DE19859308A1 - Flächenförmig ausgeführtes Fassadenelement zur Wärmeenergieaufnahme oder zur Wämreenergieabgabe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein flächenförmig ausgeführtes Fassadenelement zur Energieaufnahme oder zur Energieabgabe, bei dem die auf- oder abzugebende Wärmeenergie über ein flüssiges Wärmeträgermedium ab- oder zugeführt wird, wobei dieses Wärmeträgermedium in Röhren auf der Rückseite des Fassadenelements geleitet wird. Das Fassadenelement besteht aus zwei eigenen Trägern, die in je einer gesonderten Ebene liegen und parallel zueinander angeordnet sind. Der erste Träger ist als Wärmeumwandlungsträger und der zweite Träger ist als Wärmeüberleitungsträger ausgebildet, und sie werden mit einem flächenförmig ausgebildeten Verbindungsmittel miteinander verbunden, wobei das Verbindungsmittel Klebeeigenschaften aufweist. Das Verbindungsmittel ist als Kleber oder als Tragdecke ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein flächenförmig ausgeführtes Fassadenelement zur Wärmeener­ gieaufnahme oder Wärmeenergieabgabe mittels der Vorderseite, bei dem die Wärmee­ nergie über ein flüssiges oder gasförmiges Wärmeträgermedium ab- oder zugeführt wird, mit den Merkmalen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung.

Gebäudehüllen, die aus Fassadenelementen gebildet werden, weisen mehrfache Aufga­ ben und Eigenschaften auf. So dient die Hülle bzw. deren Fassadenelemente einem tech­ nisch funktionellen Zweck, wie beispielsweise dem Witterungsschutz. Darüberhinaus wei­ sen die Fassadenelemente optische Eigenschaften auf, wie beispielsweise die Farbe, die Gestaltung der Oberfläche der Vorderseite des Fassadenelements, und schließlich haben die Fassadenelemente noch eine ästhetische Funktion, die in der richtungsmäßigen An­ ordnung einer gestalteten Vorderseite der Fassadenelemente zu dekorativen Zwecken dient. Eine aus Fassadenelementen bestehende Gebäudehülle dient auch dem Wärme- und Kälteschutz des Hauses. Die Ausführung der thermischen Isolation bestimmt maßgeb­ lich den Heizenergiebedarf. Eine gute, thermische Isolation trägt daher zur Ressourcenschonung und zur Reduktion der CO₂-Emission bei. Fassadenelemente zum Wärme- und Kälte­ schutz der Gebäude müssen eine hohe Witterungsbeständigkeit aufweisen und eine lange Gebrauchsdauer ermöglichen, da eine hohe Gebrauchsdauer und eine Verlängerung der Wartungszyklen die ökonomische Qualität des Fassadenelements steigert.

Für die Wärmezufuhr über Fassadenelemente werden in der Regel Sonnenkollektoren zur thermischen Nutzung der Solarenergie verwendet, die die auf die Fläche des Fassa­ denelements einfallende Sonnenstrahlung mit Hilfe von Absorbern oder Kollektoren in Wärme umwandeln. Aus dem Stand der Technik ist der sogenannte Streifenabsorber be­ kannt, der aus einem etwa 10-20 cm breiten Blechstreifen besteht, der auf seiner einen Seite, der Vorderseite, mit einer in der Regel selektiven Solarabsorberschicht beschichtet ist. Auf seiner anderen Seite, der Rückseite, ist ein mittig auf der Rückseite des Solarabsor­ berstreifens befestigtes Rohr vorhanden, das mit einem flüssigen Wärmeträgermedium gefüllt ist. Das flüssige Wärmeträgermedium wird durch die über den Blechstreifen auf das Rohr zum Transport des Wärmeträgermediums übertragene Wärmeenergie aufgeheizt und dann als Wärmeenergie zum Verbraucher oder Speicher weitertransportiert. Das Rohr auf der Rückseite des Blechstreifens zum Transport des Wärmeträgermediums ist zur Er­ zielung eines guten thermischen Kontakts zwischen der Rückseite des Blechstreifens und dem Rohr fest mit der Rückseite des Blechstreifens beispielsweise durch Schweißen, An­ walzen, Einrollen in den Blechstreifen oder Annieten an der Rückseite des Blechstreifens befestigt. Durch alle vorstehend geschilderten Befestigungsverfahren des Rohres auf dem Blechstreifen wird auch die Vorderseite des Blechstreifens in Mitleidenschaft gezogen, d. h., daß die in der Regel aufgebrachte Absorberbeschichtung zur thermischen Nutzung und Umwandlung der Solarenergie in Wärmeenergie beschädigt wird, was zu einer Lei­ stungseinbuße bei der Energieaufnahme an den beschädigten Stellen auf der Vorderseite des Blechstreifens führt und weiter zu einer erheblichen Beeinträchtigung sowohl der opti­ schen wie auch der ästhetischen bzw. Eigenschaften des dekorativen Bildes des Absorbers auf der Vorderseite des Streifenabsorbers. Darüber hinaus muß zum Erreichen der Wirt­ schaftlichkeit des Herstellungsverfahrens bei der Verbindung des Rohres zum Transport des Wärmeträgermediums und der Rückseite des Streifenabsorbers praktisch ein Endlos­ verfahren zur Verbindung gewählt werden, damit der Streifenabsorber in dem aufge­ brachten Rohr auf Rollen zum Transport aufgerollt werden kann. Am Ort der Verarbeitung werden dann die für den speziellen Anwendungsfall benötigten Längen des Streifenab­ sorbers abgeschnitten und montiert.

Ein weiterer Nachteil des Streifenabsorbers ist die Tatsache, daß die in der Praxis verwen­ deten Fassadenelemente wesentlich breiter, so beispielsweise in der Größenordnung von mehr als einem Meter liegen, als die Breite des Streifenabsorbers mit seinem montierten Rohr beträgt. Würde man die Breite des Streifenabsorbers auf die Breite des Fassadenele­ ments bringen, so wären zur Ableitung der Wärme im Absorberbereich große Blechstär­ ken erforderlich, die sowohl sehr schwer sind, als auch hohe Kosten verursachen und da­ mit in der Praxis keine Verwendung finden. Die Vorderseite des Streifenabsorbers bzw. des durch den Streifenabsorber gebildeten Fassadenelements sind durch die Befestigung des Rohres auf seiner Rückseite internen mechanischen Verspannungen ausgesetzt, insbeson­ dere auch dann, wenn der aufgerollte Streifenabsorber wieder abgerollt wird und in einer Ebene als Fassadenelement aufgespannt ist. Der Streifenabsorber begrenzt durch seine geringe Breite auch die Gestaltung der Fassade durch Fassadenelemente bei der Auswahl der Materialien auf der Vorderseite, die Formgebung der Fassadenelemente, wie auch die richtungsmäßige Ausrichtung der Fassadenelemente, d. h. es besteht keine freie Auswahl zur beliebigen und wechselnden Ausrichtung der Fassadenelemente und auch nicht be­ züglich der Länge und Breite der Fassadenelemente.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein für die Massenfertigung geeigne­ tes und preiswertes, flächenförmig ausgeführtes Fassadenelement zur Wärmeenergieauf­ nahme oder zur Wärmeenergieabgabe zu schaffen, das keine technische, optische oder ästhetische Beeinträchtigung der Oberfläche der Vorderseite des Fassadenelementes auf­ weist, bei dem ferner die Vorderseite des Fassadenelements keinen internen, mechanischen Verspannungen ausgesetzt ist, das weiterhin eine beliebige Auswahl der Materialien, der Formgebung, der Beschaffenheit der Oberfläche der Vorderseite und der Anordnung in beliebigen und wechselnden Ausrichtungen der Fassadenelemente sowie die freie Wahl bezüglich von deren Länge und Breite gestattet, das eine Erhöhung oder Verringerung der ab- oder zugeführten Wärmeenergieleistung pro Fassadenelement erlaubt und das schließlich die Ausbildung großflächiger z. B. ebener Vorderseiten der Fassadenelemente ohne zusätzliche statische Stabilisierungsmittel ermöglicht.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Er­ findungsgegenstandes sind in den Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 14 gekennzeich­ net.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß das Fassadenelement aus zwei eigenen Trägern besteht, die gesonderte Ebenen bilden. Diese beiden Träger haben je­ weils eine eigene Funktion und zwar ist ein erster flächenförmiger Träger vorgesehen, der als Wärmeumwandlungsträger ausgebildet ist, und ein zweiter flächenförmiger Träger, der als Wärmeüberleitungsträger zu dem fließfähigen Wärmeträgermedium ausgebildet ist. Die beiden Ebenen des ersten und zweiten Trägers sind parallel zueinander liegend ange­ ordnet und mit Hilfe eines Verbindungsmittels zusammengefügt. Durch die Aufteilung der Funktionen des Fassadenelements auf zwei eigene Träger, die gesonderte Ebenen bilden, und mit Hilfe eines Verbindungsmittels zusammengefügt werden, erzielt man die Vorteile, daß die Oberfläche der Vorderseite des Fassadenelements also hier des als Wärmeum­ wandlungsträger ausgebildeten ersten Trägers keiner Beeinträchtigung technischer Art, keine optische oder ästhetische Beschränkung auf der Oberfläche der Vorderseite des Fas­ sadenelements auftreten kann, da durch die Trennung der Wärmeableitung über den als Wärmeüberleitungsträger ausgebildeten zweiten Träger eine völlig freie Auswahl bei der Materialwahl des ersten Trägers, bei seiner Formgebung sowohl bezüglich der Oberfläche wie auch seiner Abmessungen und auch bezüglich der Art der Oberflächenbeschichtung, die zur Förderung der Wärmeenergieaufnahme oder Wärmeenergieabgabe ausgestaltet werden kann.

Da die Rohre für den Transport des Wärmeträgermediums nicht auf der Rückseite des als Wärmeumwandlungsträger ausgebildeten ersten Trägers befestigt werden, sondern auf der Rückseite des zweiten Trägers, kann es bei der Befestigung der Rohre nicht zu einer Verletzung der Vorderseite des als Wärmeumwandlungsträger ausgebildeten ersten Trä­ gers kommen und damit auch nicht zu einer Leistungseinbuße bei der Aufnahme oder Abgabe von Wärmeenergie kommen und selbstverständlich können auch keine optischen oder ästhetischen Beeinträchtigungen der Vorderseite des als Wärmeumwandlungsträger ausgebildeten ersten Trägers eintreten. Da die Rohre zum Transport des Wärmeträgerme­ diums auf der Rückseite des als Wärmeüberleitungsträger ausgebildeten zweiten Trägers befestigt sind, kann es daher ebenfalls auf der Vorderseite des als Wärmeumwandlungs­ träger ausgebildeten ersten Trägers nicht zu einer internen mechanischen Verspannung kommen. Die Trennung der Funktionen des Fassadenelements in zwei Trägerebenen er­ möglicht auch die Ausbildung großflächiger z. B. ebener Vorderseiten der Fassadenele­ mente ohne jede Beschränkung bezüglich ihrer Form sowohl bezüglich der Länge, der Breite wie auch der richtungsmäßigen Orientierung zur Gestaltung des optischen und äs­ thetischen Eindrucks der Oberfläche der Vorderseiten des Fassadenelements. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Fassadenelementes besteht darin, daß bei den in der Regel mehr als einem Meter breiten Fassadenelementen auf der Vorderseite des Fassadenele­ ments je nach den gegebenen Verhältnissen des Anwendungsfalls eine Erhöhung oder Verringerung der ab- oder zugeführten Wärmeenergieleistung pro Fassadenelement da­ durch vorgenommen werden kann, daß mehrere Absorberstreifen für eine großflächige Vorderseite eines Fassadenelements vorgesehen werden können, da die Absorberstreifen in Form des als Wärmeüberleitungsträger ausgebildeten zweiten Trägers mehrfach auf der Rückseite des als Wärmeumwandlungsträgers ausgebildeten ersten Trägers angebracht werden können. Die Oberfläche der Vorderseite des als Wärmeumwandlungsträger aus­ gebildeten ersten Trägers des Fassadenelements läßt sich beispielsweise mit Solarabsorber­ schichten überziehen und/oder jede anderen funktionale oder dekorative Beschichtung dort anbringen, ohne daß der Wärmeübergang zu dem als Wärmeüberleitungsträger aus­ gebildeten zweiten Träger beeinträchtigt wird.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß das Zusammenfügen des als Wär­ meumwandlungsträger ausgebildeten ersten Trägers mit dem als Wärmeüberleitungsträ­ ger ausgebildeten zweiten Träger des Fassadenelements auf zwei unterschiedliche Weisen erfolgen kann. In einem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Zusammenfügung des als Wärmeumwandlungsträger ausgebildeten ersten Träges mit dem als Wärmeüberleitungs­ träger ausgebildeten zweiten Träger durch ein als Kleber ausgebildetes Verbindungsmittel. Die Verbindung erfolgt zwischen der Rückseite des als Wärmeumwandlungsträger ausge­ bildeten ersten Trägers und der Vorderseite des als Wärmeüberleitungsträger ausgebilde­ ten zweiten Trägers. Dazu wird als Verbindungsmittel ein Kleber mit hoher Temperaturbe­ ständigkeit und mit einer guten Wärmeleitfähigkeit ausgewählt. Die von dem als Wär­ meumwandlungsträger ausgebildeten ersten Träger aufgenommene Wärmeenergie wird dann über das als Kleber ausgebildete Verbindungsmittel von der Rückseite des ersten Trägers zur Vorderseite des zweiten Trägers überführt und tritt dann in das auf der Rück­ seite des als Wärmeüberleitungsträger ausgebildeten zweiten Trägers aufgebrachte Rohr ein, das mit dem Wärmeträgermedium gefüllt ist. Die vorstehend geschilderte Ausfüh­ rungsform eignet sich besonders für Anwendungsfälle, bei denen sehr hohe Temperatu­ ren an dem Fassadenelement auftreten können, was durch die Wahl der Eigenschaften des als Kleber ausgebildeten Verbindungsmittels auch die Bewältigung sehr hoher Tempe­ raturen durch das Fassadenelement erlaubt. Die zweite Ausführungsform beim Zusam­ menfügen des als Wärmeumwandlungsträger ausgebildeten ersten Trägers mit dem als Wärmeüberleitungsträger ausgebildeten zweiten Träger besteht darin, daß diese Verbin­ dung durch ein als Tragdecke ausgebildetes Verbindungsmittel erfolgt. Die Tragdecke ver­ bindet dabei jeweils die Rückseite des als Wärmeumwandlungsträger ausgebildeten ersten Trägers und die Rückseite des als Wärmeüberleitungsträger zweiten Trägers, indem sie diese beiden Rückseiten bedeckt. Die Vorderseite des Wärmeüberleitungsträgers liegt da­ bei ohne Verbindungsmittel auf der Rückseite des Wärmeumwandlungsträgers direkt auf. Das als Tragdecke ausgebildete Verbindungsmittel kann dabei aus aufgeschäumten Isoliermaterial bestehen, wie beispielsweise Polyurethan. Das als Tragdecke ausgebildete Ver­ bindungsmittel kann jedoch auch als elastische Folie, als elastische Matte oder dergleichen ausgebildet sein. Die Verwendung einer Tragdecke als Verbindungsmittel in Form von auf­ geschäumten Isoliermaterial beinhaltet einmal den Vorteil, daß gleichzeitig eine Wärme­ dämmung des Fassadenelements bzw. des Wärmeüberleitungsträgers bei der der Herstel­ lung des Fassadenelements entsteht. Darüberhinaus wird bei dem Zusammenfügen des als Wärmeumwandlungsträger ausgebildeten ersten Trägers und des als Wärmeüberleitungs­ träger ausgebildeten zweiten Trägers durch das mit Hafteigenschaften versehene Verbin­ dungsmittel eine statische Stabilisierung des aus dem ersten und zweiten Träger beste­ henden Fassadenelements erreicht, so daß auch größere ebene Oberflächen der Vordersei­ te des Fassadenelements ohne zusätzliche konstruktive Stabilisierungselemente und Maß­ nahmen für derart große Flächen hergestellt werden können.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und anhand von Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in einer Teil- und Schnittdarstellung das Fassadenelement der Erfindung in einer ersten Ausführungsform, mit einem als Kleber ausgebildeten Verbindungsmittel,

Fig. 2 in einer Teil- und Schnittdarstellung das Fassadenelement in einer zwei­ ten Ausführungsform mit einem als Tragdecke ausgebildeten Verbin­ dungsmittel, und

Fig. 3 und 4 in Teil- und Schnittdarstellung das Fassadenelement in von planen Ebe­ nen abweichenden Formen.

Aus Fig. 1 ist in einer Teil- und Schnittdarstellung das erfindungsgemäße Fassadenele­ ment 1 einer ersten Ausführungsform ersichtlich. Das Fassadenelement 1 besteht aus zwei eigenen Trägern, die je eine gesonderte Ebene bilden, nämlich einem ersten, flächenförmi­ gen Träger, der als Wärmeumwandlungsträger 2 ausgebildet ist und einem zweiten, flä­ chenförmigen Träger, der als Wärmeüberleitungsträger 3 ausgebildet ist. Der als Wär­ meumwandlungsträger 2 ausgebildete erste Träger stellt den Fassadenteil des Fassa­ denelements 1 als Teil einer Gebäudehülle dar, deren Vorderseite 4 der das Gebäude um­ gebenden Atmosphäre zugewandt ist. Auf die Vorderseite 4 des Wärmeumwandlungsträ­ gers 2 fällt also die Sonneneinstrahlung bzw. die von der Sonne abgestrahlte Wärmeener­ gie. Die von der Sonne eingestrahlte Wärmeenergie wird in dem als Wärmeumwandlungs­ träger 2 ausgebildeten ersten Träger in Wärmeenergie umgewandelt. Dazu kann die Vor­ derseite 4 des Wärmeumwandlungsträgers 2 mit einer Beschichtung versehen sein. Diese Beschichtung kann als Solarabsorberschicht ausgebildet sein, wobei beliebige Beschich­ tungen gewählt werden können, da die Rückseite des als Wärmeumwandlungsträger 2 ausgebildeten ersten Trägers nicht mechanisch durch das Befestigen der später noch be­ schriebenen Rohre für das Wärmeträgermedium beansprucht wird. So können dekorative und ästhetische Gesichtspunkte bei der Beschichtung der Vorderseite 4 des als Wär­ meumwandlungsträger 2 ausgebildeten, ersten Trägers eine Berücksichtigung finden, oh­ ne daß eine Beeinflussung der Oberfläche der Vorderseite 4 des Wärmeumwandlungsträ­ gers 2 durch die Befestigung der Röhren zu befürchten ist. So können beispielsweise far­ bige Lacksysteme mit hohem, solarem Absorptionsgrad und reduzierten Wärmeabstrahl­ verlusten aufgebracht werden, die eine farbliche Solararchitektur aus vorgefertigten Fassa­ denelementen für die aktive Nutzung der Sonnenenergie für Erwärmungszwecke ermögli­ chen. Selbstverständlich können anstelle von Solarabsorberschichten auch andere Schich­ ten aufgebracht werden, die einen umgekehrten Fluß der Wärmeenergie von dem Ge­ bäude nach außen zu Kühlungszwecken ermöglichen. Derartige Beschichtungssysteme können für die Massenfertigung in einer industriellen Fertigung per Bandbeschichtung auf Aluminium, Stahl u. a. für die Außenseite von Fassaden geeignete Materialien aufgebracht werden.

Bei dem in einer ersten Ebene liegenden, als Wärmeumwandlungsträger 2 ausgebildeten ersten Träger ist parallel dazu in einer zweiten Ebene der als Wärmeüberleitungsträger 3 ausgebildete zweite Träger zugeordnet. Der als Wärmeüberleitungsträger 3 ausgebildete zweite Träger hat die Funktion des aus dem Stand der Technik bekannten Streifenabsor­ bers. Er besteht aus einem Wärmeleitblech, das beispielsweise als 10 bis 20 cm breiter Blechstreifen ausgebildet ist. Dabei ist es bei dem erfindungsgemäßen Wärmeüberlei­ tungsträger 3 jedoch ganz wesentlich, daß es sich dabei um einen preiswert herzustellen­ den Streifenabsorber handelt, der insbesondere auf seiner Vorderseite 5 im Gegensatz zum Stand der Technik keinerlei Beschichtung trägt. D.h. für den als Wärmeüberleitungs­ träger 3 ausgebildeten zweiten Träger kann ganz billiges unbeschichtetes Blech verwendet werden, und es spielt auch keinerlei Rolle, wenn auf der Rückseite 6 des Wärmeüberlei­ tungsträgers 3 die Rohre 7 für die Durchleitung des wärmefähigen Mediums befestigt werden, was in der Regel durch Schweißen geschieht, und es dadurch zu Verformungen auf der Vorderseite 5 des Wärmeüberleitungsträgers 3 kommt, da die Vorderseite 5 des Wärmeüberleitungsträgers 3 nicht die Außenseite des Fassadenelements 1 bildet. Diese Trennung der beiden Funktionen des Fassadenelements nämlich einmal der technischen, optischen und ästhetischen Außenfront in Gestalt der Vorderseite 4 des Wärmeumwand­ lungsträgers 2 und dem als Wärmeüberleitungsträger 3 ausgebildeten zweiten Träger für die Weiterleitung der vom ersten Träger aufgenommenen Wärmeenergie in die Rohre des Wärmeträgermediums ermöglichen es, für den Wärmeübergang in dem zweiten Träger konventionelle und auf dem Markt befindliche Streifenabsorber zu verwenden. Die vorste­ hend genannte Trennung der beiden Funktionen des Fassadenelements 1 ermöglicht es auch, die Anzahl der pro Fassadenelement 1 verwendeten Streifenabsorber in Form des Wärmeüberleitungsträgers 3 auf der Rückseite des als Umwandlungsträgers 2 ausgebilde­ ten ersten Trägers einfach zu variieren, d. h. die Anzahl der dort angeordneten Wärme­ überleitungsträger 3 zu erhöhen oder zu erniedrigen und sie so den in den jeweiligen An­ wendungsfall erforderlichen Bedürfnissen anzupassen. Parallel dazu kann auch die hy­ draulische Verschaltung der Rohre 7 für das Wärmeträgermedium beliebig gewählt und verändert werden, was jedoch hier nicht dargestellt ist. Damit läßt sich im Fall der Wär­ meaufnahme oder im Fall der Wärmeabgabe über das Fassadenelement die ab- oder zu­ geführte Wärmeenergieleistung pro Fassadenelement verändern. Die Rohre 7 für das Wärmeträgermedium auf der Rückseite 6 des Wärmeüberleitungsträgers 3 können dabei beispielsweise mittig auf der Rückseite 6 angebracht sein, jedoch ist auch jede andere La­ ge der Rohre auf der Rückseite 6 des Wärmeüberleitungsträgers 3 ausführbar.

Die jeweils in einer eigenen Ebene liegenden als Wärmeumwandlungsträger 2 ausgebilde­ te ersten Träger und die als Wärmeüberleitungsträger 3 ausgebildeten zweiten Träger werden dabei derart miteinander verbunden, daß der erste und der zweite Träger mit Hilfe von sich mindestens über die gesamte Wärmeüberleitungsträgerfläche des zweiten Trägers erstreckenden flächenförmigen Verbindungsmitteln miteinander zusammengefügt wer­ den, wobei die Verbindungsmittel an ihrer Oberfläche jeweils Hafteigenschaften besitzen. Die Materialeigenschaften der Verbindungsmittel werden dabei so gewählt, daß ein zu­ nächst für die Dauer des Auftragens und des Zusammenfügens des als Wärmeumwand­ lungsträger 2 ausgebildeten ersten Trägers und des als Wärmeüberleitungsträger 3 ausge­ bildeten zweiten Trägers in plastisch fließfähigem Zustand befindliches und nach Abschluß des Zusammenfügens in einen festen Zustand übergehendes Verbindungsmittel ange­ wandt wird. Die Haftmittel der Verbindungsmittel sind derart ausgewählt, daß die Verbin­ dungsmittel auf den jeweiligen Anwendungsfall des Fassadenelements zugeschnittene und definierte Klebeeigenschaften aufweisen.

Das Zusammenfügen des als Wärmeumwandlungsträger 2 ausgebildeten ersten Trägers und des Wärmeüberleitungsträger 3 ausgebildeten zweiten Trägers zu dem Fassadenele­ ment 1 kann auf zwei verschiedene Weisen geschehen. Die erste Form besteht darin, daß die Zusammenfügung des ersten und des zweiten Trägers durch ein als Kleber ausgebilde­ tes Verbindungsmittel zwischen der Rückseite 8 des als Wärmeumwandlungsträger aus­ gebildeten ersten Trägers und der Vorderseite 5 des als Wärmeüberleitungsträger 3 aus­ gebildeten zweiten Trägers erfolgt. Das als Kleber ausgebildete Verbindungsmittel wird derart gewählt, daß das Material des Klebers eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweist. Darüber hinaus weist das als Klebermaterial ausgewählte Verbundmittel eine hohe Wär­ meleitfähigkeit auf. Insbesondere aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Rückseite 8 des als Wärmeumwandlungsträgers 2 ausgebildeten ersten Trägers mit dem Kleber 9 mit der Vorderseite 5 des als Wärmeüberleitungsträger 3 ausgebildeten zweiten Trägers verbun­ den ist. Dieses Aufkleben der Vorderseite 5 des Wärmeüberleitungsträgers 3 auf die Rück­ seite 8 des Wärmeumwandlungsträgers 2 bewirkt auch eine statische Stabilisierung des gesamten Fassadenelements 1, so daß auch die in der Regel großen ebenen Oberflächen eines Fassadenelements 1 ohne zusätzliche Stabilisierungshilfen in die Gebäudehülle ein­ gebaut werden können. Bei Auswahl eines mit hoher Temperaturbeständigkeit ausgestat­ teten Klebers 9 als Verbindungsmittel bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 lassen sich die mit diesem Kleber hergestellten Fassadenelemente 1 besonders in einer Umge­ bung verwenden, die sehr hohe Temperaturen in den Fassadenelementen erzeugt, wes­ halb sich die Herstellung der Fassadenteile mit großen Oberflächen durch das Einsparen zusätzlicher Stabilisierungsteile verbilligt. Durch das Verkleben der Rückseite 8 des als Wärmeumwandlungsträger 2 ausgebildeten ersten Trägers mit der Vorderseite 5 des als Wärmeüberleitungsträger 3 ausgebildeten zweiten Trägers wird aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des Klebers 9 die Wärmeenergie gut von dem ersten Träger zu dem zweiten Träger übertragen oder umgekehrt. Durch das Auftragen einer Schicht aus dem Kleber 9 zwischen der Vorderseite 5 und der Rückseite 8 wird auch erreicht, daß bei Aus­ bildung entweder von einem oder von beiden Materialien des ersten und zweiten Trägers in metallischer Form diese Materialien an der Wärmeübergangsfläche, die sich mindestens über die gesamte Wärmeüberleitungsträgerfläche des zweiten Trägers erstreckt, keine Feuchtigkeit eindringen kann und damit die Ausbildung einer Kontaktkorrosion zwischen dem ersten und dem zweiten Träger des Fassadenelements 1 verhindert wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 mit der ersten Form der Zusammenfügung des ersten und zweiten Trägers wird auf die jeweiligen Rückseiten 6 und 8 des Wärmeüberleitungs­ trägers 3 und des Wärmeumwandlungsträgers 2 zur Verhinderung von Wärmeverlusten aus dem Träger 2 bzw. dem dort befestigten Rohr 7 für das Wärmeträgermedium ein Wärmeisolationsmaterial aufgebracht. Als Material kann Steinwolle oder jedes andere für einen derartigen Isolationszweck geeignetes Isoliermaterial verwendet werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer zweiten Form der Zusammenfügung des ersten und zweiten flächenförmigen Trägers 2 und 3 kann durch ein als Tragdecke ausgebildetes Verbindungsmittel erfolgen. Die Tragdecke bedeckt dabei jeweils die Rückseite 8 des als Wärmeumwandlungsträger ausgebildeten ersten Trägers 2 und die Rückseite 6 des als Wärmeüberleitungsträger 3 ausgebildeten zweiten Trägers und verbindet diese mitein­ ander. Die Vorderseite 5 des Wärmeüberleitungsträgers 3 liegt dabei ohne Verbindungs­ mittel auf der Rückseite 8 des Wärmeumwandlungsträgers 2 direkt auf. Dadurch wird ein guter Wärmeübergang zwischen der Rückseite 8 des Wärmeumwandlungsträgers 2 zu der Vorderseite 5 des Wärmeüberleitungsträgers 3 und damit zu dem Rohr 7 für das Wärme­ trägermedium erreicht. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 für die Zusam­ menfügung des ersten und zweiten Trägers bedeckt die an ihrer Oberfläche mit Klebei­ genschaften versehene Tragdecke als Verbindungsmittel nicht nur die Rückseite 6 des Wärmeüberleitungsträgers 3, sondern auch die komplette Rückseite 8 des Wärmeum­ wandlungsträgers 2; dadurch wird erreicht, daß keine Feuchtigkeit an die Rückseiten der beiden Träger gelangen kann und auch keine Feuchtigkeit zwischen die Vorderseite 5 des Wärmeüberleitungsträgers 3 und die Rückseite 8 des Wärmeumwandlungsträgers 2 ge­ langen kann und somit auch keine Kontaktkorrosion auftritt.

Das als Tragdecke ausgebildete Verbindungsmittel nach dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 kann beispielsweise aus aufgeschäumtem Isoliermaterial 10 bestehen, wozu beispielsweise aufgeschäumtes Polyurethan oder jedes andere für einen derartigen Verwendungszweck geeignete Isoliermaterial ausgewählt werden kann. Das als Tragdec­ ke ausgebildete Verbindungsmittel kann beispielsweise auch aus einer elastischen Folie, einer Matte oder dergleichen bestehen, wobei die Oberfläche der Tragdecke jeweils Kle­ beeigenschaften aufweisen muß und die Tragfähigkeit und die Dicke des als Tragdecke ausgebildeten Verbindungsmittels entsprechend dem Anwendungszweck ausgewählt wird. Die Rohre 7 auf der Rückseite 6 des Wärmeüberleitungsträgers 3 werden dabei von dem aufgeschäumten Isoliermaterial 10 vollkommen umschlossen und so ebenfalls wär­ meisoliert. Das in den Rohren 7 zirkulierende Wärmeträgermedium kann beispielsweise in flüssiger Form in Gestalt von Wasser, Glucol oder Mischungen aus diesen beiden Stoffen oder jedem anderen für ein Wärmetransport geeigneten Medium wie beispielsweise auch Gasen bestehen. Sofern bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Zusammen­ fügung des ersten und zweiten Trägers mit ihren Rückseiten 8 und 6 kein aufgeschäumtes Isoliermaterial sondern beispielsweise eine Folie verwendet wird, so wird man auch hier die Rückseiten des ersten und des zweiten Trägers mit Wärmeisolationsmaterial zur Wärmei­ solierung zusätzlich versehen.

Auch wenn die Vorderseite 4 des als Wärmeumwandlungsträger 2 ausgebildeten ersten Trägers des Fassadenelements nur unter optischem und ästhetischem Gesichtspunkten gestaltet ist, nimmt diese doch die von der Sonne abgestrahlte Wärme auf oder gibt sie bei entsprechender Gestaltung der Oberfläche auf dem umgekehrten Wege nach der Au­ ßenatmosphäre ab. Einen höheren Wirkungsgrad erzielt man jedoch, wenn die Vordersei­ te 4 des Wärmeumwandlungsträgers 2 des Fassadenelements 1 mit Mitteln zur Förderung der Wärmeaufnahme oder mit Mitteln zur Förderung der Wärmeabfuhr versehen ist. Ein Mittel zur Förderung der Wärmeaufnahme ist das Überziehen der Vorderseite 4 des Wär­ meumwandlungsträgers 2 des Fassadenelements mit einer Solarabsorberschicht die in ver­ schiedenen Ausführungen zur Verfügung stehen. Es ist auch möglich, die funktionelle und die dekorative Eigenschaft des Fassadenelements für die Gebäudehülle zu kombinieren, indem man farbige Lacksysteme mit hohem, solarem Absorptionsgrad und reduzierten Wärmeabstrahlverlusten verwendet. Dadurch läßt sich die Fassade auch farblich gestalten und gleichzeitig eine aktive Nutzung der Sonnenenergie sowohl für Heizungs- wie auch für Kühlzwecke ermöglichen. Die Beschichtungen zur Förderung der Wärmeaufnahme oder Wärmeabgabe lassen sich per Bandbeschichtung in industrieller Fertigung auf die jeweiligen Materialien auf der Vorderseite 4 des als Wärmeumwandlungsträger 2 ausge­ bildeten ersten Trägers aufbringen. Die erfindungsgemäßen Fassadenelemente ermögli­ chen eine Steuerung des Wärmeflusses in die Gebäudehülle hinein oder aus der Gebäu­ dehülle heraus, was zu einer Verminderung beispielsweise der Kühllast führt oder auch den Betrieb von solarbetriebenen Kühlsystemen ermöglicht und damit in umweltfreundli­ cher Art und Weise den Wohnkomfort in einem mit einer derartigen Gebäudehülle ver­ sehenen Haus verbessert. Das erfindungsgemäße Fassadenelement 1 läßt sich auch in nicht planen Verarbeitungen zu einer Gebäudehülle gestalten, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Dort ist beispielsweise in der Fig. 3 eine trapezförmig gestaltete Außenseite der Gebäudehülle dargestellt, die insgesamt mit einem aufgeschäumten Isoliermaterial 10 hinterfüllt wird. In Fig. 4 ist ein als Standardfassade bezeichnetes Ausführungsbeispiel zu sehen, das ebenfalls vollkommen mit aufgeschäumtem Isoliermaterial 10 hinterfüllt ist.

Bezugszeichenliste

1

Fassadenelement

2

Wärmeumwandlungsträger (erster Träger)

3

Wärmeüberleitungsträger (zweiter Träger)

4

Vorderseite (erster Träger)

5

Vorderseite (zweiter Träger)

6

Rückseite (zweiter Träger)

7

Rohre

8

Rückseite (erster Träger)

9

Kleber

10

Isoliermaterial

Claims (15)

1. Flächenförmig ausgeführtes Fassadenelement zur Wärmeenergieaufnahme oder zur Wärmeenergieabgabe mit einer zur Wärmeenergieaufnahme oder Wärmeenergieab­ gabe geeigneten Oberfläche der Vorderseite des Fassadenelements, bei dem die auf- oder abzugebende Wärmeenergie über ein fließfähiges Wärmeträgermedium ab- oder zugeführt wird und das Wärmeträgermedium durch Rohre geleitet wird; dabei sind die Rohre zur Übertragung der Wärmeenergie zu dem Wärmeträgermedium mit der Rückseite des Fassadenelements kontaktiert und verbunden, dadurch gekennzeichnet, daß das Fassadenelement (1) aus zwei eigenen Trägern besteht, die je eine gesonderte Ebene bilden, daß ein erster flächenförmiger Träger, der als Wärmeumwandlungsträ­ ger (2) ausgebildet ist, und daß ein zweiter flächenförmiger Träger, der als Wärme­ überleitungsträger (3) zu dem Wärmeträgermedium ausgebildet ist, vorgesehen ist daß jeweils die Ebenen des ersten und des zweiten Trägers parallel zueinanderliegend derart angeordnet sind, daß der erste und der zweite Träger mit Hilfe von sich minde­ stens über die gesamte Wärmeüberleitungsträgerfläche des zweiten Trägers erstrec­ kenden und flächenförmig ausgebildeten Verbindungsmittel miteinander zusammen­ gefügt sind, und daß das Verbindungsmittel an seiner Oberfläche Hafteigenschaft be­ sitzt.

2. Fassadenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zunächst für die Dauer des Auftragens auf und des Zusammenfügens des er­ sten und zweiten Trägers in plastisch fließfähigem Zustand befindliches und nach dem Abschluß des Zusammenfügens in einen festen Zustand übergehendes Verbindungs­ mittel angewandt wird.

3. Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel derart ausgewählt werden, daß sie auf dem jeweiligen Anwendungsfall des Fassadenelements zugeschnittene und definierte Klebeeigen­ schaften aufweisen.

4. Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenfügung des ersten und zweiten Trägers durch ein als Kleber ausge­ bildetes Verbindungsmittel zwischen der Rückseite (8) des als Wärmeumwandlungs­ trägers (2) ausgebildeten ersten Trägers und der Vorderseite (5) des als Wärmeüberlei­ tungsträgers (3) ausgebildeten zweiten Trägers erfolgt.

5. Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenfügung des ersten und zweiten flächenförmigen Trägers durch ein als Tragdecke ausgebildetes Verbindungsmittel erfolgt, und daß die Tragdecke jeweils die Rückseite (8) des als Wärmeumwandlungsträger (2) ausgebildeten ersten Trägers und die Rückseite (6) des als Wärmeüberleitungsträger (3) ausgebildeten zweiten Trägers bedeckt und miteinander verbindet, und daß dabei die Vorderseite (5) des Wärmeüberleitungsträgers (3) ohne Verbindungsmittel auf der Rückseite (8) des Wär­ meumwandlungsträgers (2) direkt aufliegt.

6. Fassadenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das als Tragdecke ausgebildete Verbindungsmittel aus aufgeschäumtem Isoliermaterial (10) besteht.

7. Fassadenelement nach den Ansprüchen 1, 2, 3 , 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das als Tragdecke ausgebildete Verbindungsmittel aus einer elastischen Folie, Matte oder dergleichen besteht.

8. Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsmittel ein Material mit hoher Temperaturbeständigkeit verwendet wird.

9. Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für das Verbindungsmittel wärmeleitfähig ausgebildet ist.

10. Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Rückseiten (8, 6) des ersten und zweiten Trägers Wärmeisolationsmaterial aufgebracht ist.

11. Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite (4) des Wärmeumwandlungsträgers (2) des Fassadenelements (1) mit Mitteln zur Förderung der Wärmeaufnahme versehen ist.

12. Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite (4) des Wärmeumwandlungsträgers (2) des Fassadenelements (1) mit einer Solarabsorberschicht überzogen ist.

13. Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite (4) des Wärmeumwandlungsträgers (2) des Fassadenelements (1) mit Mitteln zur Förderung der Wärmeabfuhr versehen ist.

14. Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeträgermedium als Flüssigkeit ausgebildet ist.

15. Fassadenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite (8) des als Wärmeumwandlungsträger (2) ausgebildeten ersten Trägers pro Fassadenelement (1) ein oder mehrere als Wärmeüberleitungsträger (2) ausgebildete, zweite Träger pro Fassadenelement (1) angeordnet sind.