anker 8 mit
einer geringen Querschnittsfläche von etwa 360 mm² aus. Die vorzugsweise aus Edel
stahl bestehenden Ankerbleche 8 weisen im Bereich der Enden, die in die Betoninnen- 3
bzw. Betonaußenschale 1 hineinragen, zwei senkrechte Reihen von Löchern 12 auf (Fig.
2). Im Rahmen des Fertigungsprozesses der Kelleraußenwandelemente werden durch die
Löcher 12 Stäbe 9 (Fig. 3), jeweils bis zur Hälfte geschoben und dadurch die Anker
bleche fixiert und mit der Betoninnenschale 3 bzw. der Betonaußenschale 1 verankert.
Infolge der geringen Querschnittsfläche der Ankerbleche 8 besteht keine Gefahr der
Bildung von Wärmebrücken. Die Anker 8 weisen eine hohe mechanische Festigkeit und
eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf. Sie besitzen eine hohe Korrosionsbeständigkeit und
sind in ihrem physikalischen und chemischen Verhalten gegenüber dem eingesetzten
Baustoff neutral.
Die Herstellung der Kelleraußenwandelemente kann auf einfache Art und Weise
erfolgen. Zuerst wird liegend in einer entsprechenden Form die Betonaußenschale 1
zusammen mit der bodenseitigen Betonschale 4 gefertigt, wobei die Ankerbleche 8 wie
vorstehend erläutert fixiert werden. Danach wird die Dämmschicht 2 aufgelegt und auf
diese die Feuchtigkeitssperrschicht 5 aufgebracht und anschließend, die Betoninnen
schale 3 gegossen. Es ist auch möglich, daß innerhalb des Fertigungsprozesses bereits
Fensterrahmen und Türzargen im Bereich der dafür vorgesehenen Öffnungen mit
eingegossen werden. In die Betoninnenschale können auch Leerrohre für Elektro- oder
Sanitärinstallationsleitungen oder vorgefertigte Register für Wandheizungen während
der Fertigung mit eingebettet werden.
Claims (4)
1. Vorgefertigtes Kelleraußenwandelement, bestehend aus einem mehrschaligen Bau
werksteil aus Beton mit zwischenliegender Wärmedämmschicht, wobei die Schalen
tragende Funktionen haben, und Verankerungselementen zwischen den einzelnen
Schalen, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus einer Betonaußenschale (1) und
einer Betoninnenschale (3) besteht, die am Fußpunkt durch eine querverlaufende
Betonschale (4) miteinander verbunden sind, und die obere Stirnseite der Beton
innenschale (3) in ihrer Höhe im Vergleich zu der Betonaußenschale (1) um die Höhe
der Deckenelemente (6) zurückgesetzt ist und die alleinige Auflage für die Decken
elemente (6) bildet, wobei im aufgesetzten Zustand der Deckenelemente (6) die Ober
kante der Deckenelemente (6) bündig mit der Oberkante der Betonaußenschale (1)
abschließt, die obere Stirnseite der Betonaußenschale (1) die alleinige Auflage für die
oberhalb des Kellergeschosses aufzusetzenden Außenwandelemente (7) bildet, die
Wärmedämmschicht wärmebrückenfrei bis zur Oberkante der Betonaußenschale (1)
angeordnet ist, und die Verankerungselemente (8) in einem Abstand von mindestens
1 m zueinander angeordnet sind und eine einheitliche Querschnittsfläche von kleiner
als 400 mm² aufweisen.
2. Kelleraußenwandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
der Innenseite der Betonaußenschale (1) und der Dämmschicht (2) eine Sperrschicht
(5) gegen Feuchteeinflüsse infolge extremer Außentemperatureinflüsse angeordnet
ist.
3. Kelleraußenwandelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verankerungselemente (8) als rechteckförmige Blechbauteile aus
gebildet und senkrecht angeordnet sind und mittels Stäben (9), die durch die in den
Verankerungselementen (8) beidseitig angeordneten Bohrungen (12) geschoben
sind, in der Betonaußenschale (1) und der Betoninnenschale (3) fixiert und befestigt
sind.
4. Kelleraußenwandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in diesem in vorbereiteten Öffnungen Fensterrahmen und/oder
Türzargen eingegossen sind.
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