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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Profilelement zur Anordnung an einer Gebäudewandöffnung sowie einem Verfahren zur Herstellung eines Profilelementes gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.
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Stand der Technik
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In der Bautechnik wird oftmals beim Bau von Gebäuden eine Wand mit Öffnungen versehen, in welche Türen oder Fenster eingesetzt werden. Beispielsweise wird beim Bau eines Hauses 100 gemäß der 1 in einer Wand eine Öffnung 102 zum Einsetzen einer Tür und eine andere Öffnung 104 zum Einsetzen eines Fensters vorgesehen. Wird nun beispielsweise die Wand 106 des Gebäudes 100 aus Ziegelsteinen errichtet, muss sichergestellt werden, dass über den Öffnungen 102 bzw. 104 ein entsprechender Sturz 108 angebracht wird, damit entsprechende Bausteine auch über halb der Öffnungen 102 bzw. 104 angeordnet werden können, ohne in die Öffnungen 102 oder 104 zu fallen. Diese Stürze tragen die Last der darüber liegen Steine etc. nach außen ab. Hierzu wird der betreffende Sturz 108 seitlich über die Öffnung 102 bzw. 104 geführt, so dass die oberen seitlichen Bereiche der Öffnung 102 oder 104 als Auflager dienen. Auf diese Weise können Druckkräfte von Baumaterialien oberhalb der entsprechenden Öffnungen 102 bzw. 104 unter Verwendung des Sturzes 108 seitlich an den entsprechenden Öffnungen 102 bzw. 104 abgeleitet werden.
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In der Darstellung aus 2 ist ein Querschnitt durch die Wand 106 des Gebäudes 100 aus 1 im Bereich des Fensters näher dargestellt. Dabei ist ein Fensterelement 200 vorgesehen, welches die Öffnung 104 verschließt. Das Fensterelement 200 wird dabei direkt mit dem (Fenster-)Sturz 108 verbunden, der wiederum verhindert, dass Bausteine des Mauerwerks 204 beim Errichten der Gebäudewand 106 in die Fensteröffnung 104 fallen. Zugleich nimmt der Sturz 108 auch Druckkräfte des Mauerwerks 204 auf und führte diese Druckkräfte seitlich der Fensteröffnung 104 in Richtung des Fundaments des Gebäudes 100. An einem Innenbereich der Gebäudewand wird üblicherweise ein Innenputz 206 angebracht. Der Sturz 108 wird im vorliegenden Fall durch drei zwischen dem Außenbereich und dem Innenbereich der Wand parallel angeordnete Ziegelschalen 208 gebildet. Diese Ziegelschalen 208 haben jedoch gegenüber normalen Ziegeln schlechtere Wärmedämmungseigenschaften, da sie wegen der hohen erforderlichen Stabilität keine Luftkammern alias Luftporen haben. Diese Ziegelschalen leiten also die Wärme einer Wohnung im Innenraum des Gebäudes 100 sehr gut nach außen ab. Es entstehen somit Kältebrücken 210, die auch umgangssprachlich als Wärmebrücken bezeichnet werden. Zwar wird nur Stahlbeton 212 in die Ziegelschalen 208 gefüllt um die Stabilität des Sturzes 108 zu erhöhen, doch trägt dies nicht zur Verbesserung der Dämmung zwischen einem Innenbereich und einem Außenbereich der Wand 106 des Gebäudes bei. Eher wird eine erhebliche Verschlechterung der Dämmungseigenschaften durch einen derart ausgebildeten Ziegelsturz bewirkt. Zwar werden Lufträume 214 zwischen oder in den Ziegelschalen 208 oftmals mit Dämmungsmaterial wie EPS-Platten (EPS = expandiertes Polystyrol) gefüllt; dieses kann jedoch meist nur schlecht einen Wärmefluss von der Innenseite zu der Außenseite der Gebäudewand 106 verhindern. Außerdem können Einbaufehler auftreten, wenn diese Lufträume nicht fachgerecht verschlossen werden.
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Jedoch ist in der heuten Zeit zunehmend wichtig, dass Häuser oder Gewerbebauten immer weniger Energie verbrauchen sollen und dürfen. Ein weiter zunehmend wichtiger Faktor ist der Schallschutz, welcher bei den Standard Ziegelstürzen nicht ideal gelöst ist. Der Fenstersturzbereich ist bis zur heutigen Zeit eine der wesentlichen Kältebrücke im Bauwerk, so dass zunehmend der Bedarf an besseren Stürzen besteht. Zugleich sollte auch die Möglichkeit bestehen, dass die Abscheidung von Tauwasser in der Luft im Zwischenraum zwischen den Stürzen und eventuell auch im Sturz verhindert wird, insbesondere auch wenn der Sturz nicht fachgerecht verbaut ist.
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Eine andere Variante eines bekannten Fenstersturzes 108 ist in der 2b in Querschnittsansicht dargestellt. Der Sturz 108 ist größtenteils durch Stahlbeton 212 gebildet, der durch eine EPS-Dämmung 216 vom Fensterelement 200 getrennt ist. Jedoch besitzt Stahlbeton eine weitaus bessere Wärmeleitfähigkeit als Ziegel oder Dämmung. Daher ist es eigentlich notwendig, den Stahlbeton komplett mit Dämmung zu umkleiden, wie dies ansatzweise bereits in der 3 durch die Umkleidung 220 dargestellt ist. Dies ist jedoch einerseits sehr kostenintensiv und andererseits kann auch nur eine teilweise geringe Verbesserung der Wärmeisolation erreicht werden, wie dies aus der Darstellung der noch immer zahlreich vorhandenen Kältebrücken 210 ersichtlich ist.
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Nachteilig an den Lösungen gemäß dem Stand der Technik ist daher, dass Kältebrücken entstehen und folglich ein Wärmeverlust an den Ziegelstürzen resultiert. Ferner ist auch ein Schallschutz bei derartigen Stürzen nicht optimal. Zusätzlich erfolgt oftmals ein nicht sachgerechter bzw. wärme- und kältetechnischer Einbau der Dämmung zwischen den Stürzen, was zu einem Verrutschen der Dämmung, einer Wahl einer zu dünnen Dämmung oder gar eine falsche Dämmung zur Folge haben kann. Im Extremfall kann dies Schimmelbildungen oder ähnliches zur Folge haben, was die Nutzungsqualität eines derart ausgestatteten Gebäudes deutlich herabsetzt, bis zu einer Wertminderung des Gebäudes hin.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen verbesserten Sturz zur Anordnung an einer Gebäudewandöffnung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen verbesserten Sturzes zu schaffen.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch ein Profilelement zur Anordnung an einer Gebäudewandöffnung sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Profilelementes gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Profilelement zur Anordnung an einer Gebäudewandöffnung, wobei das Profilelement zumindest ein U-förmiges Element mit zwei Schenkeln und einem die Schenkel verbindenden Bodenbereich aufweist, wobei das U-förmige Element aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist oder der Boden zwischen den beiden Schenkeln zumindest teilweise mit dem Kunststoffmaterial bedeckt ist.
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Auch schafft die vorliegende Erfindung eine Verwendung eines vorstehend genannten Profilelementes als Fenster- oder Türsturz beim Bau eines Gebäudes.
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Schließlich schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Profilelementes zur Anordnung an einer Gebäudewandöffnung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- – Bereitstellen zumindest eines U-förmigen Elementes mit zwei Schenkeln und einem die Schenkel verbindenden Bodenbereich, wobei das U-förmige Element aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist oder der Boden zwischen den beiden Schenkeln zumindest teilweise mit dem Kunststoffmaterial bedeckt ist; und
- – Einfüllen von einem flüssigen mineralischen Baumaterial in einen Bereich zwischen die Schenkel des U-förmigen Elementes und Erhärtenlassen des eingefüllten mineralischen Baumaterials, um das Profilelement zur Anordnung an einer Gebäudewandöffnung herzustellen.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass bereits bei der Herstellung der Profilelemente, die zur Anordnung an einer Gebäudewandöffnung vorgesehen sind, bereits bei der Herstellung eine gute Wahl des Isoliermaterials und darüber hinaus auch der richtige Verbau der Isolierung sichergestellt werden kann. Dies erfolgt insbesondere dadurch, dass das U-förmige Element des Profilelements selbst aus dem Koststoffmaterial ist, oder zumindest ein Teilbereich oder der gesamte Boden des U-förmigen Profilelementes mit Kunststoffmaterial bedeckt ist. Ist das das U-förmige Element nicht selbst aus dem Kunststoffmaterial, sollte das den Boden bedeckende Kunststoffmaterial untrennbar mit dem U-förmigen Element verbunden sein, um beim Verbau des Profilelementes nicht zu verrutschen. Daher sollte das Kunststoffmaterial auch unbeweglich an dem U-förmigen Element befestigt sein. Um eine solche feste, nicht verrutschende Verbindung sicherzustellen, kann eine spezielle Rippung des Bodens des U-förmigen Elementes vorgesehen sein.
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Das Kunststoffmaterial ist dabei ein wesentlich besseres Isolationsmaterial als die Ziegelschale oder der Stahlbeton. Hierdurch, insbesondere wenn mehrere solcher Profilelemente nebeneinander und parallel zwischen die Innenseite und die Außenseite der Gebäudewand eingebaut werden, kann eine deutlich bessere Wärmeisolation im Bereich der Gebäudewandöffnung erreicht werden. Auch kann durch den Einsatz des Kunststoffs in dem Profilelement als Sturz eine wesentlich bessere Schallisolation erreicht werden. Ferner kann der Einsatz des Kunststoffmaterials, das üblicherweise wesentlich bessere Eigenschaften in Bezug auf eine Wasserpermeabilität aufweist als andere Baustoffe und noch dazu fungizid wirkt, auch erreicht werden, dass die Schimmelbildung auf ein minimales Niveau reduziert wird.
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Die vorliegende Erfindung bietet daher den Vorteil, dass durch einen einfachen Herstellungsprozess des Profilelementes als Sturz ein maximaler Wärme- und Schallschutz erreicht werden kann. Weiterhin lassen sich Fehler bei der Bauausführung weitgehend durch die Verwendung des vorgefertigten Profilelementes vermeiden. Die höheren Kosten für das Profilelement gegenüber der herkömmlich verwendeten Ziegelschale amortisieren sich innerhalb kürzester Zeit, insbesondere wenn hierdurch gravierende Baumängel vermieden werden können, die nachfolgend mit hohem finanziellen Aufwand beseitigt werden müssten. Ferner sind in diesem Fall auch keine Kältebrücken bei Thermographie erkennbar, was besonders nach den neuen Energieeinsparverordnungen wichtig ist.
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Besonders günstig ist es, wenn das Kunststoffmaterial ein Polystyrol-Material ist. Beispielsweise kann als Kunststoffmaterial ein Material der Bezeichnung EPS-RG 30 SE von der Firma Grupor verwendet werden, insbesondere bei Profilelementen, in denen eine Außenschale komplett aus dem Kunststoffmaterial besteht. Alternativ kann auch ein Kunststoffmaterial des Typs EPS-RG 80 bzw. RG 110 verwendet werden. Das Kunststoffmaterial, insbesondere das Polystyrol-Material, kann als auch als geschäumtes Material, insbesondere als Partikelschaum-Kunststoffmaterial ausgestaltet sein. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass die Verwendung eines solchen Kunststoffmaterials besonders gute Eigenschaften in Bezug auf eine Wärmedämmung und einen guten Schallschutz hat. Auch hat ein derartiges Kunststoffmaterial eine sehr hohe Festigkeit, wodurch es hervorragende Eigenschaften als Sturz, speziell zur Kraftaufnahme und Ableitung der Kaufgenommenen Kräfte in das die Öffnung umgebende Mauerwerk.
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Gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform können die Schenkel und/oder der Bodenbereich des U-förmigen Elementes aus einem Ziegelmaterial hergestellt sein. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass die Halteschale eines solchen Profilelementes aus einem kostengünstigen Werkstoff hergestellt werden kann, während nur im Innenbereich des U-förmigen Elementes das Kunststoffmaterial eingebracht ist, welches die guten Eigenschaften in Bezug auf ein hohe Wärmedämmung und einen hohen Schallschutz aufweist.
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Um eine besonders hohe Tragfähigkeit zu erreichen, kann zwischen den beiden Schenkeln eine Füllung aus einem mineralischen Baumaterial, insbesondere einem abbindenden Baumaterial, eingebracht sein. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass es ausreichend ist, zur Wärmeisolation nur einen Teil des Profilelementes aus Kunststoffmaterial zu fertigen. Die stabilitätsverstärkenden Elemente können daher durch einen preisgünstigeren, jedoch ebenfalls sehr festen Baustoff ersetzt werden.
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Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn die Füllung aus einem Betonmaterial besteht Beispielsweise kann als Füllmaterial ein frostbeständiger Beton mit Namen Maxit ton 908 verwendet werden, das eine Druckfestigkeitsklasse C25/30, C30/37–C34/45 bei einer Konsistenz von F5 und einem w/z-Wert von 0,50–0,60 als Füllmaterial verwendet werden. Dieser Beton hat eine Schüttdichte von mehr als 2,0 kg/dm3, eignet sich für eine Außen- und Innenanwendung, wobei als Bindemittel Zement eingesetzt wird. Er enthält keine Fasern und ist frostbeständig. Hierdurch lässt sich ein sehr stabiles Profilelement erreichen, dass dennoch exzellente Wärmedämmungseigenschaften und eine hohe Schallschutzfähigkeit aufweist.
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Um auch eine Entlastung des U-förmigen Elementes von Zugkräften zu ermöglichen, kann besonders vorteilhaft die Füllung eine Bewehrung, insbesondere eine schlaffen Bewehrung, wobei die Bewehrung insbesondere ein Eisen-haltiges Material umfassen kann.
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Ferner kann gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Bereich zwischen den Schenkeln vollständig mit dem abbindenden Baumaterial und/oder dem Kunststoffmaterial verfüllt sein. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass hierdurch auch nach einem Verbau kein Hohlraum in dem Profilelement enthalten ist, in dem sich Tauwasserabsetzen kann. Solches Tauwasser könnte sonst eventuell Beschädigungen an einzelnen Komponenten des Profilelementes verursachen. Auch kann eine besonders gute Stabilität des Profilelementes erreicht werden, wenn die zur Verfügung stehenden Räume möglichst vollständig mit einem sehr festen Baumaterial verfüllt werden.
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Besonders vorteilhaft ist, es, wenn die Schenkel an dem Boden gegenüberliegenden Enden einander zugewandte Teilbereiche aufweisen, wobei ein Abstand zwischen den einander zugewandten Teilbereichen der Schenkel kleiner ist, als ein Abstand der Schenkel am Boden. Dies verhindert ein Herausfallen oder gar ein Verrutschen von einem Füllmaterial, das zwischen die Schenkel des U-förmigen Elementes eingebracht wurde.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zwischen die einander zugewandten Teilbereiche das Kunststoffmaterial, ein weiteres Kunststoffmaterial oder ein mineralischen Baumaterial, insbesondere ein abbindendes Baumaterial wie Beton eingebracht sein, um dem Bereich zwischen den Schenkeln abzudichten. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass ein kompaktes und sehr stabiles Profilelement hergestellt werden kann, was dennoch die Eigenschaft aufweist, hohen Drücken stand zu halten. Dabei lässt sich auch der Bereich zwischen den Schenkeln des U-förmigen Elementes beispielsweise fluiddicht verschließen, wodurch eventuelle Korrosionen eines Füllmaterials, das zwischen die Schenkel des U-förmigen Elementes eingebracht wurde, verhindert werden kann.
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Eine besonders gute Haftung zwischen dem Füllmaterial, das zwischen die Schenkel des U-förmigen Elementes eingebracht wurde und dem Boden oder dem Kunststoffmaterial, das den Boden zumindest teilweise abdeckt kann erreicht werden, wenn eine Oberfläche des Bodens oder eine Oberfläche des Kunststoffmaterials, das zumindest teilweise den Boden bedeckt, eine Haftverbesserungsstrukturierung oder ein Gerippe aufweist. Hierdurch kann das Füllmaterial besser an der strukturierten Oberfläche haften. Die Haftverbesserungsstrukturierung kann dabei günstigerweise Vertiefungen aufweisen, die bis zu einem halben Zentimeter, zumindest jedoch größer als einen halben bis einen Millimeter tief sind.
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Auch kann eine besonders gute Haftung eines Putzes an dem Profilelement erreicht werden, wenn zumindest eine nach außen gewandte Oberfläche eines der Schenkel des U-förmigen Elements, eine Haftoptimierungsstrukturierung oder ein Gerippe aufweist. Hierdurch kann der Putz zum Verputzen der Gebäudewand besser an der strukturierten Oberfläche haften. Die Haftoptimierungsstrukturierung kann dabei günstigerweise Vertiefungen aufweisen, die bis zu einem halben Zentimeter, zumindest jedoch größer als einen Millimeter tief sind.
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Um eine möglichst gute Wärmedämmung zu erreichen, kann das gesamte U-förmige Element einstückig aus dem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Eine derartige Ausführungsform bietet auch den Vorteil einer sehr leichten Herstellbarkeit, da lediglich eine Form für das Kunststoffmaterial hergestellt werden braucht, in das die flüssige Kunststoffmasse eingegossen wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend unter Verwendung der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
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1 eine schematische Ansicht eines Gebäudes, das Wandöffnungen aufweist, die durch einen Sturz überdeckt sind;
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2a–b Querschnittsansichten durch einen herkömmlichen Sturz, der in einer Wand des Gebäudes zusammen mit einem Fensterelement verbaut ist;
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3a–b Querschnittsdarstellungen durch ein Profilelement gemäß Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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4a–i Querschnittsdarstellungen durch ein Profilelement gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung; und
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5a–d Querschnittsdarstellungen von Ausführungsbeispielen für die Verwendung von Profilelementen als Sturzelement beim Bau von Gebäuden; und
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6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Profilelementes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Eventuell angegebene Dimensionen und Maße sind nur exemplarisch, so dass die Erfindung nicht auf diese Dimensionen und Maße beschränkt ist. Gleiche oder ähnliche Elemente sind mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen, wobei auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet wurde. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden können oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder” Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal/Schritt und einem zweiten Merkmal/Schritt, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal/den ersten Schritt als auch das zweite Merkmal/den zweiten Schritt und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal/Schritt oder nur das zweite Merkmal/Schritt aufweist.
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3a zeigt eine Querschnittsansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei weist das Profilelement 300 eine Ziegelschale 310 als U-förmiges Element auf. Wie aus der Abbildung in 3a ersichtlich ist, ist an einem Ende der beiden Schenkeln 320 der Ziegelschale 310 ein Boden 330 angeordnet, der ebenfalls aus Ziegelmaterial besteht und der zusammen mit den beiden Schenkeln 320 die U-Form der Ziegelschale 310 bildet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 3a ist über dem Boden 330 der Ziegelschale 310 einen Dämmungsmaterial 340 angeordnet, welches aus Kunststoff besteht. Dabei ist das Dämmungsmaterial derart angeordnet, dass es den gesamten Boden 330 zwischen den beiden Schenkeln 320 bedeckt. Das Dämmungsmaterial aus Kunststoff sollte dabei derart zwischen die beiden Schenkel 320 eingebracht werden, dass es nicht verrutschen oder gar aus dem U-förmigen Element 310 herausfallen kann. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Dämmungsmaterial in Platten gesägt wird und ohne Spiel in die Ziegelschale 310 eingepresst wird. Auf diese Weise wird eine feste Verbindung zwischen der Ziegelschale als U-förmigem Element 310 und dem Dämmungsmaterial 340 erreicht.
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Das Kunststoffmaterial sollte zumindest so fest in der Ziegelschale eingepresst sein, dass es nicht beim Verbau herausfallen oder Verrutschen kann.
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Auf einer dem Boden 330 gegenüberliegenden Seite des Dämmungsmaterials 340 ist zwischen den beiden Schenkeln 320 eine Füllung 350 eingebracht, die beispielsweise aus einem mineralmischen Baumaterial besteht oder dieses umfasst. Insbesondere kann die Füllung 350 ein spezielles Betonmaterial enthalten, wie es vorstehend bereits angegeben wurde. Beispielsweise kann das Material eine W/z-Wert von 0,6 bei C25/30 bei C30/37 = 0,55 aufweisen, wobei die Bezeichnung w/z den Wasser Zementgehalt repräsentiert. In der Füllung kann ferner eine Bewehrung 360, insbesondere eine schlaffe Bewehrung enthalten sein, jedoch ist aber auch denkbar, eine vorgespannte Bewehrung oder ein Glasfaser-Bewehrungselement als Bewehrung 360 in der Füllung 350 einzubetten. Diese Bewehrung 360 kann beispielsweise eine Stahlstange (z. B. des Typs BST 500s) sein und dient dazu, Zugkräfte in der Füllung 350 aufzunehmen. Die Füllung 350 wird dabei derart zwischen die Schenkel 320 auf das Dämmungsmaterial 340 aufgebracht so dass es bündig mit den Schenkeln 320 abschließt.
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Beispielsweise weist dabei das Profilelement eine Breite von 24 cm und einer Höhe von 14 cm bei einer Decke der Ziegelschale 310 von 2,5 cm auf. Die Lage aus Dämmungsmaterial 340 ist beispielsweise 6,5 cm dick und die Dicke der Füllung 350 (samt der Bewehrung 360) beträgt 5 cm.
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Durch den nun festen Verbau des Dämmungsmaterials 340 in dem U-förmigen Element 310 kann nun eine sehr gute Wärmeisolierungsfähigkeit des Profilelements 300 erreicht werden, wenn dieses Profilelement 300 als Sturz 108 für eine Gebäudewandöffnung 102 bzw. 104 verwendet wird. Insbesondere wenn mehrere solche Profilelemente nebeneinander gelegt werden, um einen breiteren Sturz zu erreichen, lässt sich eine sehr gute Wärmedämmungsfähigkeit dieses Gesamtsturzes erzielen. Ferner wird durch die eingebrachte Füllung 350 auch eine hohe Stabilität des Profilelements erreicht, so dass es große Lasten von Baumaterialien über der Gebäudewandöffnung aufnehmen und seitlich abtragen kann. Der konkrete Verbau von solchen Profitelementen 300 wird nachfolgend noch näher erläutert. Ein weiterer Vorteil des in der 3a beschrieben einen Profilelements besteht darin, dass durch das zwischen den Schenkeln 320 eingebrachte Dämmungsmaterial eine deutliche Verbesserung im Bereich des Schallschutzes erzielt werden kann. Das Dämmungsmaterial aus Kunststoff wird dabei als Schallbarriere. Zugleich bietet ein Profilelement 300 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus der 3a einen hohen Vorteil in Bezug auf eine Vermeidung von Tauwasser, da nun keine Hohlräume innerhalb der Schenkel 320 des Profielements 300 vorhanden sind.
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3b zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei weist das Profilelement 300 als Grundkörper ein U-förmiges Element 310 auf, das vollständig aus dem Kunststoffmaterial 340 gefertigt ist. Ein dem Boden 330 entsprechender Teil des U-förmigen Elements 310 weist an einer Oberfläche 370 zwischen den beiden Schenkeln 320 eine Strukturierung auf, die zur Verbesserung einer Haftung einer zwischen die beiden Schenkel 320 eingebrachten Füllung 350 mit dem U-förmigen Element 310 dient. Die Füllung 350 kann dabei ebenfalls eine Füllung aus einem mineralischen Baumaterial wie dem vorstehend genannten Spezialbeton sein. Auch kann wieder eine Bewehrung 360 in dieser Füllung 350 eingebettet sein. Die Bewehrung 360 kann ebenfalls wieder in aus einer Eisen- oder Stahlstange bestehen. Ebenfalls kann die Füllung 350 bündig mit den beiden Enden der Schenkel 320 abschließen, so dass einerseits ein sehr stabiles Profielements 300 hergestellt werden kann, welches andererseits keine Hohlräume im Inneren aufweist und somit möglicherweise entstehendes Tauwasser im Inneren des Profielements 300 vermieden werden kann. Zusätzlich kann an einer (oder beiden) Außenseite(n) 380 des/der Schenkel 320 ebenfalls eine Strukturierung oder ein Gerippe vorgesehen sein, um eine Verbesserung der Haftung von weiteren Baumaterialien an einer Außenseite des Profielements 300 zu erreichen.
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Die Strukturierungen 370 und/oder 380 können dabei eine Muster aus periodisch wiederholten Vertiefungen in der betreffenden Oberfläche des U-förmigen Elements 310 sein. Beispielsweise können diese Vertiefungen eine Tiefe von mindestens 0,5 mm und bis zu 5 mm aufweisen.
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Dabei kann das Profilelement 300 eine Breite von ebenfalls 24 cm bei einer Höhe von ebenfalls 14 cm aufweisen, wobei die beiden Schenkel je eine Länge von 5 cm bei einer Dicke von 2,5 bis 5 cm haben.
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Ein derartiges Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bietet ebenfalls den Vorteil einer sehr guten Wärmeisolationsfähigkeit und einer sehr hohen Schallisolationsfähigkeit. Dies beruht insbesondere auf der Verwendung des Kunststoffmaterials 340 in Form eines Kunststoff-haltigen Wärmedämmungsschaums in dem Profielement 300, welches einerseits mechanisch sehr belastbar ist, die beschriebene hohe Wärmedämmungseigenschaft und ebenfalls eine hohe Schalldämmungseigenschaft aufweist. Die Füllung 350 (samt der Bewehrung 360) ermöglicht dann eine zusätzliche Erhöhung der mechanischen Stabilität sowie das möglichst Hohlraum-freie Verschließen des Inneren des Profielements.
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Besonders günstig ist es, wenn für das Kunststoffmaterial (d. h. Dämmungsmaterial) 340 ein expandiertes Polystyrol verwendet wird. Ein solches Polystyrol kann auch als Polystyrol-Schaum oder als Polystyrol-Partikelschaum ausgestaltet sein, wobei der Körper des U-förmigen Elementes 310 beispielsweise vollständig aus diesem Schaum oder Partikelschaum hergestellt ist.
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Die 4a bis 4i zeigen Querschnittsdarstellungen weiterer Ausführungsbeispiele zu dem in 3b dargestellten Ausführungsbeispiel eines Profielements 300, wobei sich diese Ausführungsbeispiele im Wesentlichen durch unterschiedliche Abmessungen unterscheiden. Aus den Darstellungen der einzelnen 4 wird ferner ersichtlich, dass das Profilelement 300 aus einem U-förmigen Element aus Kunststoff jeweils mit einer Füllung 350 verfüllt ist, so dass sich keine Hohlräume zwischen den Schenkeln 320 des U-förmigen Elements bilden. Weiterhin zeigen die 4e bis 4h ein Ausführungsbeispiel, bei denen an den dem Boden 330 gegenüberliegenden Enden der Schenkel 320 einander zugewandte Teilelemente 410 vorgesehen sind, die einstückig mit den jeweils benachbarten Schenkeln 320 verbunden sind, so dass der direkte Abstand zwischen den beiden Teilelementen 410 kleiner ist, als der eigentliche Abstand zwischen den Schenkeln 320, insbesondere im Bereich des Bodens 330. Auf diese Weise kann ein herausfallen der Füllung 350 verhindert werden, insbesondere wenn die Füllung, die oftmals aus einem abbindenden Baumaterial wie Beton besteht, ausgehärtet ist. Weiterhin kann in diesem Fall auch die Öffnung zwischen den beiden Teilelementen 410 durch einen Kunststoffverschluss (entsprechend den 4e und 4g) oder Betonverschluss (entsprechend den 4f und 4h) flüssigkeits- und/oder gasdicht verschlossen werden, um beispielsweise ein Eindringen von feuchter Luft mit einer nachfolgenden Abscheidung von Tauwasser im Inneren des Profielements 300 zu vermeiden.
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5a zeigt eine Querschnittsansicht durch einen Gebäudewandabschnitt im Bereich einer Fensteröffnung 104. Dabei werden für den Fenstersturz nun drei parallel angeordnete Profilelemente 300 verwendet, wie sie beispielsweise in den 4b und 4c in Querschnittsansicht dargestellt sind. Hierdurch kann das Mauerwerk 204 über dem Sturz 108 getragen werden. In die Fensteröffnung 104 ist ein Fensterelement 200 eingesetzt. Auf der Innenseite des Mauerwerks sowie des Sturzes wird ein Innenputz 206 angebracht und an der Außenseite des Mauerwerks sowie des Fenstersturzes 108 wird ein Außenputz 500 aufgebracht. Hierbei wird nun ersichtlich, dass durch die Verwendung von Profielementen als Sturzteile keine Kältebrücken mehr bestehen. Dies ist im Wesentlichen darauf zurückzuführen, dass Profielemente 300 verwendet werden, die zumindest teilweise aus dem genannten Kunststoff bestehen. Insbesondere wird vorliegend ein Profielement verwendet, bei dem das U-förmige Element komplett aus Kunststoff ist. Durch die Füllung 350 mitsamt der schlaffen Bewehrung 360 kann dabei die Tragfestigkeit der Profielemente deutlich erhöht werden. Wie aus der Darstellung gemäß 5a gegenüber den Darstellungen aus 4c und 4c ersichtlich ist, kann je nach Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Füllung 350 mit oder ohne Bewehrung 360 ausgeführt sein. Dabei ist den Darstellungen der Figuren insbesondere eine Querverstrebung 360 dargestellt, die beispielsweise zwischen zwei Hauptstäben angeordnet ist, welche sich senkrecht zur Zeichenebene der Figuren verlaufen.
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5b zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für den Verbau und eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Profielements 300 in einem Fenstersturz 108. Dabei ist in der 5b ebenfalls wieder eine Querschnittsansicht durch einen Teil der Gebäudewand im Bereich der Fensteröffnung 104 dargestellt. Gemäß diesem in Ausführungsbeispiel wird nun ein einzelnes, gemäß dem in 3b ausgestalteten Ausführungsbeispiel Profielement 300 hochkant in den Fenstersturz 108 verbaut und aus Kostengründen weitere, beispielsweise herkömmliche Sturzelemente 505 verwendet. Hierbei wird ersichtlich, dass durch die Strukturierung oder das Gerippe 380 an einer Außenseite eines Schenkels des U-förmigen Elements 310 eine Verbesserung der Haftfähigkeit einer Putzschicht 510 im Kopfbereich des Fensters 200 möglich wird. Zugleich kann durch die Strukturierung oder das Gerippe 370 auf einer Oberfläche zwischen den beiden Schenkeln eine Verbesserung der Haftung der Füllung 350 an dem U-förmigen Element 310 erreicht werden. Vorteilhafterweise wird das Profilelement so in den Fenstersturz eingebaut, dass das Fensterelement 200 direkt an das Profilelement 300 angrenzt. Auf diese Weise können unvorteilhafte Kältebrücken vermieden werden.
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Durch eine solche Kombination eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Profielemente 300 mit kostengünstigen herkömmlichen Sturzelementen 505 des sich eine sehr gute Wärmeisolationswirkung und auch eine sehr hohe Schallisolationswirkung erreichen. Insbesondere können nun keine Lufthohlräume oder Kältebrücken entstehen, die sich Nachteilhaft auf die Bauqualität auswirken. Der in 5b dargestellte Verbau eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird insbesondere in Tschechien gewinnbringend eingesetzt.
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5c zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für den Verbau eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Profielements 300 in einem Fenstersturz 108. Dabei ist in der 5c eine weitere Querschnittsansicht einer Gebäudewand 106 im Bereich der Fensteröffnung 104 dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird nun ein einziges Profielement 300 verwendet, wie es beispielsweise in der 4f näher dargestellt ist. In diesem Fall brauchen nicht mehrerer Profielemente 300 nebeneinander angeordnet werden, sondern einziges breites Profielement 300 kann verwendet werden. Dieses Profielement 300 kann ein U-förmiges Element 310 aus dem Dämmungsmaterial bzw. Kunststoffmaterial aufweisen. An den dem Boden 330 gegenüberliegenden Enden der Schenkel 320 sind die vorstehend genannten Teilbereiche 410 angeordnet, die eine Verkleinerung der Öffnung zum Befüllen eines Raumes zwischen den Schenkeln 320 bewirkt. Dabei kann die ursprünglich bestehende Öffnung zwischen den Teilelementen 410 nach dem Einfüllen der Füllung 350 (mitsamt der Bewehrung 360) durch einen Verschluss aus Kunststoffmaterial 520 geschlossen werden. Dabei kann das Kunststoffmaterial 520 für den Verschluss aus dem gleichen Material wie das U-förmige Element 310 hergestellt sein. Auf diese Weise kann eine sichere und stabile Verbindung zwischen den Teilelementen 410 und dem Verschluss 520 sichergestellt werden. Der Verschluss 520 sollte möglichst noch vor dem Verbau des Profielements 300, also möglichst noch im Herstellungswerk angebracht erwerben, um eine Verschmutzung oder ein Schadstoffeintrag in den Bereich der Füllung 350 zu vermeiden.
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5d zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für den Verbau eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Profielements 300 in einem Fenstersturz 108. Dabei weist das U-förmige Teil aus dem Kunststoffmaterial Ausnehmungen, vorliegend insbesondere eine Ausnehmung im linken unteren Teil, auf, die mit dem Material der Füllung 350 verfüllt sind. Dabei kann die Füllung beispielsweise aus dem Spezialbeton bestehen, der mit einer schlaffen Bewehrung 360 versehen wurde. Ferner ist der Öffnungsbereich zwischen den beiden Teilbereichen 410, die von den dem Boden gegenüberliegenden Enden der Schenkel 320 mit einem mineralischen Baumaterial wie beispielsweise dem Spezialbeton der Füllung 350 verschlossen. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt besonders vorteilhaft sicher, dass das Profilelement eine sehr hohe Stabilität aufweist, um einem Druck des Mauerwerks 204 ausreichend Stand zu halten. Weiterhin kann auch durch den Verbau eines Profilelementes 300 zu dem Fensterelement 200 gemäß den Ausführungsbeispielen nach 5c und 5d sichergestellt werden, dass eine optimale Wärmeisolation ohne das Auftreten von ungünstigen Kältebrücken realisiert werden kann.
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Auch da keine der die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwendung als Sturzelement für eine Tür- oder Fensteröffnung des sich eine sehr gute Wärme- und Schallisolation im Bereich von entsprechenden Stürzen 108 erreichen. Insbesondere muss in diesem Fall kein aufwändiges Aneinanderlegen von mehreren parallelen Sturzelementen erfolgen.
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Wie bereits vorstehend genannt wurde, sollte das Profielements nicht unmittelbar vor dem Verbau sondern bereits im Herstellungswerk komplett vorgefertigt sein. In diesem Fall kann ein Verfahren 600 zur Herstellung eines Profilelementes zur Anordnung an einer Gebäudewandöffnung angewandt werden, wie es als Ablaufdiagram in 6 schematisch dargestellt ist. Das Verfahren 600 umfasst dabei einen Schritt des Bereitstellens 610 eines U-förmigen Elementes mit zwei Schenkeln und einem die Schenkel verbindenden Bodenbereich, wobei das U-förmige Element aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist oder der Boden zwischen den beiden Schenkeln zumindest teilweise mit dem Kunststoffmaterial bedeckt ist. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt des Einfüllens 620 eines flüssigen mineralischen Baumaterials in einen Bereich zwischen die Schenkel des U-förmigen Elementes und ein Erhärtenlassen des eingefüllten mineralischen Baumaterials, um das Profilelement zur Anordnung an einer Gebäudewandöffnung herzustellen.
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Jedoch ist es auch denkbar, dass lediglich das Profilelementelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird und dieses nachfolgend vor Ort, also unmittelbar vor dem Verbau als Fenster- oder Türsturz mit der Füllung 350 gefüllt wird.
