DE202020005081U1 - Modul Haus Systemhausbaukasten - Google Patents

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Abstract

Der Modul Haus Systemhausbaukasten (Ausführungsbeispiele Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4) ist ein ganzheitlicher, nachhaltiger und umweltfreundlicher Baukasten für kosteneffektiven, sturm- und erdbebensicheren menschenwürdigen Wohnraum auf der Grundlage eines auf Nut und Feder basierenden, durch Seilabspannung gesicherten Stecksystems dadurch gekennzeichnet, dass das Baumaterial weit überwiegend aus den weltweit jeweils vor Ort verfügbaren Abfallstoffen, die wie vorhanden, genutzt (evtl. behandelt, veredelt) oder recycliert werden, besteht.

Description

  • Für sogenannte Modulhäuser, Modulhaus-Systeme und Billighäuser gibt es viele Konzepte, Beschreibungen und Rechteanmeldungen auf dem weltweiten Markt.
  • Ein großer Teil davon kommt aus China und Japan, weniger aus Amerika, Kanada und Europa. Weit überwiegend konzentrieren sich diese Konzepte auf die Beseitigung und den Ersatz spezifischer Schwachstellen wie z.B. Wärmedämmung, Kosten für die entstehende Wohnfläche, Einsatz industriell vorgefertigter Hausteile, Module, Wiedereinsatz von z.B. Containerteilen und simplem Materialwechsel z.B. Wellblech.
  • Es sind aber auch komplett neue, teilweise technisch revolutionäre Material- und Systembaulösungen dabei. Andere wiederum heben ab auf das Klimaproblem und die sinnvolle Nutzung der Plastikabfälle in der Welt.
  • Keines dieser Konzepte hat den Ansatz den Menschen in den betroffenen Drittweltländern eine wirklich nachhaltige Entwicklungsperspektive zu bieten.
  • Der Großteil der beschriebenen Konzepte beinhaltet jeweils Wohnhaustypen. Es gibt darunter kein Konzept mit einem ganzheitlichen und nachhaltigen Ansatz der eine so umfassende Perspektive für die Menschen, die Umwelt und den Klimaschutz so umfasst, wie das hier beschriebene. Die Inklusion der jeweils von Land zu Land unterschiedlichen Gegebenheiten und die Einbeziehung von erforderlichen Funktionsbauten wie z.B. Schulen und Krankenhäusern ist ebenfalls so nicht gegeben.
  • Die erforderliche Synthese von Ökonomie und Ökologie und zwar jetzt und langfristig, verbunden mit dem Aufbau einer verantwortlichen Lebensperspektive für die Menschen vor Ort fehlt weitgehendst.
  • Aufgabe der hier beschriebenen Erfindung ist es daher ein ganzheitliches, nachhaltiges und umweltfreundliches System in der Form von Beispielhäusern und von entsprechenden Hausbauteilen zu definieren, das es ermöglicht menschenwürdigen und bezahlbaren Wohnraum dort bereit- und herzustellen wo er gebraucht wird. Die jeweils örtlich verfügbaren Ressourcen wie Material, Energie und Arbeitskraft optimal zu nutzen und zwar ohne das Material zu verbrauchen, sondern es immer wieder in einer Recyclingschleife zu gebrauchen. Die Erfindung beschreibt einen flexiblen Systemhausbaukasten dessen Bestandteile weit überwiegend mit der separat angemeldeten Modul Haus System Fertigungsanlage vor Ort von den dort lebenden Menschen hergestellt werden können.
  • Nachwachsende Rohstoffe werden in geschlossenen Recyclingprozessen neben hochwertigem, mehrmals einsetzbarem Material in diesem Anlagen-Produktkonzept genutzt. Das ist ein ganzheitlicher und nachhaltiger Ansatz. Eine absolut neue Symbiose aus Produkt und Fertigungsanlage und damit die Synthese von Ökonomie und Ökologie werden mit dieser Erfindung und der Erfindung der Modul Haus System Fertigungsanlage verfügbar gemacht.
  • Die Schonung des Weltklimas ist prinzipiell mit dieser Erfindung verbunden.
  • Es ist ein flexibler Systemhausbaukasten, der auch die Realisierung der in diesem Baukasten gleichen Teile für Funktionsbauten wie Schulen und Krankenhäuser bietet (1, 2 und 3).
  • Bei dem MHS (Modul Haus System) Systemhausbaukasten handelt es sich um einen Systemhausbaukasten der zunächst für temporäre Bauten in Deutschland und Europa vorzugsweise zertifiziert wird (CE) und dann in dieser Funktion weltweit in entwickelten Ländern einsetzbar ist. Der MHS Systemhausbaukasten in Verbindung mit der dazu entwickelten Modul Haus System Fertigungsanlage und in Entwicklungsländer transferierbaren Fertigungs- und Bauprozessen wird besonders geeignet sein für den Einsatz in diesen sogenannten Drittweltländern. Das MHS lässt neben dem Ausführungs-Beispiel GF-30 Haus, das bevorzugte Basismodul des Systemhausbaukastens, (1), eine Vielzahl von daraus abgeleiteten unterschiedlichen Modul-Häusern (auch Funktionsbauten wie z.B. Schulen und Krankenhäusern) zu. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in 2, 3 sowie 5 bis 11 dargestellt.
  • Die Modul-Häuser brauchen kein Betonfundament und können durch Anpassung der eingesetzten Schraub-Pfahl-Fundamente für fast jede Bodenbeschaffenheit eingesetzt werden. Der Baugrund muss weder eben sein, noch in irgendeiner Form angepasst werden, die Anpassung der Schnittstelle Baugrund / Modul-Haus findet bevorzugt über die eingesetzten Schraub-Pfahl-Fundamente (15) statt.
  • Die Modul-Häuser können eine wartungsfreie, hohe Lebenszeit von bis zu 20 Jahren haben. Sie können in dieser Zeit ohne Schaden an den verwendeten Systembauteilen häufig auf- und abgebaut und wiederholt aufgebaut werden.
  • Als vorzugsweise temporäre Bauten in Europa verlassen die Modul-Häuser ihren Bauplatz bevorzugt so wie sie ihn vorgefunden haben.
  • Das Baumaterial ist vorzugsweise entweder hochwertig und langfristig haltbar, wie z.B. rostfreier Stahl oder komplett recycelt.
  • Am Nutzungsende werden die Modul-Haus Bausätze vorzugsweise an das örtliche Herstellerwerk (ausgerüstet mit der Modul Haus System Fertigungsanlage) im jeweiligen Bauland zurück geliefert und dort zu hohem Prozentsatz recycelt. Das Material wird vorzugsweise nahezu vollständig wieder für Folgebauten von diesem Herstellungswerk in diesem Bauland eingesetzt.
  • Alle Modul-Häuser sind vorzugsweise energieautark bestückt. Die erforderliche Energiequelle ist vorzugsweise die Sonne, bzw. ihr Licht.
  • Die Erfindungsziele dieser Symbiose aus Produkt und Werkzeug, Systemhausbaukasten und Fertigungsanlage sind:
    • + Menschenwürdiger und bezahlbarer Wohnraum.
    • + Langlebig und nachhaltig klimafreundlich.
    • + Weitgehend sturm- und erdbebensicher.
    • + Dort hergestellt wo er gebraucht wird.
    • + Schaffung von wertigen Langzeitarbeitsplätzen vor Ort.
    • + Die Menschen bekommen eine Zukunftsperspektive.
    • + Kein oder wenig Verbrauch von örtlichen Ressourcen.
    • + „Abfall“ bzw. nicht nachhaltig genutztes (heute teilweise sehr klimaschädlich verbranntes!) Material, z.B. Fasermaterial wird als Recyclat genutzt für die Herstellung vieler der eingesetzten Wohnraumkomponenten.
    • + Das Bewohnen und der „Betrieb“ dieses Wohnraumes soll für die Menschen nahezu kostenneutral sein! Weil:
      • Energieautarker Wohnraum durch Nutzung vorzugsweise der Sonnen Energie.
  • Der bevorzugte Entstehungsgang der Elemente / Profile und der Aufbau sind in 4 und 5 bis 9 dargestellt.
  • Erklärung zu 4:
  • Schritt 1: Die dargestellten Waben Sandwich Element (WSE) Wand- und Fensterelemente und die Stützen werden bevorzugt industriell im Werk hergestellt.
  • Schritt 2: Die Einzelelemente werden bevorzugt im Werk zu Wänden verbunden und so zur Baustelle transportiert.
  • Schritt 3: Nachdem die Schraub-Pfahl-Fundamente gesetzt und nivelliert und die Bodenträger mit den WSE Bodenelementen aufgebaut sind, werden die Wände vorzugsweise mit der unteren Nut auf die Federn des Bodensystems gesetzt, erst Seitenwände, dann Frontwände.
  • Der erfindungsgemäße Systemhausbaukasten basiert auf einem klassischen Nut- und Federsystem.
  • Aus diesem erfindungsgemäßen Systemhausbaukasten lassen sich beliebig ein- oder mehrstöckige Wohnhäuser und Wohnblocks, sowie Funktionsgebäude wie z.B. Schulen oder Krankenhäuser herstellen.
  • Alle bestehen bevorzugt aus drei gleichen, industriell hergestellten Elementen:
    • + Einem Waben Sandwich Element (WSE) (12)
    • + Einem Last Tragenden Profil (LTP) (13 und 14)
    • + Einem Abspann-System mit Schraub-Pfahl-Fundamenten (SPF) (15)
  • Ausführung, Ausführungsbeispiele und Details
  • Das GF-30 Haus ist das bevorzugte Basismodul des Systemhausbaukastens. Dieses Basismodul kann erfindungsgemäß in der Längsrichtung, also ausgehend von 1 nach rechts beliebig in vorzugsweise 15m2 Schritten erweitert, oder in vorzugsweise 30m2 Schritten vervielfacht werden (2 und 3).
  • In der Querrichtung, ausgehend von 1 also nach hinten, soll wiederum dieses Basismodul bevorzugt jeweils nur einmal in diese Richtung vervielfacht werden, allerdings in der Längsrichtung auch dann in der Art und Weise wie vorgehend beschrieben.
  • Die gleiche Vervielfachung ist auch ausführbar, wenn man eine mögliche zwei- oder mehrgeschossige Bauweise des MHS Systemhausbaukastens einsetzen will (2 und 3).
  • Für alle möglichen Systemhaus Konfigurationen werden die gleichen Bauteile eingesetzt, die sich nur in der erforderlichen Anzahl unterscheiden. Das heißt, mit dem eingesetzten Basismaterial (insbesondere den Recyclaten) und der zum MHS Systemhausbaukasten funktionierenden aber separat angemeldeten Modul Haus System Fertigungsanlage können alle Haustypen, auch Funktionsbauten wie z.B. Schulen oder Krankenhäuser vor Ort hergestellt werden. Ein Ausführungs-Beispiel hierzu zeigt 3.
  • Die WSE, Waben Sandwich Element, für Boden, Wände und Decke sind inklusive der integrierten Türen und Fenster, nicht atmend, vorzugsweise auf maximale Wärmedämmung (wie zum Beispiel beim deutschen Passivhaus) ausgelegt. Zuluft wird vorzugsweise nur über die jeweils oberhalb der Fenster und Außentüren angebrachten Standardluftfilterklappen eingelassen. Entsprechende Abluftklappen sind vorzugsweise in entsprechender Anzahl in bestimmte Deckenelemente integriert. Die Abschattungsdächer sind vorzugsweise leicht schräg angestellt, so dass sich bei Sonneneinstrahlung auf diese Dachflächen unterhalb dieser Flächen ein Luftstrom ausbildet der auf die in den Deckenelementen angeordneten Abluftklappen eine Sogwirkung ausübt.
  • Die diesen Passivkubus bildenden WSE haben vorzugsweise einen nicht brennbaren Isolierkern, so dass bei entsprechender Anordnung auch sehr einfach Brandwände wo erforderlich dargestellt werden können.
  • Sämtliche in den Zeichnungen exemplarisch dargestellten und / oder beschriebenen Bauten bestehen vorzugsweise aus dem
    1. 1. WSE Waben Sandwich Element, 12
    2. 2. LTP Last Tragenden Profil, 13
    3. 3. Verriegelungssystem 14
    4. 4. Abspann-System mit Schraub-Pfahl-Fundamenten (SPF) 15.
  • Diese sind auf den folgenden Seiten jeweils beschrieben.
  • WSE Waben Sandwich Element (Fig. 12)
  • Den Kern der Papierwabenplatten(12, Pos. 45 und 47) bilden vorzugsweise 20 mm hohe Bienenwabenplatten mit der für die Belastung angepassten Waben Größen mit jeweils einer Deckschicht aus vorzugsweise Papierfaserplatten (12, Pos. 38, 40, 42 und 47).
  • Die Papierwabenplatten (12, Pos. 45 und 47) werden vorzugsweise im sogenannten Feinvakuum Plasma behandelt. Danach sicher und komplett vorzugsweise mit der Veredelungsflüssigkeit durchtränkt und danach, wieder im Vakuum zusammengefügt und dann abschließend zur Papierwabenplatte verpresst.
  • Die Papierwabenplatten mit den jeweils erforderlichen Abmessungen bieten Papierwandungen, die langfristig stabil luftdicht gegen Hitze und Feuchtigkeit geschützt sind.
  • Das in den Wabenkernen eingeschlossene Vakuum bleibt so erhalten und verleiht den Platten einen „Thermoskannen-Effekt“. Sollten einzelne Wabenkammern später durch Einschrauben oder Einschlagen von Befestigungselementen verletzt werden, so ist dies für die Vakuum-Isolierwirkung der Platte vollkommen unschädlich, da alle nicht beschädigten Kammern ihre Isolierwirkung behalten.
  • Diese Kernplatten können vorzugsweise beidseitig oder einseitig mit den verschiedensten „Funktionsschichten“ (diese können auch eine Beschuss sichere Funktion haben) versehen werden, bevor sie vorzugsweise mit dem nicht brennbaren Isolierkern(12, Pos. 41), dauerhaft verklebt werden. In die sich, in dem fertigen WSE ergebende Nut wird vorzugsweise ein nicht brennbares Elastomer Dichtband (12 Pos. 46) unter Spannung eingelegt.
  • Das Ausgangsmaterial für die Wabenplatten und die Deckschichten ist vorzugsweise, für die Produktion in Deutschland und Europa, „Altpapier“ dessen Zellulosefaser Basis naturgemäß aus Holz gewonnen wird.
  • Für andere Länder, z.B. Indien, wo die Waldbestände ohnehin schon stark gefährdet sind, kann vorzugsweise Fasermaterial aus z.B. Zuckerrohr, gerodeten Palmölbäumen, oder Reisstroh eingesetzt werden. Also „Abfallstoffe“ von „vor Ort“.
  • Viele dieser Materialien werden heute äußerst klimaschädlich einfach verbrannt.
  • Die in die WSE integrierten Fenster und Türen sind vorzugsweise aus Lösungsmittel freiem Hart PVC hergestellt. Das gesamte Modulhaus Materialpaket wird vorzugsweise zum Herstellerwerk nach dem Nutzungsende der Häuser zurückgeführt. Im Zuge des kompletten Recyclings werden die Hard PVC- Anteile der Fenster und Türen vorzugsweise zu Granulat gemahlen und anschließend vollständig zu neuen Profilen, also Fensterrahmen und Türelementen im Herstellerwerk vor Ort extrudiert. Dieser Vorgang kann erfahrungsgemäß bis zu sieben Mal wiederholt werden.
  • Die Klimabilanz ist für den beschriebenen Recycling Prozess sehr positiv.
  • Die LTP, Last Tragende Profile (Fig. 13)
  • Um die größtmögliche Flexibilität bei der Wahl der für die Stützen und Träger einsetzbaren Materialien zu bewahren, werden vorzugsweise die in der oberen Zeile der 13 dargestellten 4 Basisprofile (13, Pos. 48, 49, 50 und 51) definiert, 1. Feder (48), 2. Doppelfeder (49), 3. Winkelverbinder (50), 4. Basisprofil (51). Die Basisprofile sind vorzugsweise aus Aluminium und Stahl und so im Markt verfügbar.
  • Sämtliche im MHS eingesetzten Stützen (13, Pos. 52, 53, 54 und 55) und Träger (13, Pos. 56, 57, 58 und 59) sind Kombinationen oder Vielfache dieser 4 Basisprofile. Die definierte Schnittstelle ist die jeweilige Außenkontur der Stützen und Träger.
  • Das bedeutet: eine sich aus Material- oder anderen Gründen verändernde Wandstärke bis hin zum massiven Vollmaterial hat keinen Einfluss auf die Schnittstellen im Systemhausbaukasten.
  • Zum Beispiel der Einsatz von PET Recyclat oder exotischen Fasern.
  • Die innerhalb einer Stütze und/oder eines Trägers genutzten Basisprofile können sogar aus unterschiedlichem Material sein und damit unterschiedliche Funktionen erfüllen.
  • Der beschriebene „Thermoskannen-Effekt“ der beiden den Isolierkern der WSE Platte umschließenden Wabenplatten (die ja jeweils die Nut bilden) kann auch die Last tragenden Federn im zusammengebauten Zustand isolieren.
  • Dies ermöglicht sehr praktische Lösungen in Bezug auf die Brandsicherheit. Der vorzugsweise nicht brennbare harte Isolierkern des Wabenelementes z.B. kombiniert mit einer Feder aus Quadratstahl mit einer vorzugsweise 1,5 mm dicken Wandung.
  • Das Ziel für eine Groß-Serienproduktion ist es, möglichst viele der Stützen- und Trägerteile mit einfachen Formwerkzeugen vorzugsweise im Extrudier-Verfahren vor Ort herzustellen.
  • Die bislang beispielhaft im Rahmen einer vorläufigen Gebäude-Statik durchgeführten Berechnungen basieren vorzugsweise auf dem Werkstoff Aluminium mit einer angenommenen Wandstärke von vorzugsweise drei mm.
  • Verriegelungssystem (Fig. 14)
  • Das Verriegelungssystem wird vorzugsweise nur für die Bodenplatte der Modulhäuser eingesetzt.
  • Die seitlichen Federn der in die Bodenplatte eingesetzten Träger (14, Pos. 64) haben jeweils im Lagepunkt der die WSE Bodenelemente (14, Pos. 62) verbindenden Doppelfedern (14, Pos. 61) bevorzugt eine Nut. Diese Doppelfedern sind an beiden Enden mit Sicherheitsriegeln (14, Pos. 65, 66 und 67) ausgerüstet. Die nach dem Schließen der Sicherheitsriegel eingeschobenen Bolzen (14, Pos. 67) verhindern ein späteres Lösen der Verriegelungen. Dafür muss beim Zusammenbau der Bodenplatten ein bestimmtes Prozedere angewandt werden.
  • Die jeweils außen liegenden WSE Bodenelemente tragen vorzugsweise schon die Federn (14 Pos. 63) für die später aufzustellenden WSE Wandelemente.
  • (14 Pos. 63) Nut.
  • Das Abspann-System mit SPF (Fig. 15)
  • Die bevorzugten Schraub-Pfahl-Fundamente, SPF (15 Pos. 77) sind ein Bauteil, das gemäß einem Ausführungsbeispiel von der Firma Deutsche Fundamentbaugesellschaft mbH, geliefert werden kann. Diese SPF sind bereits zertifiziert und von der DFG patentiert.
  • Einsatzvorteile sind u.a. die Folgenden:
    • • Kein Betonfundament mit seiner desaströsen CO2 Bilanz.
    • • Kein Versiegeln von Flächen. Das Geländeumfeld bleibt unbeschädigt.
    • • Hohe Lebensdauer.
    • • Leicht rückbaubar und wieder einsetzbar.
    • • Standsicher und sofort belastbar.
    • • Geeignet für alle tragfähigen Bodenarten.
    • • Senkrechter Stand durch patentiertes Exzentersystem.
    • • Umweltfreundlich, ökologisch, nachhaltig.
  • Die Nivellierteller (15, Pos. 76) sind Bestandteil der SPF und können zusätzlich mit einem Termitenschutz ausgerüstet werden.
  • Die Besonderheit des Abspann-Systems besteht darin, dass alle auftretenden Druck- und Zugkräfte direkt auf die SPF abgeleitet werden. Da die Modulhäuser insbesondere Sturmlasten widerstehen sollen, ist die direkte Ableitung dieser Kräfte (Zugkräfte!) auf die SPF Kopfmutter mit Seil Auge (15, Pos. 74) von fundamentaler Bedeutung.
  • Die im Abspann-System integrierten Elastomer Vergussmassen (15, Pos. 71 und 75) dienen zur Abfederung von Erdstößen bei auftretenden Erdbeben. Die Komponenten des Abspann-Systems von der oberen Zugplatte (15, Pos. 70), der oberen Kopfmutter mit Seil Auge (15, Pos. 72) einschließlich des Seiles mit der Spannvorrichtung (15 , Pos. 73) sind erprobt und zugelassen auf seegehenden Schiffen mit jeweils sehr hohen Sicherheitsfaktoren.
  • Ein weitergehender Schritt in der E-Energie Autarkie der Modulhäuser gestaltet sich erfindungsgemäß wie folgt: die außen liegende Papierwabenplatte trägt vorzugsweise auf der nach außen zeigenden Faserplattendeckschicht integrierte (aufgedruckte!) Lichtkollektoren (Photovoltaik) und auf der zum Isolierkern zeigenden Faserplattendeckschicht den ebenfalls vorzugsweise aufgedruckten entsprechenden Energiespeicher, die Batterie.
  • Das elektrische Netz arbeitet vorzugsweise auf 12, bzw. 24 V GleichstromBasis. Es liefert ausreichend Energie zum Heizen, Kochen, Beleuchten und evtl. Kühlen und Unterhaltungselektronik.
  • Die Funktionen Heizen und Beleuchten können jeweils auf die Faserplattendeckschichten der innen liegenden Papierwabenplatte vorzugsweise aufgedruckt werden, analog wie die Lichtkollektoren und die Batterie außen.
  • Auf Grund des niedrigen, für den Menschen ungefährlichen, Spannungslevels wird auch das erforderliche E-Verteilungssystem vorzugsweise in Drucktechnik ausgeführt werden.
  • Feuer, z.B. das Verbrennen von wertvollem Holz zum Kochen und damit das sehr schädliche „Verqualmen“ der Wohnräume (besonders schädlich für Kleinkinder) ist in den Modul-Häusern nicht mehr erforderlich. Trotzdem besitzen die eingesetzten Materialien die erforderlichen Brandklassen.
  • Alle erforderlichen Verbraucher (vorzugsweise 12V bzw.24 V) sind im weltweiten Gerätemarkt für Camping- Bus- oder LKW Utensilien vorhanden und werden bei Bedarf mitgeliefert und während des Modul-Haus Aufbaus vor Ort direkt installiert und angeschlossen.
    Anschlussschnittstellen für die Frischwasserversorgung und das Abwasser sind vorzugsweise in die Trennwand zwischen Wohnbereich und Sanitärzelle integriert und von außen zugänglich.
  • Alle GF-30 Wohnkuben sind vorzugsweise mit einem Abschattungsdach versehen, das bei Sonneneinstrahlung einen kühlenden Luftstrom zwischen der Außenseite des Wohnkubus und der Unterseite des Abschattungsdaches erzeugt.
  • Figurenliste
    1. 1: Basis Modul des Systembaukasten, Ausführungs-Beispiel GF-30 Haus, Frontansicht, Perspektivisch mit und ohne Dach
    2. 2: Vervielfachung des Basis Moduls, Ausführungs-Beispiel zweistöckig, Draufsicht Erdgeschoss und 1. Geschoss
    3. 3: Vervielfachung des Basis Moduls, Ausführungs-Beispiel einstöckig, Draufsicht Schnitt Erdgeschoss
    4. 4: Modul Haus System, Ausführungs-Beispiel Schritte 1 - 3
    5. 5: Modul Haus System, Ausführungs-Beispiel GF-30 Blatt 1, Draufsicht Boden- und Deckenplatten mit Federn
    6. 6: Modul Haus System, Ausführungs-Beispiel GF-30 Blatt 2 Ansichten, Frontansicht, Isometrie und Draufsicht
    7. 7: Modul Haus System, Ausführungs-Beispiel GF-30 Blatt 3 Sandwich Element mit Tür und Lüftung, Frontansicht, Isometrie und Draufsicht
    8. 8: Modul Haus System, Ausführungs-Beispiel GF-30 Blatt 4 Sandwich Element mit Fenster und Lüftung, Frontansicht, Isometrie und Draufsicht
    9. 9: Modul Haus System, Ausführungs-Beispiel GF-30 Blatt 5 Beschattungsdach, Frontansicht und Perspektivisch mit Dach
    10. 10: Modul Haus System, Ausführungs-Beispiel GF-45 mit und ohne Dach
    11. 11: Modul Haus, Ausführungs-Beispiel Siedlung 76 Front- und Draufsicht
    12. 12: Ausführungs-Beispiel Waben Sandwich Elemente, Aufbau und Fertigung
    13. 13: LTP=Last Tragende Profile, Ausführungs-Beispiel Zungen und Rillen System
    14. 14: Verriegelungssystem, Ausführungs-Beispiel Nut, Seitenansicht, Draufsicht
    15. 15: Abspann System, Ausführungs-Beispiel mit SPF
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schritt 3 WSE=Waben-Sandwich-Element Deckenelement,
    2
    Schritt 3 Zugplatte (Bestandteil des Abspannsystems),
    3
    Schritt 3 WSE Wandelement,
    4
    Schritt 3 WSE Türelement,
    5
    Schritt 3 WSE Fensterelement,
    6
    Schritt 3 Seitenträger mit Feder,
    7
    Schritt 3 Mittelträger mit Feder,
    8
    Schritt 3 WSE Bodenelement außen,
    9
    Schritt 3 Doppelfeder,
    10
    Schritt 3 WSE Bodenelement innen,
    11
    Schritt 3 Eckstütze,
    12
    Schritt 3 Verbindungsstütze,
    13
    Schritt 3 Feder auf WSE Bodenelement außen.
    14
    WSE
    15
    WSE
    16
    WSE
    17
    WSE
    18
    Träger 10
    19
    Träger 11
    20
    Dichtband, umlaufend
    21
    Passive Lüftungseinheit
    22
    WSE Basisrahmen
    23
    Hauptelement Tür
    24
    Hilfsflügel
    25
    Nut, umlaufend
    26
    Dichtband, umlaufend
    27
    Passive Lüftungseinheit
    28
    WSE Basisrahmen
    29
    Hauptelement Fenster
    30
    Nut, umlaufend
    31
    Dichtband, umlaufend
    32
    WSE = Waben-Sandwich-Element
    33
    Träger 9 (Beschattungs-Dach)
    34
    Träger 11
    35
    LCP-P mit Stützflansch 1
    36
    LCP-P mit Stützflansch 2
    37
    LCP-P mit Stützflansch 3
    38
    Papierfaserplatte
    39
    Bienenwabenplatte
    40
    Papierfaserplatte 2
    41
    Isolierkern
    42
    Papierfaserplatte 3
    43
    Papierwabenplatte
    44
    Papierfaserplatte
    45
    Papierwabenplatte
    46
    Dichtband
    47
    Papierwabenplatte
    48
    Feder
    49
    Doppelfeder
    50
    Winkelverbinder
    51
    Basisprofil
    52
    Stütze 1
    53
    Stütze 2
    54
    Stütze 3
    55
    Stütze 4
    56
    Träger 1
    57
    Träger 2
    58
    Träger 3
    59
    Träger 4
    60
    Sicherheitsriegel
    61
    Doppelfeder
    62
    Bodenelement
    63
    Feder
    64
    Träger
    65
    Sicherheitsriegel
    66
    Sicherheitsriegel
    67
    Sicherheitsriegel
    68
    Nut
    69
    Mast
    70
    Zugplatte
    71
    Elastomer Vergussmasten
    72
    Kopfmutter mit Seil-Auge
    73
    Spannvorrichtung
    74
    Kopfmutter mit Seil-Auge
    75
    Elastomer Vergussmasten
    76
    Nivellierteller
    77
    Fundament SPF

Claims (14)

  1. Der Modul Haus Systemhausbaukasten (Ausführungsbeispiele 1, 2, 3 und 4) ist ein ganzheitlicher, nachhaltiger und umweltfreundlicher Baukasten für kosteneffektiven, sturm- und erdbebensicheren menschenwürdigen Wohnraum auf der Grundlage eines auf Nut und Feder basierenden, durch Seilabspannung gesicherten Stecksystems dadurch gekennzeichnet, dass das Baumaterial weit überwiegend aus den weltweit jeweils vor Ort verfügbaren Abfallstoffen, die wie vorhanden, genutzt (evtl. behandelt, veredelt) oder recycliert werden, besteht.
  2. Systemhausbaukasten nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass er für sämtliche Haustypen vorzugsweise aus drei Basiskomponenten, den WSE Waben-Sandwich-Elementen (12) mit Papierwabenplatten (Pos. 45 und 47), den LTP Last Tragenden Profilen mit Verriegelungssystem (13 und 14) und dem Abspann-System mit SPF Schraub-Pfahl-Fundamenten (15) besteht, wobei die Modulhäuser gemäß einem Ausführungsbeispiel kein Betonfundament verwenden und durch Anpassung der eingesetzten SPF auf fast jedem Boden ohne jegliche spezifische Bodenvorbereitung aufgebaut werden können, und eine hohe wartungsfreie Lebenszeit von vielen Jahren haben, wodurch sie in dieser Zeit ohne wesentliche Schäden an den verwendeten Systembauteilen beliebig oft auf- und abgebaut und wiederholt aufgebaut werden können.
  3. Systemhausbaukasten nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass am Nutzungsende die Modul-Haus Basiskomponenten an das örtliche Herstellungswerk im jeweiligen Bauland zurück geliefert und dort zu großem Teil recycliert werden, wodurch das Baumaterial nahezu vollständig für Folgebauten von diesem Herstellungswerk in diesem Bauland eingesetzt wird.
  4. Systemhausbaukasten nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Papierwabenplatten (12, Pos. 45 und 47) eine quasi aus mehreren physikalischen Effekten bestehende „Superisolierung“ bilden und dadurch einen Wärme isolierenden Effekt der in den Waben eingeschlossenen Luft bilden und durch die passenden Wabenvolumina eine Konvektion der eingeschlossenen Luft in diesen Waben verhindert und somit der hohe Isolationswert der Luft wirksam genutzt wird, und durch das Fügeverfahren im Vakuum im Weiteren eine Vakuumdämmung erreicht wird.
  5. Systemhausbaukasten nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Papierwabenplatten und die Deckschichten auf der Faserseite mit einem Stabilisierungs-Fluid auf Kieselsäure Basis (synthetisch hergestellte Siliziumoxide) oder ähnlich behandelt sind und ein Klebe-Fluid aufgetragen ist, und dadurch das Vakuum in den Waben eingeschlossen ist.
  6. Systemhausbaukasten nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkanten dieser Papierwabenplatten luftdicht versiegelt sind und dadurch eine Dämmplatte entsteht, in die feuchte Luft weder von außen noch von innen eindringen oder hinein diffundieren kann (bezogen auf das Haus), und damit auch keinerlei Feuchtigkeit in diesen Dämmplatten kondensieren kann und somit eine hochwirksame Dämmplatte ohne Kondensationsproblem in der Platte entsteht, also auch keine Schimmelbildung oder ähnlich negative Effekte auftreten können, und selbst wenn sich im Laufe der Zeit das Vakuum „zurückbilden“ würde, immer der Dämmeffekt der stehenden Luft in den Kammern bleibt.
  7. Systemhausbaukasten nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Papierwabenplatten aus einer Vielzahl in sich geschlossener Wabenkammern bestehen, und sollten einige dieser Kammern beschädigt werden und das Vakuum verlieren, die Dämmeigenschaft der restlichen Dämmplatte wegen der Vielzahl der intakten Wabenkammern weiterhin bestehen bleibt, wobei als ein Ausführungsbeispiel das Einschrauben oder Einschlagen von Befestigungselementen, also die gewollte Beschädigung einzelner Kammern für die Vakuum-Isolierwirkung der Platte vollkommen unschädlich ist, da alle nicht beschädigten Kammern ihre Isolierwirkung behalten und somit auch ein Zuschneiden dieser Papierwabenplatten auf andere Abmessungen für andere Einsätze problemlos möglich ist.
  8. Systemhausbaukasten nach Anspruch 1, Anspruch 2, und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die WSE Waben-Sandwich-Elemente (12), unabhängig von ihrem Einsatz als Basiselemerit im Boden, in den Wänden (kein Unterschied zwischen Innen- und Außenwänden), oder in der Decke neben den gleichen Abmessungen auch eine weitgehend identische Schnittstelle zu den LTP (den Last Tragenden Profilen, Stützen und Trägern) aufweisen wobei diese Verbindung rundum so gut wie luftdicht ist unabhängig von einer integrierten funktionalen Zusatzaufgabe der Elemente, in verschiedenen Ausführungsbeispielen als Funktionselement mit beschusssicherer Beschichtung, elektrischen bzw. Photovoltaik Funktionen, Heiz- oder Beleuchtungsfunktionen, als Türelement oder Fensterelement und ob mit oder ohne Be- bzw. Entlüftungselement ausgeführt wird.
  9. Systemhausbaukasten nach Anspruch 1, Anspruch 2 und Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet dass neben den schon in den Schutzansprüchen 2 und 3 beschriebenen Papierwabenplatten die WSE aus einem mindestens schwer entflammbaren, in der Regel nicht brennbaren Isolierkern (12, 41) mit einer umlaufenden Elastomer Dichtung (12, Pos. 46) bestehen, und die WSE Plattenbauteile (12, Pos. 45, 47 und 41) vorzugsweise nicht brennbar miteinander verklebt sind und so die Nut, im Nut und Feder-System des Systemhausbaukastens und die WSE zusammen mit den LTP eine Luft- und Diffusionsdichte Wand, wie sie z.B. für Passivhäuser gefordert wird, bilden, wodurch nahezu keine Feuchtigkeit, keine Kondensation, kein Schimmel in diesen Wänden mit WSE Waben Sandwich Elementen entstehen.
  10. Systemhausbaukasten nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4. dadurch gekennzeichnet, dass die lasttragenden Profile der Stützen und Träger (13) innerhalb des Systemhausbaukastens bevorzugt aus der geometrischen Außenkontur dieser 4 Basiselemente (48), (49), (50) und (51) gepuzzelt werden, wobei die Statik für alle Haustypen des Systemhausbaukastens so berechnet ist, dass eine ausreichende Wanddicke von vorzugsweise 3mm erreicht wird, und vorzugsweise Materialien auf der Basis der jeweils vor Ort vorhandenen Abfallstoffe und Recyclaten eingesetzt werden, auch wenn die Kernfunktionen, wie z.B. Last tragend oder isolierend, Materialkombinationen auch innerhalb von Stützen und Trägern erforderlich machen, z.B. vorzugsweise aus schwer entflammbarem oder nicht brennbarem Material.
  11. Systemhausbaukasten nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite der WSE Waben Sandwich Elemente (12) auf der nach außen zeigenden Papierwabenplatte (12, Pos. 45 oder 47) ohne negativen Einfluss auf die Kompatibilität der Schnittstellen innerhalb des Systemhausbaukastens noch eine, die komplette Wandfläche quasi nahtlos überdeckende, zusätzliche Isolierschicht vorzugsweise angebracht werden kann, sollte dies für extreme Einsatzgebiete erforderlich sein.
  12. Systemhausbaukasten nach den Ansprüchen 1,2,3,4,5 und 6. dadurch gekennzeichnet, dass alle Bauteile des Systemhausbaukastens auch dann, wenn diese an verschiedenen Standorten auf der Basis von unterschiedlichen, dort jeweils eingesetzten anderen Materialien oder Recyclaten hergestellt wurden, austauschbar sind und somit die Flexibilität einer problemlosen Auslastungsangleichung über alle Fertigungsstandorte hinweg besteht, was von Vorteil ist, wenn sich z.B. „benachbarte“ Standorte in unterschiedlichen Betriebsphasen befinden.
  13. Systemhausbaukasten nach den Ansprüchen 1,2,3,4,5,6 und 7. dadurch gekennzeichnet, dass mit einem elektrischen Energieversorgungs-Konzept auf vorzugsweise Niedrigvolt Gleichstrombasis in einem Nanogrid pro Gebäude kombiniert mit einer Photovoltaik-Anlage, der entsprechenden Batterie und den schon verfügbaren passenden Verbrauchern (z.B. LKW, Reisbusse, Campingmobile) im Einsatz außerhalb von Deutschland und Europa, z.B. in Indien ein auch für jeden Menschen sicheres und insbesondere nahezu Betriebskosten freies System für die überwiegend armen Bewohner dieser Häuser in Drittweltländern verfügbar ist.
  14. Systemhausbaukasten nach dem Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass alle Modulhäuser energieautark bestückt werden. Die erforderliche Energiequelle ist dann vorzugsweise die Sonne bzw. ihr Licht.
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