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Die Erfindung betrifft eine Vorbauzarge zur wärmebrückenfreien Befestigung eines Fensters in oder vor einer Wandöffnung eines Gebäudes.
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Zum Hintergrund der Erfindung ist festzuhalten, dass aktuelle oder kommende Energiespar-Vorschriften im Hausbau eine drastische Senkung des Verbrauchs an Heizenergie fordern, die eine immer stärkere Dämmung der Wände eines Gebäudes mit sich bringen. Dies führt zu einer Verkomplizierung der Fenstermontage, insbesondere da die Fenster sowohl mit ihren Scheiben und Rahmen, als auch hinsichtlich ihrer Befestigung in einer Wandöffnung grundsätzlich Wärmebrücken bilden, die in die Energiebilanz eines Gebäudes eingehen.
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Vor diesem Hintergrund ist die sogenannte Vorwandmontage der Fenster mithilfe einer Vorbauzarge bekannt. Eine Ausführungsform hierfür ist in der
DE 20 2012 002 491 U1 angegeben. Diese sieht ein System aus einer Vielzahl von Komponenten vor, deren tragendes Teil ein im Querschnitt im Wesentlichen dreieckige Zargenteil aus einem mechanisch hochbelastbaren Hartschaum-Material insbesondere auf Polyurethan-Basis ist. Diese Zargenteile werden Verklebung und Verschraubung um eine Wandöffnung herum fixiert, wobei die aufgrund des dreieckigen Querschnitts schräge Fläche nach außen weist. Durch diese schräge Flächen müssen die Bohrlöcher für die Verschraubung gesetzt und die entsprechenden Befestigungsschrauben eingebracht werden, was aufgrund der Schrägstellung für eine rationelle und rasche Montage vor Ort auf einer Baustelle naturgemäß diffizil ist.
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Aufgrund der Dämmeigenschaften reicht dieses Zargenteil offensichtlich nicht aus, da jedem Zargenteil ein Dämmkeil auf der Außenseite zugeordnet wird. Dies bedeutet ein zusätzliches Bauteil für das Wärmedämmsystem, was an sich bereits nachteilig ist. Darüber hinaus muss dieses zusätzliche Bauteil eigens montiert werden, was aufgrund der Dreiecksform der kooperierenden Teile wiederum nicht optimal einfach bewerkstelligbar ist.
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Der Erfindung liegt ausgehend von den geschilderten Problemen des Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Vorbauzarge zur wärmebrückenfreien Befestigung eines Fensters in oder vor einer Wandöffnung zu schaffen, die aktuellste Anforderungen an die Wärmedämmungseigenschaften erfüllt, einfach zu montieren ist und eine äußerst hohe Stabilität für die Befestigung des Fensters bietet.
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Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Schutzanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Demnach ist die Vorbauzarge gebildet durch vier langgestreckte, im Querschnitt rechteckige Einzelkörper, die jeweils
- – aus einem homogenen expandiertem Polystyrol-EPS – mit hoher Rohdichte bestehen,
- – entlang einer Seite der Fensteröffnung umlaufend um diese auf der Außenseite einer die Wandöffnung umgebenden Gebäudewand montierbar sind, und
- – durch eine Verklebung mit und mechanische Verankerung in der Gebäudewand für die Montage des Fensters ausreichend tragfähig an der Gebäudewand befestigbar sind.
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Die Vorbauzarge besteht also aus konstruktiv sehr einfachen, quaderförmigen Einzelkörpern, die entsprechend einfach handhabbar und durch senkrecht zu den Begrenzungsflächen verlaufende Verankerungsschrauben und -dübel an der Gebäudewand befestigbar sind. Das dabei verwendete EPS-Material ist überraschender Weise sowohl in thermischer, als auch mechanischer Hinsicht besonders für den vorliegenden Einsatzzweck geeignet, da es gute Wärmedämmeigenschaften mit einer ausreichend hohen Festigkeit vereint. Insoweit ist für eine Erfüllung dieser Anforderungen eine funktionale Aufteilung auf zwei getrennte Systemkomponenten, wie beim oben erörterten Stand der Technik, nicht notwendig.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. So ist das EPS-Material zur Erzielung der hohen Rohdichte vorzugsweise nicht unter 95 % verschweißt und geschlossenporig. Damit kann auch eine entsprechende Wasseraufnahmefähigkeit von null erzielt werden, was der dauerhaften Eignung des Materials für ein Wärmedämmsystem besonders zugute kommt. Etwaige Feuchtigkeit, die in ein Schaummaterial aufgrund dessen Wasseraufnahmefähigkeit eindringen würde, würde nämlich die Wärmedämmungsfähigkeit des Materials erheblich reduzieren.
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Bevorzugte Relationen des Querschnitts der Einzelkörper sehen ein Dimensionsverhältnis von Breite und Höhe des rechteckigen Querschnitts der Einzelkörper zwischen 5:4 und 2:1 vor. Vorzugsweise liegt es bei 4:3, wobei es besonders bevorzugt eine Breite von 120 mm und eine Höhe von 90 mm aufweist. Durch diese Bemaßung mit einem rechteckigen Querschnitt bietet die Vorbauzarge mit ein und denselben Einzelkörpern eine erhöhte Flexibilität, was die Einbaumöglichkeiten des Fensters betrifft. So können die Einzelkörper mit der schmalen Seite, aber auch mit der breiten Seite an der Gebäudewand aufliegen und montiert werden, sodass beispielsweise bei den oben angegebenen konkreten Maßen von Breite und Höhe ein Variationsmaß quer zur Fensterebene von 30 mm für die Einbauposition des Fensters abgedeckt werden kann. Bei dem angegebenen Maß für die schmale Seite der Einzelkörper von 90 mm ist zu ergänzen, dass dadurch dessen Befestigung durch Ankerschrauben und -dübel mit dem bautechnisch geforderten Mindestabstand von 70 mm zu Seitenkanten von Ziegelmauerwerk möglich ist.
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Um die Einhaltung der vorstehend erwähnte bautechnischen Bestimmung für das Montagepersonal zu erleichtern, sind gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung am jeweiligen Einzelkörper optisch markierte, streifenförmige Verankerungszonen vorgesehen, die an den Längsseiten der Einzelkörper in Längsrichtung verlaufen. Diese Verankerungszonen weisen einen Abstand von beispielsweise mindestens 70 mm von einer Längskante der jeweiligen Seite des Einzelkörpers auf, sodass das Montagepersonal für das Setzen der Bohrungen für die Verankerungen sich lediglich an den Verankerungszonen orientieren muss, um geforderte Abstände zwischen den Ankerschrauben und dem Rand der Maueröffnung einzuhalten.
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Die Klebeverbindungen zwischen den Einzelkörpern der Vorbauzarge und der Gebäudewand ist vorzugsweise durch geeignete 1-K- oder 2-K-Montagekleber ausführbar. Damit wird die Vorbauzarge in ihrer Stabilität weiter verbessert.
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Gemäß eine weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Einzelkörper durch die Dämmlage eines Wärmedämm-Verbundsystems überdämmbar. Die erfindungsgemäße Vorbauzarge kann also problemlos in übliche Wärmedämm-Verbund-Systeme integriert werden.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorbauzarge mit ihren bevorzugten Weiterbildungen sind wie folgt zusammenzufassen:
- – Es wird ein Vorbau-Montage-System für Fenster geschaffen, dass eine zuverlässige, passivhaustaugliche und schalltechnisch optimierte Montage zur wärmebrückenfreien Befestigung mit hoher Festigkeit von Fenstern in der Dämmebene vor der Wand garantiert.
- – Das für die Einzelkörper verwendete EPS-Material ist leicht verarbeitbar. So können die Einzelkörper auf der Baustelle einfach beispielsweise durch Sägen an die Sollmaße angeglichen sowie gebohrt und geschraubt werden.
- – Durch die Haltbarkeit und Feuchte-Unempfindlichkeit des EPS-Materials wird eine dauerhafte Fenstermontage ermöglicht.
- – Die Verankerung mit Verklebung der Einzelkörper garantiert einen hohen Lastabtrag und die Erfüllung hoher Windlastanforderungen.
- – Durch wechselseitige Einsetzbarkeit kann ein variabler Mauerwerk-Abstand hergestellt werden.
- – Das System kommt mit drei Grundkomponenten aus, nämlich den Einzelkörpern, Ankerschraubdübeln und Montagekleber.
- – Der zulassungstechnisch geforderte Randabstand von 70 mm wird bei der Befestigung eingehalten und durch eine Markierung auf den Einzelkörpern für eine einfache Montage kenntlich gemacht.
- – Es erfolgt ein 100-prozentiger Anschluss an das Mauerwerk, wobei die Zarge überputz- und überstreichbar ist.
- – Alle Befestigungspunkte können eingehalten werden.
- – Die Fensterbefestigung erfolgt über die Vorbauzarge ohne zu bohren.
- – Die Vorbauzarge kann bei einer Klinkerwand eingesetzt werden. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass die Montage in der Dämmebene bei optimaler Lastabtragung und genauem Abdichten erfolgt.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Einzelkörpers der Vorbauzarge,
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2 eine perspektivische, weggebrochene Ansicht einer Gebäudewand mit Fensteröffnung, Vorbauzarge und Fenster in einer ersten Montagesituation,
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3 einen ausschnittsweisen Vertikalschnitt der Gebäudewand mit den unteren, waagerechten Einzelkörper der Vorbauzarge gemäß 2,
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4 eine Ansicht der Gebäudewand gemäß 2 mit äußerer WDVS-Wärmedämmlage,
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5 eine Ansicht analog 2 in einer zweiten Montagesituation, und
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6 eine Ansicht gemäß 5 mit äußerer WDVS-Wärmedämmlage.
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Der in 1 gezeigte Einzelkörper 1 der in den 2 bis 6 in ihrer Gesamtheit mit 2 bezifferten Vorbauzarge 2 ist lang gestreckt und im Querschnitt rechteckig mit einer Länge L, Breite B und Höhe H ausgebildet. Er besteht aus einem homogenen, expandierten Polystyrol-Material-EPS – dass eine hohe Rohdichte aufweist. Dementsprechend ist das Material nicht unter 95% verschweißt und geschlossenporig, weist also auch eine Wasseraufnahmefähigkeit von null auf.
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Das Dimensionsverhältnis von Breite B zu Höhe H beträgt im gezeigten Beispiel 4:3, konkret weist der Einzelkörper eine Breite B = 120 mm und eine Höhe H = 90 mm auf.
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An seinen vier Längsseiten 3, 4, 5, 6 ist der Einzelkörper mit in Längsrichtung LR verlaufenden Verankerungszonen 7 durch flach vertiefte, schmale Nuten optisch markiert, um dem Montagepersonal zu signalisieren, dass bei der Montage in diesem Streifen jeweils über die Länge verteilt die geforderte Anzahl von Verankerungsschrauben setzen ist. Der Abstand A der Verankerungszone 7 zu einer Längskante 8 beträgt 70 mm, sodass der bautechnisch geforderte Mindestabstand zwischen den Schraubpositionen und dem Rand einer Fensteröffnung zuverlässig eingehalten ist.
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Wie aus 2 und 3 deutlich wird, werden vier Einzelkörper 1 jeweils mit ihrer schmalen Längsseite 3 auf die Außenseite 9 der als Ganzes mit 10 bezeichneten Gebäudewand entlang der Seiten der Fensteröffnung 11 durch eine Verklebung K in Form einer Schicht 12 von Montagekleber zwischen Gebäudewand 10 und Einzelkörper 1 in einer Ausrichtung vormontiert, dass die Verankerungszonen 7 auf der der Kontaktseite mit der Gebäudewand 10 abgewandten Seite der Einzelkörper 1 jeweils in Abstand A zur Fensteröffnung 11 aufweisen. Anschließend werden die Einzelkörper 1 entlang der Verankerungszonen 7 sowie die Gebäudewand 10 mit Montagebohrungen 13 versehen und zur mechanischen Verankerung V der Einzelkörper 1 in die Montagebohrungen 13 entsprechende Ankerschrauben 14 mit Dübeln 15 gesetzt.
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In die so um die Fensteröffnung 11 montierte Vorbauzarge 2 kann anschließend ein Fenster 16 mit seinem Blendrahmen 17 – unten unter Zwischenlage beispielsweise einer Abstandsleiste 18 für den Einbau einer Fenster-Innenbank 19 – eingesetzt werden.
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Folgende praktische bautechnische Werte sind für das erörterte Vorbauzargen-System beispielhaft anzugeben:
- – Schallschutz 46 dB
- – Passivhauszulassung mit einer Wärmeleitfähigkeit λ = 0,0307 W/mK
- – Klassifizierung des Brandverhalten E nach EN ISO 11925-2:2010, EN ISO 9239-1:2010
- – Hohe Lastabtragung von z.B. 579 kg
- – Einbruchsicherheit: Zulassung RC2
- – Hohe Druckfestigkeit von z.B. 806 kPa
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Wie aus 4 hervorgeht, kann das in der Vorbauzarge 2 eingebaute Fenster 16 in ein Wärmedämmverbundsystem 20 integriert werden, indem dessen Dämmlage 21 auf der Gebäudewand 10 mit entsprechenden Aussparungen im Bereich der Vorbauzarge 2 und des angrenzenden Fensters 16 versehen und über die Vorbauzarge greifend montiert ist. Die Dämmlage 21 kann dann mit einer üblichen Außenputzschicht 22 und einer Fenster-Außenbank 23 komplettiert werden.
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Die in den 5 und 6 gezeigte Montagesituation unterscheidet sich von der gemäß 2 bis 4 lediglich darin, dass die Einzelkörper 1 nicht mit einer schmalen, sondern einer breiten Längsseite 4 an der Außenseite 9 der Gebäudewand ziehen um die Fensteröffnung 11 herum angebracht sind. Ansonsten stimmen Aufbau, Befestigungsweise, Montage des Fensters 16 und der Innenbank 19 mit Montageleiste 18 sowie die Einbettung in das Wärmedämm-Verbundsystem 20 mit der Ausführungsform gemäß 2 bis 4 überein, sodass darauf verwiesen werden kann und sich eine nochmalige Beschreibung erübrigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202012002491 U1 [0003]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- EN ISO 11925-2:2010 [0026]
- EN ISO 9239-1:2010 [0026]
