-
Es ist insbesondere aus dem Trockenbau bekannt, eine Gebäudewand aus Wandelementen zu fertigen, die eine Innenplatte und eine davon beabstandete Außenplatte aufweisen. Zwischen beiden ist ein Hohlraum vorgesehen, der mit einem Isoliermaterial, insbesondere Mineralwolle oder biologischen Fasermatten gefüllt ist. Diese Wandelemente haben sich sowohl im Trockenbau als auch im Fertighausbau vielfach bewährt und bilden den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wandelement der eingangs genannten Art zu schaffen, welches sich durch eine verbesserte Recyclingfähigkeit auszeichnet.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den folgenden Merkmalen gelöst.
-
Das erfindungsgemäße Wandelement dient zum Erstellen einer Gebäudewand, insbesondere eines Wohngebäudes. Dieses Wandelement ist jedoch hierauf nicht beschränkt und kann grundsätzlich auch für andere Gebäudewände genutzt werden, beispielsweise ist an Bürogebäude oder Industriehallen gedacht. Das Wandelement weist mindestens eine Innenplatte und mindestens eine davon beabstandete Außenplatte auf. Um den Abstand beider Platten einzuhalten, sind Abstandshalter vorgesehen. Bei kleinen Wandelementen reichen Abstandshalter an den Stirnseiten des Wandelements aus. Bei größeren Wandelementen ist es jedoch zweckmäßig, Abstandshalter über die Fläche der Innen- bzw. Außeriplatte verteilt vorzusehen. Auf diese Weise werden die Innen- und Außenplatte stabilisiert und insbesondere ein Auswölben derselben verhindert. Zwischen der Innen- und der Außenplatte ist mindestens ein Hohlraum vorgesehen, der mit mindestens einem Isoliermaterial gefüllt ist. Ein plattenförmiges Isoliermaterial - entsprechend dem Stand der Technik - hat jedoch den Nachteil, dass es beim Abbruch des Gebäudes aufgrund seiner Verklebung oder Verankerung arbeitsintensiv von den anderen Bestandteilen des Wandelements getrennt werden muss, um ordnungsgemäß recycelt zu werden. Dies ist ein zeitaufwendiger und mühsamer Prozess, der die Abbruchkosten erheblich erhöht. Erfolgt keine Trennung dieser Materialien, so müssen alle Bestandteile deponiert werden, was ebenso zu erhöhten Kosten führt. Zur Vermeidung dieses Problems besteht das mindestens eine Isoliermaterial aus mindestens einem fließfähigen Füllstoff. Insbesondere ist dabei an ein Granulat gedacht, wobei aber auch andere Formen wie beispielsweise Flocken, Fasern oder geschäumte Kugeln möglich sind. Durch die Fließfähigkeit des Füllstoffs ist es nun möglich, vor dem Abbruch des Gebäudes das Isoliermaterial einfach zu entnehmen, indem man es durch entsprechende Öffnungen herausfließen lässt oder aktiv absaugt.
-
Damit wird das mindestens eine Isoliermaterial getrennt von den übrigen Teilen des Wandelements sowie den übrigen Teilen des Gebäudes zurückgewonnen und kann ggf. sogar beim nächsten Gebäude unmittelbar eingesetzt werden. Damit entfallen nahezu sämtliche Kosten zum Trennen des mindestens einen Isoliermaterials bzw. Deponieren desselben. Man erhält vielmehr ein wertvolles Baumaterial, um ein neues Gebäude wieder entsprechend zu dämmen.
-
Um den mindestens einen Füllstoff leicht in den Hohlraum einzubringen bzw. aus diesem herauszuholen, ist es vorteilhaft, wenn das Wandelement an mindestens einer Seite mindestens eine Öffnung aufweist. Grundsätzlich reicht es dabei aus, wenn die Öffnung so groß dimensioniert ist, dass ein entsprechendes Rohr bzw. ein entsprechender Schlauch eingeführt werden kann, mit dem der mindestens eine Füllstoff transportiert wird.
-
Um das Füllen bzw. Entleeren des Hohlraums mehrerer Wandelemente zu vereinfachen, ist vorgesehen, dass Öffnungen benachbarter Wandelemente korrespondieren. Auf diese Weise ergibt sich eine kommunizierende Verbindung zwischen den Wandelementen, so dass diese in einem Arbeitsvorgang gemeinsam gefüllt bzw. entleert werden können.
-
Für den mindestens einen Füllstoff hat sich ein Naturstoff bewährt, der sich durch eine hohe Wärmedämmwirkung bei gleichzeitig günstigem Raumklima auszeichnet. Nach seiner Nutzung kann der Füllstoff einfach kompostiert werden.
-
Insbesondere ist für den mindestens einen Füllstoff an gehäckseltes Heu und/oder Stroh gedacht, welches in der modernen Landwirtschaft als Abfallprodukt gehandhabt wird und folglich extrem preisgünstig zu beziehen ist. Alternativ kann auch geschredderter Kork eingesetzt werden, der sich durch eine hohe Dämmwirkung auszeichnet. Zur Erzielung einer besonders hohen Dämmwirkung ist auch aufgeschäumte Mais- und/oder Kartoffelstärke denkbar, die an die Dämmwirkung von Polymerschäumen herankommt. Ein besonderer Vorteil dieser Füllstoffe ist, dass sie auch als Stalleinstreu genutzt oder durch Kompostierung entsorgt werden können, wodurch sie wieder in den biologischen Kreislauf zurückgelangen.
-
Alternativ kann der mindestens eine Füllstoff auch von mindestens einem, vorzugsweise chemisch synthetisierten, Polymerschaum gebildet sein. Außerdem kommen auch mineralische Stoffe zum Einsatz, die unbrennbar sind und gebrauchsfertig gewonnen werden können. Diese Stoffe sind zwar in der Regel nicht kompostierbar, sie zeichnen sich jedoch durch eine besonders hohe Wärmedämmwirkung bei gleichzeitig langer Lebensdauer aus.
-
Für Polymerschaumfüllstoffe haben sich Polystyrol-, Polyethylen-, Polyurethan-, Polypropylen- bzw. Polyvenylchlorid-Schäume bewährt. Diese zeichnen sich durch eine kostengünstige Herstellung bei gleichzeitig hoher Wärmedämmwirkung aus. Insbesondere ist es mit diesen Schäumen relativ leicht möglich, fließfähige Strukturen zu bilden, die ein einfaches Befüllen bzw. Entleeren des Hohlraums ermöglichen. Als mineralische Stoffe sind insbesondere Bimsstein, Glasbeton, Steinwolle, Glaswolle bzw. Blähperlit bevorzugt. Diese sind leicht und kostengünstig herzustellen.
-
Für die Innen- bzw. Außenplatte haben sich Holzfasern, Metall- bzw. ein hydraulisches Bindemittel enthaltende Materialien bewährt. Dabei sind auch Kombinationen dieser Materialien denkbar. Beispielsweise können Massivholzplatten, Mehrschichtplatten, OSB-Platten oder Spanplatten eingesetzt werden, die hauptsächlich oder ausschließlich aus Holzfasern bestehen. Metalle werden hauptsächlich in Blechform eingesetzt, um eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig flüssigkeitsdichtem Abschluss zu erzielen. Der Einsatz mindestens eines hydraulischen Bindemittels ist insbesondere in Form von Rigipsplatten, Betonplatten oder Holzfaserbetonplatten angedacht. Während Holzfasern für ein günstiges Raumklima sorgen, besitzen Platten mit hydraulischem Bindemittel eine große Masse, die vorteilhaft zur Wärmepufferwirkung eingesetzt werden kann. Temperaturschwankungen an der Außenplatte werden hierdurch vorteilhaft ausgeglichen, um eine näherungsweise konstante Innenraumtemperatur zu erzielen.
-
Für den mindestens einen Abstandshalter haben sich Konstruktionen aus Metall und/oder Holzfasern bewährt. Metalle haben den Vorteil, dass sie bei geringem Gewicht eine hohe Festigkeit aufweisen, wodurch das Wandelement sehr gewichtssparend und damit leicht transportabel hergestellt werden kann. Holzfasern haben dagegen den Vorteil einer verbesserten Wärmedämmung zwischen der mindestens einen Innenwand und der mindestens einen Außenwand.
-
Insbesondere bei Anwendungen mit hohen Temperaturschwankungen ist es vorteilhaft, wenn der mindestens eine Abstandshalter spitzwinkelig zur mindestens einen Innenplatte ausgerichtet ist. Auf diese Weise werden Relativbewegungen zwischen der mindestens einen Innenplatte und der mindestens einen Außenplatte erlaubt, ohne dass der mindestens eine Abstandshalter zu hohen Scherkräften ausgesetzt ist. Damit wird der mindestens einen Außenplatte eine relativ großzügige Wärmedehnung gestattet, die dann die mindestens eine Innenplatte nicht vollführen muss.
-
Der Erfindungsgegenstand wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne den Schutzumfang zu beschränken.
-
Es zeigt:
- 1 eine räumliche, teilweise geschnitten dargestellte Ansicht eines Wandelements,
- 2 eine erste Ausführungsform eines Abstandshalters,
- 3 eine zweite Ausführungsform eines Abstandshalters,
- 4 eine dritte Ausführungsform eines Abstandshalters und
- 5 eine vierte Ausführungsform eines Abstandshalters.
-
Ein Wandelement 1 gemäß 1 weist eine Innenplatte 2 und eine Außenplatte 3 auf. Die Innenplatte 2 besteht dabei aus zementgebundenen Holzfasern oder Beton, während die Außenplatte 3 eine handelsübliche OSB-Platte ist. Zwischen der Innenplatte 2 und der Außenplatte 3 sind Abstandshalter 4 vorgesehen, die diese auf Abstand halten und auf diese Weise einen Hohlraum 5 zwischen der Innenplatte 2 und der Außenplatte 3 freihalten. In diesem Hohlraum 5 ist ein fließfähiger Füllstoff 6 eingefüllt, der aber aus Darstellungsgründen nur in einem kleinen Teilbereich gezeigt ist. Dieser Füllstoff 6 ist aus einem Isoliermaterial gebildet, um eine Wärmeisolation zwischen der Außenplatte 3 und der Innenplatte 2 zu realisieren.
-
Stirnseiten 7 der Innenplatte 2 bzw. Außenplatte 3 sind mit Stirnwänden 8 abgeschlossen, so dass diese zusammen mit der Innenplatte 2 und der Außenplatte 3 einen Behälter bilden. In den Stirnwänden 8 sind Öffnungen 9 eingeformt, die eine kommunizierende Verbindung zwischen benachbarten Wandelementen 1 realisieren. Alternativ ist auch daran gedacht, einzelne Stirnwände 8 wegzulassen, wenn sich an das gezeigte Wandelement 1 ein weiteres Wandelement 1 anschließt. In diesem Fall bilden benachbarte Wandelemente 1 einen gemeinsamen Behälter.
-
Im unteren Bereich steht die Außenplatte 3 über die Innenplatte 2 über, um auf diese Weise einen vom Hohlraum 5 abgetrennten Freiraum 10 zu realisieren. Dieser Freiraum 10 erlaubt eine einfache Montage einer Zwischendecke, die in der 1 nicht dargestellt ist. Diese Zwischendecke ragt dann über die Innenplatte 2 des Wandelements 1 über, so dass sie sicher auf dem darunterliegenden Wandelement 1 oder einer darunterliegenden Mauer aufliegen kann. Trotzdem ist die Außenplatte 3 durchgängig ausgebildet, um eine homogene Fassade zu erzielen. Innenseitig ist an der Außenplatte 3 im unteren Bereich eine Leiste 11 vorgesehen, welche die Stützfläche des Wandelements 1 vergrößert und dadurch für einen sicheren Stand desselben sorgt. Außerdem schützt die Leiste 11 die Außenplatte 3 während des Transports auf der Baustelle.
-
An der Außenplatte 3 sind Latten 12 vorgesehen, an denen eine Fassade montiert werden kann. Alternativ ist auch daran gedacht, die Außenplatte 3 selbst als Fassade einzusetzen.
-
Das Wandelement 1 wird während des Baus ohne den Füllstoff 6 in die gewünschte Lage gebracht und abgestellt sowie entsprechend z. B. mittels Schrauben fixiert. Dies geschieht mit allen entsprechenden Wandelementen 1, die so ausgebildet sind, dass sie selbst tragfähig sind. Nach Fertigstellung einer Etage oder nach Fertigstellung des gesamten Gebäudes werden dann die Hohlräume 5 der Wandelemente 1 über die Öffnungen 9 mit dem Füllstoff 6 gefüllt. Hierzu wird ein Rohr bzw. ein Schlauch durch die Öffnungen 9 gesteckt und der Füllstoff 6 eingeblasen. Hierdurch ergibt sich eine einfache Füllung des Hohlraums 5 mit dem Isoliermaterial, wobei im Bereich von Fenstern, Türen und dgl. keine Passzuschnitte des Isoliermaterials erforderlich sind. Der fließfähige Füllstoff 6 passt sich vielmehr selbständig den räumlichen Bedingungen des Hohlraums 5 an.
-
Soll das Gebäude wieder abgerissen werden, so wird zunächst der Füllstoff 6 durch Einführen eines Rohres oder Schlauches aus dem Hohlraum 5 herausgesaugt, wodurch in sehr einfacher Weise das Isoliermaterial von den restlichen Baustoffen getrennt ist. Da das Isoliermaterial ein recht großes Volumen bildet, ist es vorteilhaft, dieses getrennt vom restlichen Baustoffsystem zurückzugewinnen, um auf diese Weise Deponiekosten zu sparen.
-
An den Abstandshalter 4 werden recht hohe Anforderungen gestellt. Dieser Abstandshalter wird im Folgenden detaillierter beschrieben. Die 2 zeigt eine erste Ausführungsform des Abstandshalters 4. Dieser besteht aus einem Steg 20, an den endseitig vier Flansche 21 angebracht sind. Mit Hilfe dieser Flansche 21 kann der Abstandshalter 4 sehr einfach mit der Innenplatte 2 bzw. der Außenplatte 3 beispielsweise durch Schrauben verbunden werden. Auf diese Weise ergibt sich ein fester Halt, so dass der Abstandshalter 4 sowohl Schub- als auch Zugkräfte abstützen kann.
-
Die 3 zeigt eine alternative Ausführungsform des Abstandshalters 4, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile benennen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zur Ausführungsform gemäß 2 eingegangen.
-
Bei dieser Ausführungsform sind zwei der Flansche 21 durch einen Anker 22 ersetzt. Dieser Anker 22 wird in eine entsprechend geformte Nut der Innenplatte 2 oder Außenplatte 3 eingepresst. Hierdurch ergibt sich eine gute formschlüssige Verbindung. Allerdings muss die Innenplatte 2 bzw. die Außenplatte 3 entsprechend bearbeitet werden.
-
Die 4 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform des Abstandshalters 4 gemäß 2, wobei gleiche Bezugszeichen wieder gleiche Teile benennen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zur 2 eingegangen.
-
Bei dieser Ausführungsform ist nur jeweils ein Flansch 21 an den Stirnseiten des Steges 20 vorgesehen. Diese Flansche 21 besitzen eine Nut 23, in die der Steg 20 als Feder eingreift. Damit sind zwar zusätzliche Bearbeitungsschritte des Flansches 21 erforderlich, diese erfolgen jedoch am relativ kleinbauenden Flansch 21, so dass hier kostengünstige Massenherstellungsverfahren einsetzbar sind. Die Montage dieses Abstandshalters 4 ist dagegen vereinfacht, da nur mit zwei statt vier Flanschen 21 hantiert werden muss.
-
Es ist auch daran gedacht, auf die Flansche 21 zu verzichten und den Steg 20 direkt mit der Innenplatte 2 bzw. der Außenplatte 3 zu verbinden. In diesem Fall muss allerdings der Steg 20 ausreichend breit ausgebildet sein, um eine Verschraubung zu ermöglichen. Dies erlaubt zwar einen sehr einfachen Aufbau des Abstandshalters 4, hat jedoch den Nachteil, dass dieser eine nicht zu vernachlässigende Wärmebrücke darstellt.
-
Die 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abstandshalters 4. Bei dieser wird ein sogenannter Filigranträger eingesetzt, der üblicherweise aus Metall besteht. Metalle haben zwar eine sehr gute Wärmeleitung, durch den besonderen Aufbau des Filigranträgers können jedoch sehr dünne Stäbe eingesetzt werden, so dass die Wärmedurchgangszahl wieder entsprechend gering wird. Der Filigranträger besteht mit wellenförmig gebogenen Stäben 30, welche sowohl mit der Obergurt 31 als auch mit Untergurten 32 verbunden sind. Die einzelnen Wellen des Filigranträgers sind dabei spitzwinkelig zur Innenplatte 2 bzw. Außenplatte 3 angeordnet, um einerseits die Wärmedurchgangszahl zu verringern und andererseits eine gewisse Bewegungsfreiheit zwischen der Innenplatte 2 und der Außenplatte 3 zu ermöglichen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Wandelement
- 2
- Innenplatte
- 3
- Außenplatte
- 4
- Abstandshalter
- 5
- Hohlraum
- 6
- Füllstoff
- 7
- Stirnseite
- 8
- Stirnwand
- 9
- Öffnung
- 10
- Freiraum
- 11
- Leiste
- 12
- Latte
- 20
- Steg
- 21
- Flansch
- 22
- Anker
- 23
- Nut
- 30
- Stab
- 31
- Obergurt
- 32
- Untergurt
