DE202016103630U1

DE202016103630U1 - Bausatz für ein Fertigteilhaus

Info

Publication number: DE202016103630U1
Application number: DE202016103630.5U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2026-07-08

Abstract

Baukastensystem zur Erstellung eines Fertighauses – mit einer Mehrzahl von vorgefertigten plattenförmigen rechteckigen Wandscheiben (1, 1a–1d) aus Beton, – die jeweils eine rechte (11) und eine gegenüberliegende und parallele linke Stirnfläche (12) zur Koppelung nebeneinander angeordneter Wandscheiben (1) aneinander umfassen, – mit mindestens einem in den Wandscheiben (1, 1a–1d) integrierten Heizelement (2), – das sich zwischen der rechten (11) und der linken Stirnfläche (12) einer Wandscheibe (1, 1a–1d) erstreckt, – mit jeweils einer Installationsnische (13) an einer Mündungsstelle (23) des Heizelements (2) an der Stirnfläche (11; 12), in der das Heizelement (2) zumindest von der Stirnfläche (11; 12) aus von Beton freigestellt ist, und – mit einem flexiblen Koppelungsabschnitt (3) zum Koppeln zweier im Montagezustand benachbart liegender Heizelemente (2) verschiedener Wandscheiben (1, 1a–1d).

Description

Die Erfindung betrifft einen Bausatz zur Erstellung von Wänden für Fertigteilhäuser mit einer Mehrzahl von Fertigteilen als vorgefertigten -Wandelementen. Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung Wandelementen bzw. Wandscheiben beschrieben. Bei den Wänden des Fertighauses kann es sich grundsätzlich sowohl um Außenwände als auch um Innenwände handeln.
Fertighäuser oder auch Plattenbauten setzen sich im Wesentlichen aus Betonbauelementen für Flachdecken, Wände oder Fußböden zusammen. Sie können zugleich die Funktion von Flächenheiz- oder -kühlkörpern übernehmen, wenn sie über integrierte Rohrleitungen verfügen. Die DE 197 57 951 beispielsweise zeigt eine massive Fertigteilwand mit Klimakomponenten, wobei als Material für die Fertigteilwand ein Leichtbeton mit mineralischen Füllstoffen zum Einsatz kommt, welches über eine gute Feuchtigkeitsaufnahme und -abgabe aus der Luft verfügt, und im Herstellungsprozess Rohrsysteme für eine Wasserheizung oder -kühlung aus Mehrkomponenten-PE-Rohren in die Gussform mit anderen einzulegenden Komponenten vor dem Vergießen einbetoniert werden. Jedes Wandelement verfügt über eine mäanderförmige Rohrschlange, die über Anschlüsse der Zufluss- und Rückflussleitungen im Bodenbereich verfügt.
Die DE 201 02 623 U1 beschreibt Betonplatten mit unterschiedlichen Abmessungen, die als Betonfertigteile erstellt werden, wobei Rohrsysteme für Heiz- und Kühlfunktionen sowie Rohrsysteme für Elektroverkabelungen einschließlich Elektro-Anschlussdosen sowie für beleuchtungstechnische Installationen einschließlich Betonarmaturen für Leuchten und Rohrsysteme aus luftführenden Leitungen einschließlich Anschlusskästen für Lüftungsgitter in Abstimmung mit den jeweils erforderlichen Betonarmierungssystemen bereits bei der Erstellung der Betonplatten im Beton vergossen werden. Derartig thermisch aktive Betonfertigteilplatten lassen daraus errichtete Gebäude auf einfache und wirtschaftliche Art heizen, kühlen und klimatisieren sowie zeit- und kostensparend mit den erforderlichen Leerrohrinstallationen erstellen.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein einfaches Baukastensystem zur Erstellung von Fertigteilgebäuden anzugeben, das nicht nur eine schnelle Montage der Gebäude, sondern auch eine einfache Herstellung der dafür erforderlichen Wandscheiben bzw. Wandelemente sowie der daraus gebildeten Gebäude ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Baukastensystem zur Erstellung eines Fertighauses mit einer Mehrzahl von vorgefertigten plattenförmigen rechteckigen und tragfähigen Wandscheiben aus Beton, die jeweils eine rechte und eine gegenüberliegende und parallele linke Seitenfläche zur Koppelung nebeneinander angeordneter Wandscheiben aneinander umfassen, mit mindestens einem in den Wandscheiben integrierten Heizelement, das sich weitgehend geradlinig zwischen der rechten und der linken Stirnfläche einer Wandscheibe erstreckt, mit jeweils einer Installationsnische an einer Mündungsstelle des Heizelements an der Stirnfläche, in der das Heizelement zumindest von der Stirnfläche aus von Beton freigestellt ist, und mit einem flexiblen Kopplungsabschnitt zum Koppeln zweier im Montagezustand benachbart liegender Heizelemente verschiedener Wandscheiben.
Hauptbestandteil des erfindungsgemäßen Baukastensystems sind also vorgefertigte Wandscheiben aus Beton, die weitgehend gleiche Abmessungen aufweisen und nach statischen Kriterien dimensioniert sind, so dass sie nicht nur ihr Eigengewicht, sondern auch auf ihnen ruhende Gebäudebestandteile zuverlässig tragen. Unterschiedliche Abmessungen der Wandscheiben sind nicht ausgeschlossen, im Sinne einer kostengünstigen Herstellung jedoch weisen die Wandscheiben weitgehend gleiche Abmessungen in Höhe, Breite und Dicke auf. Die Wandscheiben sind in der Regel aus Beton, weil sich damit kostengünstige tragfähige Wandscheiben erstellen lassen. Prinzipiell ist aber auch jeder andere, insbesondere gießfähige Baustoff zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Baukastensystems möglich. Die regelmäßig rechteckigen Wandscheiben verfügen über zwei parallele, vertikale rechte und linke Stirnflächen und rechtwinklig dazu verlaufende horizontale, ebenfalls parallele obere und untere Stirnflächen. An ihren vertikalen Stirnflächen werden mehrere Wandscheiben im Einbauzustand nebeneinander gekoppelt, während die unteren Stirnflächen als Aufstellfläche und die oberen Stirnflächen als Auflageflächen für Decken- oder Dachkonstruktionen dienen. Jedenfalls an ihren Breitseiten weisen die Wandscheiben jeweils eine rechte und eine gegenüberliegende und parallel verlaufende linke Stirnfläche auf, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Wandscheibe erstrecken. Die rechte und die linke Stirnfläche müssen nicht vollkommen eben, sondern können z.B. auch mit einem Stufenfalz ausgebildet sein. Jedenfalls dienen sie zur Kopplung nebeneinander angeordneter Wandscheiben.
Jede Wandscheibe umfasst außerdem mindestens ein in der Wandscheibe integriertes Heizelement, das sich regelmäßig weitgehend geradlinig zwischen der rechten und der linken Stirnfläche einer Wandscheibe erstreckt. Zur Vergrößerung einer wirksamen Abstrahlfläche für Wärme kann das Heizelement einen gekrümmten, gewendelten oder mäanderförmigen Verlauf nehmen, wird sich aber letztlich immer von der einen Stirnfläche zur gegenüberliegenden anderen Stirnfläche erstrecken. Das Heizelement kann jeweils an der rechten und an der linken Stirnfläche eine Mündungsstelle aufweisen, an der es frei zugänglich ist. Die Mündungsstellen des Heizelements an den Stirnflächen liegen jeweils in einer Installationsnische, die von der Stirnfläche aus in die Wandscheibe hineinragt und in der das jeweilige Heizelement zumindest von der Stirnfläche der Wandscheibe aus frei von Beton ist.
Das Baukastensystem umfasst außerdem einen flexiblen Koppelungsabschnitt, der an einem Heizelement an dessen Mündungsstelle angeschlossen werden kann. Im Montagezustand verbindet er auf diese Weise zwei benachbart liegende Heizelemente verschiedener Wandscheiben und erlaubt aufgrund seiner Flexibilität einen gewissen Toleranzausgleich sowohl in horizontaler wie in vertikaler Richtung. Zusätzlich kann er dazu ausgebildet sein, auch eine gewisse mechanische Kopplung der Wandscheiben bzw. deren evtl. nur vorläufige Fixierung aneinander zu übernehmen.
Durch Aneinanderreihung mehrerer derartiger Wandscheiben und ihrer später näher erläuterten Kopplung untereinander lassen sich Außenwände und Innenwände von Fertighäusern auf einem herkömmlichen Fundament errichten. Sie brauchen lediglich durch eine beispielsweise an sich bekannte Dachkonstruktion ergänzt zu werden. Die Erfindung wendet sich also davon ab, aufwändige Fertigteilplatten individuellen Zuschnitts und mit einer individuellen Installationsvorrüstung auszustatten, die einen hohen Fertigungsaufwand erfordern und zudem sehr fehleranfällig sind. Sie verfolgt vielmehr das Prinzip, die Fertigteile eines Fertighauses auf das Nötigste zu reduzieren, um mit geringstmöglichem Herstellungsaufwand und einer Vielzahl an Gleichteilen kostengünstige Bauelemente herzustellen, die anschließend mit geringem Montageaufwand zu einem schnell nutzbaren Gebäude verarbeitet werden können. Dabei bieten sich die erfindungsgemäßen Wandscheiben zur Ausbildung von Außenwänden an, weil sie bereits die Heizelemente für ein Heizsystem beinhalten. Sie lassen sich jedoch auch zur Erstellung von Innenwänden einsetzen, wobei die Heizelemente in feuchtebelasteten Räumen wie Duschen zur Vermeidung von Feuchteschäden dienen können.
Die Erfindung bietet also ein Baukastensystem für Fertigteilbauten, das ein vollständiges Heizsystem für die Raumheizung jedes damit erstellen Raums bereits enthält – abgesehen vom Generator des Heizmediums selbst. Abweichend von bekannten Heizungssystemen, die in der Regel auf Luftheizungen zur Beheizung von Raumluft basieren, nutzt das erfindungsgemäße Baukastensystem eine Strahlungsheizung durch Erwärmung des Baukörpers bzw. der Wandscheiben selbst. Zum einen gleicht sie Wärmeverluste der Gebäudehülle durch deren Temperierung selbst aus. Sie sorgt damit zugleich für einen hervorragenden Feuchteschutz des Gebäudes, weil sie kapillar aufsteigende Feuchte aus dem Untergrund in dessen Wänden unterbindet, vor allem in den Außenwänden. Damit entfallen auch die anderenfalls mit einer Feuchtebelastung regelmäßig einhergehenden Folgeerscheinungen wie Salzausblühungen, Kondensation und Schimmel- und Pilzbefall. Dauerhaft trockene Massivbauteile, insbesondere trockene Außenwände, verbessern zum anderen auch deren Wärmespeicherkapazität, verringern ihre Wärmeleitfähigkeit und damit auch die Wärmeverluste infolge Transmission durch die Außenwände. Untersuchungen zeigen, dass sich die U-Werte der gebäudeaußenseitigen Wärmeverlustflächen derart ausgestatteter Außenwände ohne Wärmedämmung auf die sog. „effektiven“ U-Werte reduzieren, die je nach Exposition des Gebäudes auf seiner Nordseite um ca. ein Drittel und auf seiner Südseite sogar um drei Viertel geringer sein können, als die U-Werte nach DIN, die für alle Ausrichtungen gleich angenommen werden. Ein nach den effektiven U-Werten erstellter Wärmeschutznachweis kann sogar zu einer Freistellung von der Wärmedämmpflicht gemäß Energieeinsparverordnung führen.
Das erfindungsgemäß umgesetzte Prinzip der ausschließlichen Strahlungsheizung über Wärmeabstrahlung temperierter Gebäudewände führt darüber hinaus zu raumklimatischen Vorteilen: Wärmestrahlung vermeidet mangels Konvektion eine Luftzugbildung. Ohne derartige Zugerscheinungen wird die Raumtemperatur schon bei geringeren Raumtemperaturen als behaglich empfunden als bei Raumluftheizungen. Eine geringere Erwärmung mittels Temperierung bzw. Strahlungsheizung spart also Energiekosten. Außerdem führt eine Strahlungsheizung nicht zu der von Raumluftheizungen her bekannten Luftschichtung, bei der – insbesondere bei unvollständiger oder gestörter Konvektion – Temperaturunterschiede zwischen einem deckennahen und einem bodennahen Raumteil von bis zu 20° auftreten können. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Wandelemente dagegen führt bei Inbetriebnahme der Heizelemente zu einer gleichmäßigen Temperaturverteilung, die nicht über der Oberflächentemperatur der Wandflächen selbst liegen kann. Daraus resultiert insgesamt ein gesünderes Raumklima, das mangels systembedingten Lüftungsverlusten mit bedeutend geringerem Energieaufwand aufrechterhalten werden kann als bei herkömmlichen Raumluftheizungen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Heizelement im Querschnitt der Wandscheibe außermittig angeordnet sein. Seine außermittige Anordnung lässt es einer der beiden wesentlichen Wandoberflächen der Wandscheibe näher liegen, womit es dort eine geringere Materialüberdeckung bzw. Betonüberdeckung erhält. Dort kann das Heizelement seine Heizenergie leichter abstrahlen. Deshalb bietet sich diejenige Wandoberfläche der Wandscheibe, der das Heizelement näher liegt, als Rauminnenseite an. Mit seiner außermittigen und der Rauminnenseite näher liegenden Anordnung gibt es seine Wärme effektiver nach innen ab, womit es keine so große Fläche innerhalb der Wandscheibe bedecken muss, um eine gewünschte Heizleistung zu erbringen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Heizelement elektrisch betrieben sein. Geeignete Elemente sind aus sog. Fußleisten- oder Sockelheizungen bekannt. Sie können carbonummantelte Kabel umfassen, die Elektrizität in Wärme umwandeln. Der elektrische Betrieb ermöglicht einen unaufwändigen Einbau des Heizelements in die Wandscheibe, dessen einfache Koppelung mit weiteren Heizelementen bei der Montage der Wandscheiben und eine einfache Steuerung und Regelung der Heizleistung.
Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann das Heizelement fluidisch durchströmbare Heizungsrohre umfassen, die beispielsweise als Vorlauf und als Rücklauf eines Heizungssystems dienen und in der Ebene der Wandscheibe paarweise bzw. parallel nebeneinander angeordnet sein können. Als Rohrmaterial können Kupfer, ein geeigneter Metallverbund oder Kunststoff dienen. Mit der paarweisen Anordnung der Heizungsrohre können ihre Mündungsstellen vorzugsweise in einer gemeinsamen Installationsnische liegen, was den Herstellungsaufwand dafür reduziert. Dementsprechend günstig ist es, wenn die Installationsnische die Mündungsstellen der Heizungsrohre auch von der Rauminnenseite aus von Beton freistellt. Damit ergibt sich ein geeigneter, von der Rauminnenseite aus zugänglicher Arbeitsraum, um den Kopplungsabschnitt auf die jeweiligen Mündungsstellen aufzusetzen und die Installationsnische anschließend vollständig und lunkerfrei zu vergießen.
Bei bekannten Systemen ziehen sich mäanderförmige Heizschlangen über große oder den gesamten Bereich der Wandscheibe. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann eine Wandscheibe zwei Heizelemente bzw. bei Einsatz von Heizungsrohren zwei Paare von Heizungsrohren aufweisen. Ein erstes Heizelement kann in einem Wandbereich der Wandscheibe nahe und parallel zu einer horizontalen unteren Stirnfläche der Wandscheibe und ein zweites Heizelement in einem mittleren Bereich der Wandscheibe und ebenfalls parallel zu einer horizontalen unteren Stirnfläche bzw. orthogonal zu den vertikalen Stirnflächen verlaufen. Der mittlere Bereich, in dem das zweite Heizelement liegt, kann entweder ungefähr die geometrische Mitte der Wandscheibe sein oder in etwa auf Höhe einer Unterkante eines gedachten Fensterausschnitts bzw. knapp unter Fensterbretthöhe verlaufen. Das erste Heizelement kann demzufolge in etwa auf Fußleistenhöhe positioniert sein. Diese Anordnung der Heizelemente sorgt für eine gleichmäßige Erwärmung des von einer erfindungsgemäßen Wandscheibe umschlossenen Raums, weil sie zunächst die Wandscheibe und später die angrenzende Luft von unten her erwärmen. Die aufsteigende Wärme sorgt für eine gleichmäßige Erwärmung sowohl der Wandscheiben selbst als auch des Raumes. Als konvektionsfreie Heizung führt das Heizelement zu einem staubarmen und damit allergikerfreundlichen Raumklima.
Für Belichtung, Belüftung und Zugang sind Öffnungen in den Wandscheiben erforderlich. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann eine Wandscheibe über einen Fensterausschnitt verfügen und damit ein Fensterelement des Baukastensystems darstellen. Unterhalb der Fensterunterkante kann folglich das zweite Heizelement verlaufen, in der besagten Fußleistenhöhe am Fuße der montierten Wandscheibe dann das erste Heizelement, womit die Wandscheibe trotz seines Fensterausschnitts für eine angenehme Strahlungswärme zur späteren Rauminnenseite hin sorgt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Baukastensystem eine Wandscheibe mit einer oberen Stirnfläche und einer unteren Stirnfläche und einem der unteren Stirnfläche zumindest näher liegenden Türausschnitt umfassen. Die Wandscheibe bildet ein Türelement des Baukastensystems. Die Zuordnung als obere bzw. untere Stirnfläche ergibt sich aus der Einbausituation der Wandscheibe. Der Türausschnitt kann der unteren Stirnfläche lediglich näher liegen, sodass die Wandscheibe dann über eine Türschwelle verfügt. Der Türausschnitt kann die untere Stirnfläche alternativ einschließen, womit die Wandscheibe schwellenlos ausgebildet ist. Damit bietet das Baukastenelement die drei wesentlichen Wandscheiben zur Erstellung einer Außenwand eines Fertigteilgebäudes, nämlich eine geschlossene Wandscheibe, eine solche mit einem Fensterausschnitt und eine Wandscheibe mit einem Türausschnitt zum Betreten des zukünftigen Gebäudes.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Türelement über eine zwischen der unteren Stirnfläche und dem Türausschnitt angeordnete Türschwelle aus dem Wandscheibenmaterial, also insbesondere aus Beton, verfügen, in der das erste Heizelement verläuft. Dazu kann das Heizelement bzw. können die Heizungsrohre des ersten Paars an Heizungsrohren ggf. sowohl horizontal als auch vertikal versetzt gegenüber ihrem Verlauf in einem geschlossenen Wandelement oder einem Fensterelement und damit versetzt gegenüber der „Fußleistenhöhe“ verlaufen. Mit dem Versatz bedingt das erste Heizelement keine oder eine Türschwelle nur geringer Höhe. Jedenfalls lässt sich damit ein Installationsstrang des ersten Heizelements auch in einem Türelement ununterbrochen fortsetzen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Baukastenelement über eine Wandscheibe mit Türausschnitt verfügen, die jeweils beidseits des Türausschnitts eine fluidische Verbindung der Heizungsrohre zumindest des zweiten Paars aufweist. Damit lässt sich der Strang aus den Heizungsrohren zumindest des zweiten Paars an Heizungsrohren fluidisch abschließen, beispielsweise weil er wegen eines Türausschnitts nicht weitergeführt werden kann. Eine derartige Verbindung kann grundsätzlich auch für die Heizungsrohre des ersten Paars vorgesehen sein, sofern sie in der Wandscheibe mit Türausschnitt ebenfalls nicht durchgeführt werden sollen. Die fluidische Verbindung kann in einer U-förmigen Rohrkrümmung bestehen, die zusammen mit den sie verbindenden Heizungsrohren des ersten oder des zweiten Paars in der Wandscheibe eingegossen wird. Die U-förmige Rohrkrümmung kann dabei grundsätzlich in jedem Wandelement bzw. in jeder Wandscheibe angeordnet sein. Vorzugsweise jedoch sind sie im Türelement untergebracht, weil auf die Weise das erste und das zweite Paar an Heizungsrohren bis an den Türausschnitt herangeführt werden können und so eine möglichst große Erstreckung und damit Wärmeabstrahlmöglichkeit erhalten. Außerdem können die übrigen Wandscheiben konstruktiv unverändert bleiben, was deren Herstellung vereinfacht. Ein vergleichbarer Abschluss eines elektrisch betriebenen Heizelements an einem Türausschnitt dagegen lässt sich vergleichsweise einfach realisieren.
Das erste und das zweite Heizelement sollen an ein Heizsystem angeschlossen werden, das sie mit Energie, also Strom oder einem Heizmedium wie insbesondere Heißwasser versorgt. Dazu kann das Baukastensystem nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eine Wandscheibe mit einer oberen Stirnfläche und einer unteren Stirnfläche umfassen, wobei die untere Stirnfläche zumindest eine orthogonal zu dem Heizelement und an das Heizelement elektrisch oder fluidisch anschließende Steigleitung umfasst, die in der unteren Stirnfläche in eine Anschlussnische mündet. Die Steigleitung erstreckt sich folglich von dem Heizelement ausgehend weitgehend geradlinig bis in eine Anschlussnische hinein. Für ein fluidisch betriebenes Heizelement aus einem Paar an Heizungsrohren ist eine parallele zweite Steigleitung erforderlich, die an den Rücklauf anschließt. Für ein elektrisch betriebenes Heizelement kann die Steigleitung alternativ statt innerhalb einer Wandscheibe auch in einer Fuge zwischen zwei Wandscheiben montiert sein. Dadurch lässt sich der Anschluss des elektrisch betriebenen Heizelements deutlich einfacher und örtlich flexibler herstellen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ein Wandelement einen Bypass am Heizelement aufweisen, der sich im Wesentlichen in der Erstreckungsebene der Wandscheibe aufspannt. Der Bypass kann in elektrischer oder fluidischer Hinsicht, muss aber nicht zwingend in geometrischer Hinsicht parallel zum Heizelement verlaufen und stellt selbst ein zusätzliches, aber bezüglich seiner Energieversorgung ein unselbständiges Heizelement dar. Er ist an das Heizelement angeschossen und kann einen wellenförmigen oder mäanderförmigen Verlauf annehmen, um eine gewisse Erstreckungslänge in der Erstreckungsebene der Wandscheibe einzunehmen. Je länger ihre Erstreckungslänge, umso mehr Abstrahloberfläche an Heizenergie kann er bieten. Der Bypass kann quasi einen Sekundärkreislauf darstellen, der innerhalb einer Wandscheibe eine höhere Wärmeabstrahlung als das erste und/oder das zweite Heizelement alleine ermöglicht. Vorzugsweise lässt sich der Bypass separat steuern bzw. regeln, so dass die Heizleistung, die die Wandscheibe abgibt, variiert werden kann. Mit jeweils einem Vorlauf und einem Rücklauf als erstem oder zweitem Paar an Heizungsrohren kann der Bypass als eine Leitungsverbindung zwischen dem Vorlauf und dem Rücklauf desselben Paars ausgebildet sein.
Auch das erste bzw. zweite Heizelement und das erste bzw. zweite Paar an Heizungsrohren können über eine an sich bekannte heizungstechnische Steuerungs- und Regelungsausstattung verfügen, beispielsweise einen Temperaturfühler und/oder Temperaturregler. So kann die Heizleistung in weitgehend gewohnter Weise eingestellt werden. Insbesondere können die Heizungsrohre an einen Drehregler oder einem Thermostaten angeschlossen sein, der insbesondere an den Installationsnischen montiert werden kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Baukastensystem Wandscheiben mit einem Anker in einer Installationsnische zum Verspannen nebeneinander angeordneter Wandscheiben gegeneinander umfassen. Mit Hilfe der Anker kann also eine zumindest vorläufige Montagebefestigung der Wandscheiben untereinander an ihren Langseiten erfolgen. Auch dafür können die Installationsnischen Raum bieten, womit sie eine Doppelfunktion erhalten, nämlich für die Koppelung der Heizungsrohre einerseits und für die Befestigung der Wandscheiben aneinander andererseits. Die Verspannung der Wandscheiben untereinander muss nicht die einzige Befestigung bleiben, sondern kann noch zusätzlich mit einem Verguss der Wandscheiben untereinander kombiniert sein.
Grundsätzlich dienen die Langseiten der Wandscheiben ihrer Kopplung untereinander. Dafür können sie z.B. einen Stufenfalz oder eine Nut- und Federausbildung aufweisen. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Wandscheibe an seinen Langseiten Verbindungselemente zum Koppeln nebeneinander angeordneter Wandscheiben aneinander umfassen. Die Verbindungselemente koppeln nebeneinander angeordnete Wandscheiben in ihrer Haupterstreckungsebene. Dazu können an sich bekannte Systeme beispielsweise von „Halfen“, „Peikko“ oder „Pfeifer“ dienen, die eine Koppelung auf weitgehend der gesamten Länge der Längsseite der Wandscheibe ermöglichen. Alternativ kann eine Koppelung insbesondere in jeder Installationsnische der Wandscheibe ermöglicht sein, indem dort geeignete Koppelungselemente wie Drahtseilschlaufen oder dergleichen angeordnet sind. Sie können eine Montage- oder eine endgültige Koppelung darstellen und vergossen werden, um nicht mehr sichtbar und geschützt zu sein.
Ein Verfahren zur Herstellung von Wandscheiben insbesondere aus Beton zur Erstellung eines Fertighauses nach einem der obigen Ansprüche kann die folgenden Schritte umfassen:

a) Aufbau einer liegenden Schalung für eine Wandscheibe,
b) Einbringen zumindest eines Heizelements in die Schalung,
c) Einbringen eines fließfähigen Baustoffs, insbesondere Beton, in die Schalung,
d) Verdichten und Aushärten lassen des Baustoffs bzw. des Betons,

Alternativ kann statt des Heizelements in Schritt b) ein Schalungskörper in die Schalung eingebracht werden zur Ausbildung der Installationsnischen und zur Ausbildung eines Kanals für das Heizelement, und das Verfahren nach dem Schritt d) fortgesetzt werden mit den Schritten:

e) Entnahme des Schalungskörpers und Einlegen der Heizelements in den Kanal, und
f) Einbetten bzw. Vergießen des Heizelements in dem Kanal mit Einbettungs- bzw. Vergussmasse.

Auch dann können die Schritte b) und c) in der genannten oder in der umgekehrten Reihenfolge ablaufen. Beide Verfahren bieten ihre jeweiligen Vorzüge, wobei im ersten Fall eine höhere Lagegenauigkeit erreicht werden kann, wohingegen im zweiten Fall das Ausschalen des fertigen Wandelements dadurch erleichtert sein kann, dass die verhältnismäßig filigranen Schalungskörper noch vor dem vollständigen Aushärten des Betons und damit einfacher entnommen werden können. Außerdem kann nach Entnahme der Schalungskörper aus dem beispielsweise grünstandfesten Beton bereits mit dem Einlegen und Vergießen des Heizelements begonnen werden, wodurch ein besserer Verbund zwischen dem Beton der Wandelemente an sich und der Vergussmasse für das Heizelement erzielt werden kann. Denn je nach Zeitpunkt des Vergusses des Heizelements in dem dafür vorgesehenen Kanal und je nach Wahl des Vergussmaterials muss evtl. mit einem gewissen Schwinden der Vergussmasse gerechnet werden oder es kann eine Vergussmasse gewählt werden, die keinem nennenswerten Schwindprozess bzw. Schwindmaß unterliegt. Neben Beton kann z.B. Kalkputz dafür verwendet werden, der wegen seiner Temperaturunempfindlichkeit und guten Wärmeleitfähigkeit Vorteile bietet.
Das Einbringen des Heizelements in einen Kanal und sein Verguss darin kann bei Wahl einer geeigneten Vergussmasse, z.B. Kalkputz, auch eine spätere Reparatur des Heizelements erleichtern. Denn anders, als ein in Beton eingegossenes Heizelement, kann es verhältnismäßig einfach aus dem Vergussbett im Kanal ausgebaut, repariert oder ersetzt und wieder eingebaut werden.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Fertighauses aus vorgefertigten Wandscheiben aus Beton kann mit den folgenden Schritten ablaufen:

a) Herstellen der Wandscheiben in dem oben genannten Herstellungsverfahren,
b) Positionieren einer ersten Wandscheibe an ihrem Einbauort,
c) Montieren eines elastischen Kopplungsabschnitts an jedem freien Ende eines Heizelements in jeder Installationsnische,
d) Positionieren einer weiteren Wandscheibe mit einer Stirnfläche an einer Stirnfläche der ersten Wandscheibe,
e) Montieren des elastischen Kopplungsabschnitts am gegenüberliegenden freien Ende des Heizelements in der weiteren Wandscheibe,
f) Koppeln des Kopplungsabschnitts an beiden Heizelementen, und
g) Vergießen der Installationsnische mit einer zementgebundenen Vergussmasse.

Dieses Verfahren ermöglicht eine zügige Erstellung eines Fertigteilhauses, das hinsichtlich einer wesentlichen Installation, nämlich der Heizung, bereits vorgerüstet ist. Zusammen mit der Möglichkeit einer Vor-Ort-Fertigung in unmittelbarer Nähe des zukünftigen Standorts des zu erstellenden Gebäudes ergibt sich ein erheblicher Kostenvorteil gegenüber bekannten Bauverfahren.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung können nebeneinander angeordnete Wandscheiben in den Schritten e) oder f) in den Installationsnischen mechanisch gekoppelt werden. Dabei kann es sich entweder um eine Montagekoppelung handeln, die die Herstellung einer endgültigen Fixierung der Wandscheiben aneinander erleichtert oder bereits um eine endgültige Fixierung, die beispielsweise durch eine Verkleidung, Verfüllung oder einen Verputz einer Montagefuge zwischen den Wandscheiben verdeckt wird.
Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1: eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wandscheibe,
2: eine Wandscheibe mit einem Fensterausschnitt,
3: eine Wandscheibe mit einem Türausschnitt,
4: vertikalen Teilschnitt durch eine Wandscheibe im Bereich eines Heizelements,
5: eine Seitenansicht einer Wandscheibe,
6: einen horizontalen Teilschnitt durch eine Wandscheibe,
7: einen horizontalen Teilschnitt durch eine Eckausbildung,
8: eine schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens.
1 zeigt einen Abschnitt einer ersten erfindungsgemäß vorgefertigten plattenförmigen und rechteckigen Wandscheibe 1 aus Beton mit einer Länge L von 5,90 m und einer Höhe H von 2,50 m. Die Länge, die hier noch nicht gezeigte Dicke und die Höhe lassen sich je nach den Verhältnissen eines Bauwerks anpassen. Die Wandscheibe 1 hat eine nicht dargestellte rechte Stirnfläche 11 und eine gegenüberliegende parallel verlaufende linke Stirnfläche 12, an denen jeweils eine weitere Wandscheibe 1 befestigt werden kann, um die Wand eines Gebäudes zu bilden. An einer unteren Stirnfläche 141 lässt sich die Wandscheibe 1 auf einem nicht gezeigten Fundament aufstellen und an einer oberen Stirnfläche 142 kann eine nicht dargestellte Decke oder ein Dachstuhl aufgelegt werden.
Die Wandscheibe 1 enthält zwei Heizelemente 2, nämlich ein erstes Heizelement 21 und ein zweites Heizelement 22, die sich im Wesentlichen waagerecht und parallel zu den Stirnflächen 141, 142 erstrecken und von der rechten vertikalen Stirnfläche 11 bis zur linken Stirnfläche 12 reichen. Wenige Zentimeter vor den beiden Stirnflächen 11, 12 endet jedes Heizelement 2, wo es an seinem Rohrende 23 mit einem weiteren Heizelement 2 einer benachbarten Wandscheibe 1 verbunden wird. Dazu wird ein flexibler Kopplungsabschnitt 3 aufgeschoben und am Rohrende 23 vercrimpt und/oder verlötet. Seine Flexibilität erleichtert nicht nur seine Verarbeitung, sondern ermöglicht auch einen gewissen Toleranzausgleich der Flucht zweier zu verbindender Heizelemente 21, 22 nebeneinander liegender Wandscheiben 1 in horizontaler wie in vertikaler Richtung.
Das erste Heizelement 21 verläuft in dem unteren Randbereich 14 der Wandscheibe 1 und dort nahe der unteren Stirnfläche 141, also in etwa in Fußleistenhöhe. Das zweite Heizelement 22 verläuft in einem mittleren Bereich 15 der Wandscheibe 1 in etwa in der Höhe eines gewöhnlichen Fensterbretts, also auf eine Höhe von ca. 90 cm. Jedes der beiden Heizelemente 21, 22 besteht aus einem Paar an herkömmlichen Heizungsrohren 211, 212, 221, 222 aus Kupfer, die mit Heißwasser beschickt einen Vorlauf 212, 222 und einen Rücklauf 211, 221 bilden. Mit Ausnahme der Ausbildung der in 3 bis 6 näher erläuterten Stirnflächen 11, 12 ist damit die Mindestausstattung einer Wandscheibe 1 beschrieben.
Nicht jede Wandscheibe 1, sondern wenigstens eine Wandscheibe jedes Geschosses verfügt darüber hinaus über eine Verbindung der Heizelemente 21, 22 zu einer Heizzentrale. Zur Versorgung der Heizelemente 21, 22 mit Heißwasser reichen von der unteren Stirnfläche 141 ausgehend Steigleitungen 24 jeweils zu den Heizelementen 21, 22. An der unteren Stirnseite 141 münden sie in einer Anschlussnische 18, wo sie an eine nicht dargestellte Heizwasserversorgung angeschlossen werden können. Damit stellt jedes Heizelement 21, 22 zusammen mit den ihm zugeordneten Steigleitungen 24 einen eigenen und vom jeweils anderen Heizelement 22, 21 getrennt steuerbaren Heizkreislauf dar.
2 stellt eine weitere Wandscheibe 1a dar, die einen quadratischen Durchbruch 16 als Fensterausschnitt enthält. In den Durchbruch 16 lässt sich nach Fertigstellen der Wandscheibe 1a und ihrer Montage in einer Wand eines Gebäudes in herkömmlicher Weise ein Blendrahmen für ein Fenster einsetzen. Grundsätzlich umfasst die Wandscheibe 1a weitgehend die gleichen Bestandteile wie die Wandscheibe 1, ggf. zusätzlich die Steigleitungen 24 und die zugehörige Anschlussnische 18. Jedenfalls enthält die Wandscheibe 1a auch die Heizelemente 21, 22, die an ihren Stirnflächen 11, 12 münden, um an benachbarten Wandscheiben angeschlossen werden zu können. Die Wandscheibe 1a enthält darüber hinaus einen Bypass 25 am Vorlauf 222, der in Höhe eines rechten Rands des Durchbruchs 16 beginnend vom Vorlauf 222 abwärts abzweigt, in einem gewissen Abstand von ihm rechtwinklig abknickt, um parallel zu ihm über die Breite des Durchbruchs 16 zu verlaufen und nach einer weiteren rechtwinkligen Abwinkelung in etwa auf der Höhe des linken Randes des Durchbruchs 16 wieder in den Vorlauf 222 zu münden. Der Bypass 25 stellt also im Wesentlichen einen kurzen Abschnitt eines zum Vorlauf 222 parallelen Rohrabschnitts dar, um im Bereich des Durchbruchs 16 eine größere Abstrahlfläche für das Heißwasser eines Heizungssystems zu bieten. Der Bypass 25 verfügt außerdem über einen Temperatursensor und -regler 26, mit dem der Durchfluss durch den Bypass 25 gesteuert, also reduziert oder vergrößert werden kann. Er wirkt zusammen mit einer Drossel 29 in demjenigen Abschnitt des Vorlaufs 222, den der Bypass 25 umgeht.
In 3 sind eine Wandscheibe 1b und ihre alternative Ausbildung 1c dargestellt, die jeweils einen rechteckigen Durchbruch 17 als Türausschnitt aufweisen. Der Durchbruch der Wandscheibe 1c erstreckt sich von der unteren Stirnfläche 141 ausgehend in Richtung der oberen Stirnfläche 142. Er unterbricht damit den Verlauf sowohl des Heizelements 21 als auch des Heizelements 22. Der Vorlauf 222 und der Rücklauf 221 sind durch eine U-Förmige Verbindung 32 zu einer Umkehrschleife verbunden, in der ein Rücklauf-Temperaturbegrenzer 31 untergebracht ist.
In gleicher Weise können prinzipiell auf der Vorlauf 212 und der Rücklauf 211 des Heizelements 21 konstruiert sein. Gemäß 3 dagegen knicken sie kurz vor dem Durchbruch 17 rechtwinklig auf die untere Stirnseite 141 hin ab, um dort in einer Anschlussnische 18 zu enden. Dort werden sie über Leitungsfortsetzungen, die im nicht dargestellten Fundament der Wandscheibe 1c montiert werden, mit ihren nicht dargestellten Pendants 211, 212 auf der gegenüberliegenden Seite des Durchbruchs 17 verbunden. Alternativ kann der abwärts abgewinkelte Verlauf des Vorlaufs 212 und des Rücklaufs 211 auch für einen Anschluss des Heizelements 21 an eine Heizzentrale und damit im Sinne der Steigleitungen 24 gemäß 1 verwendet werden.
Der Durchbruch 17 der Wandscheibe 1c dagegen durchbricht deren untere Stirnseite 141 nicht. Sie liegt zwar der unteren Stirnseite 141 der Wandscheibe 1c sehr nahe, ist aber durch eine Türschwelle 171 von ihr getrennt. Die Türschwelle 171 hat eine Höhe von nur wenigen Zentimetern, nimmt aber dennoch die Rückläufe 211, 221 und die Vorläufe 212, 222 der Heizelemente 21, 22 auf. Sie verlaufen im Bereich der Türschwelle 171 nicht in dem gleichen Abstand zueinander wie im übrigen Bereich der Wandscheiben 1, 1a, 1b, sondern liegen nahe beieinander oder ggf. nebeneinander. Die Türschwelle 171 ermöglicht es also, dass die Heizelemente 21, 22 durch den Durchbruch 17 für den Türausschnitt nicht unterbrochen werden, sondern durchlaufen können. Außerhalb der Türschwelle 171 und beidseits des Durchbruchs 17 steigen die Rückläufe 211, 221 und die Vorläufe 212, 222 senkrecht auf die reguläre Höhe der Heizelemente 21, 22 auf, um nach einem rechtwinkligen Knick den waagrechten Verlauf gemäß 1 zu nehmen.
4 zeigt einen Teilschnitt der Wandscheibe 1 gemäß 1 durch das zweite Heizelement 22. Die Wandscheibe 1 hat demnach eine Dicke D von etwa 30 cm und besteht im Wesentlichen aus Beton. Sie hat eine im Einbauzustand der Umgebung zugewandte Außenseite A und eine einem Innenraum des zukünftigen Gebäudes zugewandte Innenseite I. An ihrer Innenseite I weist ihr Querschnitt einen im Querschnitt rechteckigen Kanal 19 mit einer Tiefe t von etwa 3 cm auf, der zur Innenseite I hin offen ist. In ihm verlaufen der Vorlauf 222 und der Rücklauf 221 des zweiten Heizelements 22. Deren im Querschnitt kreisrunde Kupferrohre sind mit einem Abstand a von ca. 3 bis 5 cm in einem Putzbett 28 aus Kalkputz eingebettet, das bündig mit der Innenseite I der Wandscheibe 1 abschließt und das Heizelement 22 in einer Dicke d von etwa 1,0 bis 1,5 cm überdeckt. Der Kalkputz des Putzbetts 28 ist wärmeunempfindlich und macht die Bewegungen der Heizungsrohre des Vorlaufs 222 und des Rücklaufs 221 in Folge von Temperaturschwankungen mit, ohne dass es zu Rissen an der Innenseite I der Wandscheibe 1 kommt. Eine W-förmige Montageschelle 13 hält den Vorlauf 222 und den Rücklauf 221 in dem gewünschten Abstand a zueinander und um die Dicke d von der Innenseite I entfernt. Sie lässt sich in den noch grünen Beton der Wandscheibe 1 eindrücken und erübrigen einen separaten Befestigungsvorgang.
5 zeigt einen Ausschnitt auf eine Seitenansicht der Wandscheibe 1 bzw. eine Draufsicht auf die linke Stirnseite 12 im Bereich eines Kanals 19 gemäß 1. 6 zeigt einen passenden Teilschnitt durch die Wandscheibe 1 gemäß 1. Demnach sind die Stirnflächen 11, 12 durch eine mittige vertikal verlaufende Nut 33 mit einer Breite von in etwa einem Drittel der Dicke D mit schräg auswärts laufenden Seitenwänden 34 profiliert. Die Nut nimmt mehrere übereinander angeordnete Wandverbinder 27 mit einer Schlaufe aus Stahlseil auf, die in die Wandscheibe 1 einbetoniert sind. Zwei nebeneinander angeordnete Wandscheiben 1 lassen sich über den Wandverbinder 27 in an sich bekannter Weise miteinander koppeln und ggf. verspannen. Zwei einander zugewandte Nuten 33 zweier nebeneinander angeordneter Wandscheiben 1, 1a, 1b oder 1c werden schließlich mit Beton vergossen, um eine dauerhafte und stabile Kopplung der Wandscheiben 1, 1a, 1b, 1c zu bilden.
Das Putzbett 28 für das im Kanal 19 vormontierten Heizelement 22 wird nicht bis zu den Stirnflächen 11, 12 hin erstellt, sondern lässt die Rohrenden 23 des Heizelement 22 frei, um einen Arbeitsraum für Verbindung mit einem flexiblen Koppelungsabschnitt 3 (vgl. 1) zu erhalten.
7 verdeutlicht eine Eckausbildung aus erfindungsgemäßen Wandscheiben 1, 1d. Dafür wird eine herkömmliche Wandscheibe 1 (in gleicher Weise auch eine Wandscheibe 1a, 1b, 1c) mit einer Wandscheibe 1d kombiniert. Die Wandscheibe 1d zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine einseitig ebene rechte Stirnfläche 111 (und eine herkömmliche und daher nicht dargestellte linke Stirnfläche 12) aufweist. Auf der Innenseite I nahe der rechten Stirnfläche 111 trägt die Wandscheibe 1d eine Nut 133, deren Abmessungen und Aufbau der Nut 33 und deren Abstand von der rechten Stirnfläche 111 dem Abstand der Nut 33 von der Außenseite A entspricht. Die Nut 133 enthält insbesondere auch Wandverbinder 27. Auf der Innenseite I der Wandscheibe 1d verläuft ebenfalls ein Kanal 19, der jedoch nicht bis zur rechten Seitenfläche 111 reicht, sondern in oder kurz vor der Nut 133 endet. Er nimmt ein Heizelement 22 auf, das etwas mehr als 30 cm und damit der Dicke D der Wandscheibe 1 entsprechend vor der ebenen Stirnfläche 111 endet. Damit lässt es einen gewissen Arbeitsraum frei für eine Koppelung mit dem anschießenden Heizelement 22 der Wandscheibe 1, indem ein flexibler Koppelungsabschnitt 3 über Eck gebogen auf die beiden Rohrenden 23 der Heizelemente 22 aufgeschoben und dort vercrimpt wird. Abschließend wird das Putzbett 28 (nicht dargestellt; vgl. 4 und 5) ergänzt. Damit lässt sich die Wandscheibe 1 an der Wandscheibe 1d in einem rechten Winkel, im Übrigen aber in derselben Weise befestigen wie an anderen Wandscheiben 1, 1a, 1b, 1c.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens einer erfindungsgemäßen Wandscheibe. Demnach wird in einem ersten Schritt a) eine liegende Schalung für die Wandscheibe aufgebaut. Dafür kann ein weitgehend herkömmlicher Schaltisch verwendet werden, der den Außenabmessungen einer Wandscheibe von 5,90 m Länge und 2,50 m in der Breite als der zukünftigen Höhe der Wandscheibe entspricht. Sofern die herzustellende Wandscheibe als Tür- oder Fensterelement Durchbrüche aufweist, werden sie beim Aufbau der Schalung in Schritt a) bereits berücksichtigt. Auch Installations- oder Anschlussnischen und eine spezielle Ausbildung der rechten, linken, oberen oder unteren Stirnfläche der Wandscheibe beispielsweise als Stufenfalz werden im Schritt a) bereits angelegt. Denn der Aufbau der liegenden Schalung betrifft die Ausbildung von fünf der sechs Seiten der im Prinzip kubischen Wandscheibe, wobei über die offen bleibende sechste Fläche der Wandscheibe der Beton eingebracht wird.
In einem anschließenden Schritt b) wird ein Heizelement oder an dessen Stelle ein Schalungskörper für das Heizelement in die Schalung eingebracht. In beiden Fällen wird die Lage des Heizelements in der Wandscheibe endgültig oder zumindest weitgehend definiert. Grundsätzlich kann das Heizelement selbst bereits in die Schalung eingebracht werden, was aber hinsichtlich eines später eventuell auftretenden Schadenfalls ungünstig sein kann, weil es dann nur unter erheblichem Aufwand, nämlich unter Aufstemmen des Betons, wieder ausgebaut und ersetzt werden kann. Ein Schalungskörper an Stelle des Heizelements dagegen schafft einen Platzhalter, in dem das Heizelement in einem späteren Vorgang eingesetzt werden kann.
In einem anschließenden Schritt c) wird der Beton in die Schalung eingebracht und durch rütteln verdichtet, um ein dichtes und lunkerfreies Betongefüge zu erhalten. An Stelle von im Hochbau üblichen Innenrüttlern können sich bei einem flachen Bauteil wie der vorliegenden Wandscheibe auch Schalungsrüttler dafür eignen.
Grundsätzlich lassen sich die Schritte b) und c) auch in der umgekehrten Reihenfolge durchführen. Demzufolge kann zunächst der Beton in die Schalung eingebracht werden und erst anschließend das Heizelement oder ein Schalungskörper für das Heizelement in den frischen Beton eingedrückt oder eingerüttelt werden. Die insofern umgekehrte Reihenfolge, bei der erst in einem dritten Schritt der Schalungskörper eingebracht wird, kann dessen spätere Entnahme erleichtern, weil die spätere Innenseite der Wandscheibe, in die das Heizelement eingelassen wird, als freibleibende Seite der Schalung offen und damit frei zugänglich liegt.
Jedenfalls schließt sich in einem vierten Schritt d) das Aushärten des Betons an, in dem ggf. für günstige Abbindeverhältnisse durch ausreichende Feuchtigkeit und Wärme oder ggf. Wärmeabfuhr gesorgt werden muss.
Sofern Schalungskörper zum Einsatz gekommen sind, werden sie in einem anschließenden Schritt e) entnommen, spätestens beim Ausschalen der Wandscheibe aus der Schalung. Nach Entnahme der Schalungskörper verbleibt ein Kanal an ihrer Stelle, der sich von einer Installationsnische an einer linken Stirnfläche bis zu einer Installationsfläche an der rechten Stirnfläche der Wandscheibe erstreckt und ggf. den Verlauf für einen Bypass vorzeichnet. In dem Kanal wird jetzt das Heizelement lagegenau eingelegt, wofür es eventuell mit Abstandhaltern ausgerüstet wird, damit es nicht unmittelbar auf den inzwischen zumindest weitgehend ausgehärteten Beton aufliegt. Nach Einnahme seiner korrekten Lage wird es anschließend in einem Schritt f) in einer geeigneten Vergussmasse in seiner erforderlichen Lage innerhalb des Kanals vergossen. Als Vergussmasse braucht dafür nicht zwingend ein fließfähiger Stoff verwendet zu werden, sondern ein zumindest pastöser. Demzufolge kann auch zunächst eine Lage der Vergussmasse in den Kanal eingebracht werden, das Heizelement darin in seiner korrekten Lage positioniert und anschließend eine oder mehrere weitere Lagen der Vergussmassen aufgebracht werden. Auf diese Weise lassen sich separate Abstandhalter und deren Montage einsparen. Die Vergussmasse verfolgt nicht nur den Zweck, das Heizelement in seiner gewünschten Lage innerhalb der Wandscheibe zu positionieren, sondern auch einen guten Wärmeübergang zwischen dem Heizelement und der Wandscheibe sicherzustellen. Dazu muss die Vergussmasse die zum Teil erheblichen Temperaturdifferenzen zwischen einem kalten und einem erhitzten Heizelement möglichst rissfrei aushalten. Die Qualität, in der der Kanal mit der Vergussmasse aufgefüllt wird, ist letztlich davon abhängig, ob anschließend auf die Innenseite der Wandscheibe noch ein Putz aufgebracht wird. Jedenfalls kann das Auffüllen des Kanals zu einem Zeitpunkt passieren, zu dem der Beton der Wandscheibe noch aushärtet. So kann die Aushärtzeit des Betons für die Komplettierung der Wandscheibe hinsichtlich des Heizelements sinnvoll genutzt werden. Nach dem vollständigen bzw. ausreichenden Aushärten des Betons kann folglich die fertige Wandscheibe ausgeschalt und unmittelbar zum Einbauort gebracht werden.
Da es sich bei den vorhergehenden, detailliert beschriebenen Baukastensystem und Verfahren zur Herstellung einer Wandscheibe und eines Gebäudes aus derartigen Wandscheiben um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen der Heizelemente und deren Verlauf sowie die Ausgestaltungen der Wandscheiben hinsichtlich ihrer Abmessungen in anderer Form als in der hier beschriebenen folgen. Selbst die Verwendung der Heizelemente als Kühlelemente ist denkbar. Ebenso können die Installation- oder Anschlussnischen in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. designerischen Gründen notwendig ist. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrmals oder mehrfach vorhanden sein können.
Bezugszeichenliste

1, 1a, 1b, 1c, 1d: Wandscheibe
11: rechte Stirnfläche
111: ebene Stirnfläche
12: linke Stirnfläche
13: Schelle
14: unterer Randbereich
141: untere Stirnfläche
142: obere Stirnfläche
15: mittlerer Bereich
16: Durchbruch (Fensteröffnung)
17: Durchbruch (Türöffnung)
171: Türschwelle
18: Anschlussnische
19: Kanal
2: Heizelement
21, 22: erstes bzw. zweites Heizelement
211, 221: Rücklauf
212, 222: Vorlauf
23: Rohrende
24: Steigleitung
25: Bypass
26: Temperatursensor
27: Wandverbinder
28: Putzbett
29: Drossel
3: flexibler Koppelungsabschnitt
31: Rücklauf-Temperatur-Begrenzer
32: U-förmige Verbindung
33: Nut
34: Seitenwand
a) bis f): Verfahrensschritte
A: Außenseite der Wandscheiben 1, 1a, 1b, 1c
a: Abstand
D: Dicke der Wandscheiben 1, 1a, 1b, 1c
d: Putzdicke
H: Höhe der Wandscheiben 1, 1a, 1b, 1c
I: Innenseite der Wandscheiben 1, 1a, 1b, 1c
L: Länge der Wandscheiben 1, 1a, 1b, 1c
t: Tiefe des Kanals 19

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19757951 [0002]
DE 20102623 U1 [0003]

Claims

Baukastensystem zur Erstellung eines Fertighauses – mit einer Mehrzahl von vorgefertigten plattenförmigen rechteckigen Wandscheiben (1, 1a–1d) aus Beton, – die jeweils eine rechte (11) und eine gegenüberliegende und parallele linke Stirnfläche (12) zur Koppelung nebeneinander angeordneter Wandscheiben (1) aneinander umfassen, – mit mindestens einem in den Wandscheiben (1, 1a–1d) integrierten Heizelement (2), – das sich zwischen der rechten (11) und der linken Stirnfläche (12) einer Wandscheibe (1, 1a–1d) erstreckt, – mit jeweils einer Installationsnische (13) an einer Mündungsstelle (23) des Heizelements (2) an der Stirnfläche (11; 12), in der das Heizelement (2) zumindest von der Stirnfläche (11; 12) aus von Beton freigestellt ist, und – mit einem flexiblen Koppelungsabschnitt (3) zum Koppeln zweier im Montagezustand benachbart liegender Heizelemente (2) verschiedener Wandscheiben (1, 1a–1d).
Baukastensystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im Querschnitt der Wandscheibe (1, 1a–1d) betrachtet außermittige Anordnung des Heizelements (2).
Baukastensystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein elektrisch betriebenes Heizelement (2).
Baukastensystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Heizungsrohre (211; 212; 221; 222) als Heizelement, die in der Ebene der Wandscheibe (1, 1a–1d) vorzugsweise paarweise nebeneinander angeordnet sind.
Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Heizelement (21) in einem Randbereich (14) der Wandscheibe und/oder ein zweites Heizelement (22) in einem mittleren Bereich (15) der Wandscheibe (1, 1a–1d) verläuft.
Baukastensystem nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wandscheibe (1a) mit einem Fensterausschnitt (16).
Baukastensystem nach einem der obigen Ansprüche mit einer oberen Stirnfläche (142) und einer unteren Stirnfläche (141) einer Wandscheibe (1), gekennzeichnet durch einen der unteren Stirnfläche (141) näherliegenden Türausschnitt (17).
Baukastensystem nach dem Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zwischen der unteren Stirnfläche (141) und dem Türausschnitt (17) angeordneten Türschwelle (171), in der das erste Heizelement (21) verläuft.
Baukastensystem nach Anspruch 6 oder 7, soweit auf Anspruch 4 bezogen, gekennzeichnet durch eine fluidische Verbindung (23) beidseits des Türausschnitts (17) für die Heizungsrohre (221; 222) zumindest des zweiten Heizelements (22).
Baukastensystem nach einem der obigen Ansprüche mit einer oberen Stirnfläche (142) und einer unteren Stirnfläche (141), gekennzeichnet durch zumindest eine orthogonal zu dem Heizelement (2) und an das Heizelement (2) anschließende Steigleitung (24), die in der unteren Stirnfläche (141) in einer Anschlussnische (18) mündet.
Baukastensystem nach einem der obigen Ansprüche gekennzeichnet durch einen Bypass (25) am Heizelement (2) einer Wandscheibe (1a).
Baukastensystem nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Temperaturfühler und/oder -regler (26).
Baukastensystem nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch Verbindungselemente (3) insbesondere in jeder Installationsnische (13) zum Koppeln nebeneinander angeordneter Wandscheiben (1, 1a–1d) aneinander.