DE19707575C2 - Vorgefertigtes Kelleraußenwandelement - Google Patents

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 schatfen 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. Geeignete 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 oberhalb des Fußpunktes keine Wärmebrücken entstehen. Liegt die Querverbindung im fertigen Keller unterhalb des Fußbodenaufbaus, wirkt sie nicht als Wärmebrücke. 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 ist als alleinige Tragfläche für das nachfolgend aufzusetzende Außenwandelement des Gebäudes ausgebildet. 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 ist die alleinige Tragfläche 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 und steht diese Dämmschicht unmittelbar mit der Kerndämmung des Kelleraußenwandelementes in Berührungskontakt, so ist die Außenwand des Gebäudes von der Oberkante des Obergeschosses bis zum Kellerfußboden mit einer einheitlich durchgehenden Dämmung versehen, 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 Innen­ seite der Betonaußenschale und der Dämmschicht eine Feuchtigkeitssperrschicht anzu­ ordnen. 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 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 Betonschale 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 Beton­ außenschale 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 ist die obere Stirnseite der Betonaußenschale 1 als alleinige Tragfläche für die Außenwandelemente 7 des Erdgeschosses ausgebildet. Zwischen der Dämmschicht 11 des Außenwandelementes 7 und der Dämmschicht 2 des Kelleraußenwandelementes 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 zwischen den Schalen liegender Wärmedämmschicht, wobei die Schalen tragende Funktionen haben und durch Verankerungselemente miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus einer Beton­ außenschale (1) und einer Betoninnenschale (3) besteht, die am Fußpunkt durch eine querverlaufende Betonschale (4) miteinander verbunden sind, und die obere Stirn­ seite der Betoninnenschale (3) in ihrer Höhe im Vergleich zu der Betonaußenschale (1) um die Höhe der Deckenelemente (6) zurückgesetzt ist und die alleinige Tragfläche für die Deckenelemente (6) bildet, wobei im aufgesetzten Zustand der Decken­ elemente (6) die Oberkante der Deckenelemente (6) bündig mit der Oberkante der Betonaußenschale (1) abschließt, die obere Stirnseite der Betonaußenschale (1) als alleinige Tragfläche für die oberhalb des Kellergeschosses aufzusetzenden Außen­ wandelemente (7) ausgebildet ist, die Wärmedämmschicht von der am Fußpunkt befindlichen Betonschale ausgehend bis zur Oberkante der Betonaußenschale (1) durchgehend und gleichmäßig dick angeordnet ist, und die einheitlich ausgebildeten Verankerungselemente (8) in einem Abstand von mindestens 1 m zueinander angeordnet sind und jeweils eine 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.