DE202021101571U1

DE202021101571U1 - Einsatzmodul für ein Wandelement und Wandelement mit Einsatzmodul

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Publication number: DE202021101571U1
Application number: DE202021101571.3U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2021-04-13
Anticipated expiration: 2031-03-26

Abstract

Einsatzmodul (0) mit Rohrdurchführung, enthaltend eine rechteckige Tragplatte (1) mit einer Plattenbreite (4) und einer Plattenhöhe (5), durch die ein Rohr (15) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein rechteckiger Rahmen (6) aus Holz mit einer Rahmenbreite (9), einer Rahmenhöhe (10) und einer Rahmendicke (11), mit einer ersten Stirnseite (7) an einer Innenseite (2) der Tragplatte (1) fest angeordnet ist und durch den mittig das Rohr (15) ragt, wobei die Rahmenbreite (9) kürzer als die Plattenbreite (4) ist und die Tragplatte (1) in Richtung der Plattenbreite (4) beidseitig über den Rahmen (6) hinausragt, dass eine rechteckige Deckplatte (12), die das Rohr (15) umschließt an einer zweiten Stirnseite (8) des Rahmens (6), diesen bündig abdeckend angebracht ist und innerhalb des Rahmens (6) ein das Rohr (15) umschließender Hohlraum (16) gebildet ist, der mit Dämmmaterial (17) ausgefüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einsatzmodul mit Rohrdurchführung für ein Wandelement in Ständerbauweise und ein Wandelement mit einem Einsatzmodul mit Rohrdurchführung.
Viele Häuser werden heutzutage in Holzbauweise gebaut. Typisch für die Holzbauweise ist die Vorfertigung von Wandelementen, die fertig montiert geliefert und vor Ort zu einem Fertigteilhaus zusammengesetzt werden.
Eine Sonderform der Holzbauweise ist der Holzrahmen- oder der Holztafelbau (nachfolgend Ständerbau), der ohne Querstreben auskommt, da hier zumindest eine von zwei den Ständerbau beplankenden Schalen, die beispielsweise aus Holzwerkstoffplatten gebildet ist, nachfolgend Tragschale, selbst zur Tragfähigkeit des Wandelementes beiträgt. Die andere der zwei Schalen, nachfolgend weitere Schale, trägt in der Regel nicht zur statischen Tragfähigkeit bei. Weist sie jedoch die notwendige Festigkeit auf, wenn sie zum Beispiel aus demselben Material wie die Tragschale gefertigt ist, so kann auch sie zur statischen Tragfähigkeit beitragen. In der Regel werden für die weitere Schale diffusionsoffene Bahnen, Gipsplatten oder ebenfalls Holzwerkstoffplatten verwendet.
Zwischen den zwei Schalen wird zur Wärme- und Schalldämmung ein Dämmmaterial eingebracht. Dazu werden regelmäßig z.B. Mineralwolle, Glaswolle, Holzwolle oder Schaumstoff verwendet.
Eine Schwierigkeit bei Fertighäusern besteht in der Schaffung von Belüftungs- oder Mediendurchführungen, die in den Wandelementen regelmäßig nicht vorgesehen sind. Im Gegensatz zu Öffnungen für Fenster und Türen, für die entsprechend vorgefertigte Wandelemente verwendet werden, sind hier individuelle Anpassungen vorzunehmen.
Um die gewünschten Durchführungen einzubringen, wird eine Öffnung in das Wandelement eingebracht, womit die Integrität der Tragschale und der weiteren Schale zerstört wird. Um ein Austreten des Dämmmaterials zu verhindern und eine hinreichende Dichtheit zu erreichen, werden regelmäßig Schläuche oder Rohre in die Öffnung eingesetzt.
Ein Beispiel hierfür ist in der EP 2 381 150 B1 angegeben, welche eine Rohrkonstruktion offenbart, die in eine Öffnung der Wand eingespannt wird. Dabei wird an jedem Ende des Rohres an der jeweiligen Außenseite ein Gewinde vorgesehen, auf welches jeweils Spannelemente geschraubt werden. Die Rohrkonstruktion weist auf den beiden Wandseiten unterschiedliche Durchmesser und eine Stufe auf, wobei der dickere Teil der Rohrkonstruktion an der Stufe gegen die Wandseite mit der kleineren Öffnung gepresst wird. Diese Lösung hat unter anderem den Nachteil, dass die Spannelemente auf der Wand auftragen, was im weiteren Verlauf des Hausbaus hinderlich oder auch ästhetisch unerwünscht sein kann.
Ein weiterer entscheidender Nachteil jeder individuellen Öffnung einzelner Wandelemente, um eine Durchführung zu schaffen, ist, dass derartige Eingriffe in die Integrität der jeweiligen Wandelemente einen unvorhersehbaren Einfluss auf deren Eigenschaften wie die Wärmedämmung haben. Diese wird durch den Wärmedurchgangskoeffizienten, den U-Wert, quantifiziert, welcher in der Regel für jedes Wandelement bekannt ist. Das Einbringen einer Durchführung hat jedoch einen unvorhersehbaren Einfluss auf den U-Wert, was sich bereits aus dem Fertigungsprozess erkennen lässt. Neben dem Einbringen von Öffnungen in die Tragschale und die weitere Schale für das Einbringen zum Beispiel einer Rohrkonstruktion muss überschüssiges Dämmmaterial abgetragen werden. Das ist allgemein bereits mit einem erhöhten Aufwand und einem erhöhten gesundheitlichen Risiko für den mit der Arbeit betrauten Bauarbeiter verbunden, da solche Öffnungen mehrere Zentimeter bis Dezimeter groß sein können und demnach entsprechend viel Dämmmaterial abgetragen werden muss. Es ist dabei außerdem nahezu unmöglich, exakt so viel Dämmmaterial abzutragen, wie es für die Rohrkonstruktion optimal wäre. Wird zu wenig Dämmmaterial abgetragen, wird das verbliebende Dämmmaterial bei Einbringen des Rohres verdrängt und damit verdichtet und/oder verschoben. Dies erschwert nicht nur das Eindringen des Rohrs, sondern hat auch unerwünschte Nebenwirkungen auf die Dämmeigenschaften, da es zu einer Verdichtung des Dämmmaterials und so zur Entstehung von Wärmebrücken oder zur Hohlraumbildungen kommen kann. Ein übermäßiger Abtrag führt unweigerlich zu einer Hohlraumbildung.
In der DE 10 2007 026 729 A1 ist eine Vorrichtung zur Durchführung einer Rohrleitung durch ein Dach beschrieben. Diese erlaubt es, eine Rohrdurchführung in ein eingedecktes, jedoch noch nicht wärmeisoliertes Dach einzubringen. Wurde alternativ bereits eine Wärmeisolation zwischen den Sparren eingebracht, so muss diese geöffnet werden, um die beschriebene Durchführung einer Rohrleitung installieren zu können. Die Vorrichtung umfasst einen ersten Teil, mit einer Dachpfanne, durch die ein von einem Dämmmaterialring umschlossener oberer Rohrstutzen geführt ist, und einen zweiten Teil mit einem unteren Rohrstutzen und einem Flansch. Nachdem der Dachstuhl von unten bereits mit einer Dachfolie abgedeckt ist, wird der obere Teil entweder gleich beim Eindecken des Daches mit Dachziegeln auf die Konterlattung des Dachstuhls aufgelegt, oder es wird im Nachhinein bei einem bereits eingedeckten Dach ein Dachziegel gegen den oberen Teil ausgetauscht. Dabei legt sich der obere Rohrstutzen an der Dachfolie an und markiert so den Ort, an dem der zweite Teil der Vorrichtung dem ersten Teil gegengesetzt wird, wobei die zuvor geöffnete Dachfolie zwischen dem oberen und dem unteren Teil der Vorrichtung geklemmt wird, sodass eine hinreichende Dichtheit erreicht wird.
Eine solche Vorrichtung ist speziell für eine Rohrdurchführung durch ein Ziegeldach ausgelegt und lässt sich nicht für ein Wandelement in Ständerbauweise verwenden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Einsatzmodul mit Rohrdurchführung für ein Wandelement für ein Fertighaus in Ständerbauweise und ein Wandelement mit einem Einsatzmodul mit Rohrdurchführung bereitzustellen.
Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Fertigung eines Wandelements mit einem Einsatzmodul mit Rohrdurchführung für ein Fertigteilhaus in Ständerbauweise zu finden.
Die Aufgabe wird durch ein Einsatzmodul mit Rohrdurchführung, das heißt ein Einsatzmodul das ein hindurch geführtes Rohr aufweist, gelöst. Das Einsatzmodul enthält eine rechteckige Tragplatte mit einer Plattenbreite und einer Plattenhöhe, in die das Rohr eingesetzt ist. Ferner umfasst es einen rechteckigen Rahmen aus Holz mit einer Rahmenbreite, einer Rahmenhöhe und einer Rahmendicke, der mit einer ersten Stirnseite an einer Innenseite der Tragplatte fest angeordnet ist und durch den mittig das Rohr ragt. Dabei ist die Rahmenbreite kürzer als die Plattenbreite, sodass die Tragplatte in Richtung der Plattenbreite beidseitig über den Rahmen hinausragt. Eine rechteckige Deckplatte ist an einer zweiten Stirnseite des Rahmens angebracht und deckt diesen bündig ab. Dabei umschließt auch die Deckplatte das Rohr, sodass innerhalb des Rahmens ein das Rohr umschließender Hohlraum gebildet ist. Der Hohlraum ist mit Dämmmaterial ausgefüllt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Einsatzmodul eine Rahmenhöhe auf, die kürzer als die Plattenhöhe ist. So wird eine größere Flexibilität beim Einsetzen des Einsatzmoduls in ein Wandelement erreicht.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn das Rohr mit einer Außenseite der Tragplatte und einer Außenseite der Deckplatte abschließt. Auf diese Art kann sowohl das Einsatzmodul als Einzelteil als auch das gesamte Wandelement mit eingesetztem Einsatzmodul leichter transportiert und gelagert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist in dem Rohr mindestens ein Einsatzrohr angeordnet, das gegenüber dem Rohr mittels eines Dämmelements abgedichtet ist. Die individuelle Ausführung des mindestens einen Einsatzrohres in seiner Querschnittsgröße, seiner Querschnittsgeometrie und seiner Länge (Einsatzrohrlänge) erlaubt eine individuelle Anpassung des Einsatzmodules an unterschiedliche Anforderungen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass das mindestens eine Einsatzrohr eine Einsatzrohrlänge aufweist, die länger ist als eine Rohrlänge des Rohres. Es kann auch vorteilhaft sein, mehrere Einsatzrohre in das Dämmelement einzufassen, um mehrere dicht beieinanderliegende Rohrdurchführungen zu erhalten.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführung ergibt sich, indem das Dämmelement kraft- oder formschlüssig mit dem Einsatzrohr verbunden ist. Ein derartiger Verbund kann werkseitig vorgefertigt sein und mit einem einzigen Arbeitsschritt in das Rohr eingebracht werden. Dies erleichtert ferner die Abdichtung und verbessert damit die Wärmedämmeigenschaften des Einsatzmoduls.
Eine optimale Wärmedämmung wird insbesondere erreicht, wenn das Dämmelement einen Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist, der einem Wärmedurchgangskoeffizienten des mit Dämmmaterial ausgefüllten und von der Deckplatte abgeschlossenen Hohlraums entspricht. So wird über das gesamte Einsatzmodul eine weitgehend homogene Dämmung erreicht und die Bildung von Wärmebrücken bestmöglich verhindert. Dieses Merkmal soll jedoch nicht derart verstanden werden, dass die Wärmedurchgangskoeffizienten exakt gleich sein müssen. Es ist vielmehr hinreichend, wenn die Wärmedurchgangskoeffizienten derart nahe beieinanderliegen, wie es den üblich vorkommenden Toleranzen einer Dämmung über die Fläche eines Wandelements entspricht.
Die Aufgabe wird auch für ein Wandelement gelöst, das aus einer Vielzahl von in Abständen zueinander angeordneten Holzständern besteht, die über eine Tragschale und eine weitere Schale miteinander verbunden sind. Zwischen der Tragschale, der weiteren Schale und den Holzständern befindet sich dabei eine Dämmschicht. In dem Wandelement ist ein Einsatzmodul mit Rohrdurchführung eingesetzt, wie es oben beschrieben worden ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung entspricht die Plattenbreite dem mittleren Abstand zwischen zwei der Holzständer, an denen die Tragschale befestigt ist, sodass der Rahmen zwischen zwei der Holzständer angeordnet ist. Dadurch kann das Einsatzmodul einfach in den bereits bestehenden Aufbau integriert werden.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn in dem Wandelement zwischen jeweils einem der zwei Holzständer und dem Rahmen des Einsatzmoduls eine Lücke gebildet ist, welche mit der Dämmschicht ausgefüllt ist. Ohne die Dämmschicht würde an dieser Stelle ein unerwünschter Luftraum entstehen. Liegen der Rahmen und der jeweilige Holzständer jedoch flächig aufeinander, bildet sich an dieser Stelle eine ebenfalls unerwünschte Wärmebrücke.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Rahmen des Einsatzmoduls aus dem gleichen Holz wie die Holzständer gefertigt ist. Auf diese Weise kann der Wärmedurchgangskoeffizient leicht bestimmt werden und der Einfluss des Rahmens auf die thermischen Dämmeigenschaften des Wandelements wird minimiert.
Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Tragplatte aus einem gleichen Material, insbesondere einem gleichen Holzmaterial hergestellt ist, wie die Tragschale.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Dämmmaterial des Rahmens der Dämmschicht entspricht. Auf diese Art wird mittels einer entsprechend dünnen Auslegung der Deckplatte eine homogene Dämmung über das gesamte Wandelement erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Dämmschicht des Wandelements einen Wärmedurchgangskoeffizienten auf, der einem Wärmedurchgangskoeffizienten des mit Dämmmaterial ausgefüllten und von der Deckplatte abgeschlossenen Hohlraums entspricht. So wird über die gesamte Wandfläche eine weitgehend homogene Dämmung erreicht und die Bildung von Wärmebrücken bestmöglich verhindert. Dieses Merkmal soll jedoch nicht derart verstanden werden, dass die Wärmedurchgangskoeffizienten exakt gleich sein müssen. Es ist vielmehr hinreichend, wenn die Wärmedurchgangskoeffizienten derart nahe beieinanderliegen, wie es den üblich vorkommenden Toleranzen der Dämmung über die Fläche eines Wandelements entspricht.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Fertigung eines Wandelements mit einem Einsatzmodul mit Rohrdurchführung gelöst. Hierbei werden das besagte Einsatzmodul, eine Anordnung von Holzständern und eine Tragschale bereitgestellt. Die Tragschale wird an den Holzständern so angebracht, dass eine Öffnung verbleibt, die der Größe der Tragplatte des Einsatzmoduls entspricht und zwei der Holzständer anteilig überlappt. In diese Öffnung wird das Einsatzmodul eingesetzt, wobei die Tragplatte mit den zwei Holzständern verbunden wird.
Alternativ kann zeitgleich mit der Beplankung der Holzständer mit der Tragschale, die in der Regel aus mehreren Teilen besteht, das Einsatzmodul mit seiner Tragplatte an den Holzständern angebrachte werden.
Eine dabei zwischen der Tragplatte und der Tragschale zwangsläufig gebildete Fuge wird verschlossen. Im Anschluss wird eine Dämmschicht bereitgestellt, welche einen Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist, der einem Wärmedurchgangskoeffizienten des mit Dämmmaterial ausgefüllten und von der Deckplatte abgeschlossenen Hohlraums des Einsatzmoduls entspricht. Nach dem Anbringen der Dämmschicht in eine zwischen den zwei Holzständern und dem Rahmen gebildeten Lücke wird abschließend eine weitere Schale angebracht.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei wird auf folgende Figuren Bezug genommen:

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Einsatzmodul in perspektivischer Ansicht,
2 zeigt einen Schnitt durch eine Mittelachse des Einsatzmoduls,
3 zeigt einen Schnitt durch die Mittelachse einer weiteren Ausführungsform des Einsatzmoduls,
4a und 4b zeigen in Draufsicht verschiedene Varianten der weiteren Ausführungsform des Einsatzmoduls,
5 zeigt ein Wandelement mit Einsatzmodul und
6 zeigt das Wandelement gemäß 5 mit Einsatzmodul von hinten.

1 und 2 zeigen ein Einsatzmodul 0 in seiner allgemeinen Form, welche aus einer Tragplatte 1, einem Rahmen 6, einer Deckplatte 12 und einem Rohr 15 besteht. Die Tragplatte 1 des Einsatzmoduls 0 ist rechteckig gestaltet, um einen einfachen Einbau in ein Wandelement 21 in Ständerbauweise zu ermöglichen. Sie weist daher, bezogen auf eine spätere Einbauposition, in horizontaler Richtung eine Plattenbreite 4 und in vertikaler Richtung eine Plattenhöhe 5 auf, die insbesondere bei modularer Bauweise an die Maße umliegender Elemente angepasst sind. Hier existieren unterschiedliche Standards, die sich auch je nach Hersteller von Wandelementen unterscheiden können. In der Regel werden für die Breite der Wandelemente Maße von 400 mm bis 800 mm, vorzugsweise 625 mm verwendet, wobei die Höhe der Wandelemente variabel ist. Als Material für die Tragplatte werden Holzwerkstoffe wie Pressspan oder OSB, aber auch andere übliche Wandbauwerkstoffe für den Fertigteilbau verwendet.
Fortfolgend sind genau solche Seiten von Bauteilen als „außen“ bezeichnet, die von einem gedachten Mittelpunkt des Einsatzmoduls 0 gesehen abgewandt sind, „innen“ hingegen solche, die zugewandt sind.
An einer Innenseite der Tragplatte 2 ist der Rahmen 6 angebracht. Dieser ist aus Holz und, insbesondere aus fertigungstechnischen Gründen, ebenfalls rechteckig gestaltet. Auch erlaubt die rechteckige Gestaltung ein einfaches Anbringen einer umliegenden Dämmschicht, nachdem das Einsatzmodul 0 in ein Wandelement 21 eingesetzt worden ist. In seinen äußeren Abmessungen hat der Rahmen 6 eine Rahmenbreite 9, eine Rahmenhöhe 10 und eine Rahmendicke 11. Rahmenbreite 9 und Rahmenhöhe 10 sind dabei an der Plattenbreite 4 bzw. der Plattenhöhe 5 orientiert und in der Regel in ihrem Betrag geringer als die Ausdehnung der Tragplatte 1 in der jeweils selben Richtung. Die Tragplatte 1 ist dabei bezüglich des Rahmens 6 derart angeordnet, dass sie in Richtung der Rahmenhöhe 10 und in Richtung der Rahmenbreite 9 beidseitig über den Rahmen 6 hinausragt. Die Rahmenhöhe 9 kann aber auch den gleichen Betrag wie die Plattenhöhe 5 haben, sodass kein Überstand der Tragplatte 1 in dieser Richtung vorliegen muss. Ein Versatz des Rahmens 6 in dieser Richtung, sodass lediglich ein einseitiger Überstand vorliegt und auf der gegenüberliegenden Seite der Rahmen 6 mit der Tragplatte 1 bündig abschließt, wäre ebenfalls denkbar. Die Rahmendicke 11, zuzüglich einer Dicke der Deckplatte 12, wird in Abhängigkeit von der Wandstärke des Wandelementes 21 angepasst, in das es eingesetzt werden soll.
Der Rahmen 6 ist aus Holzleisten zusammengesetzt, die miteinander z.B. verspundet, verklebt oder verschraubt sind. Er weist eine erste Stirnseite 7 auf, die flächig auf der Innenseite der Tragplatte 2 aufliegt und mit Hilfe von Winkeln, Schrauben, Kleber oder ähnlichem fest mit der Tragplatte 1 verbunden ist. Auf seiner gegenüberliegenden zweiten Stirnseite 8 ist der Rahmen 6 auf die gleiche Art an der Innenseite der Deckplatte 14 angebracht. Die Deckplatte 12 ist rechteckig ausgeführt und entspricht in ihrer Ausdehnung den Maßen des Rahmens 6, sodass sie diesen bündig abdeckt.
Sowohl in der Tragplatte 1 als auch in der der Deckplatte 12 sind jeweils eine Öffnung vorhanden, in welchen das Rohr 15 derart gefügt ist, dass das Rohr 15 sowohl von der Tragplatte 1 als auch der Deckplatte 12 umschlossen und lagestabil gehalten wird. Dabei sind die Übergangsbereiche zwischen Rohr 15 und Tragplatte 1 bzw. der Deckplatte 12 vorteilhaft entsprechend üblicher Methoden abgedichtet.
Das Rohr 15 verläuft mittig zwischen der Öffnung in der Deckplatte 12 und der Öffnung in der Tragplatte 1 innerhalb des Rahmens 6. Dabei ist das Rohr 15 nicht zwingend orthogonal zu der Außenseite der Tragplatte 3 und der Außenseite der Deckplatte 13, sondern in der Regel geneigt ausgerichtet, um in einem bestimmungsgemäß aufgestellten Wandelement 21 ein Gefälle aufzuweisen, wie es insbesondere bei in das Rohr 15 eingesetzten Lüftungssystemen oder Wasserleitungen vorteilhaft ist. Ein solches Gefälle beträgt standardmäßig 2° zur Horizontalen, kann aber je nach Anwendung auch größer oder kleiner sein. Innerhalb des Rahmens 6 befindet sich ein das Rohr 15 umschließender Hohlraum 16, welcher zur Wärme- und Schallisolation gedämmt ist. Dazu ist der Hohlraum 16 mit einem Dämmmaterial 17 gefüllt. Um eine Dampf- oder Luftdiffusion zu hemmen, ist der Rahmen hinreichend abgedichtet.
Das Rohr 15 ist so dimensioniert, dass es mindestens mit der Außenseite der Tragplatte 3 und der Außenseite der Deckplatte 13 abschließt, je nach Ausführung kann es jedoch sinnvoll sein, das Rohr 15 in eine oder beide Richtungen überstehend zu gestalten.
Insbesondere für den Fall, dass das Rohr 15 nicht oder nur gering übersteht, kann es sinnvoll sein, ein Einsatzrohr 18 vorzusehen, wie es in 3 dargestellt ist. Dabei wird in das Rohr 15 das Einsatzrohr 18 eingefasst, welches eine Einsatzrohrlänge 20 aufweist, die größer als eine Rohrlänge 29 ist. Ein zwischen dem Einsatzrohr 18 und dem Rohr 15 verbleibender Freiraum wird durch ein aus einem Wärmedämmstoff gefertigtes Dämmelement 19 abgedichtet. Dazu wird das Dämmelement 19 kraft- oder formschlüssig mit dem Einsatzrohr 18 verbunden, in das Rohr 15 eingesetzt und anschließend verklebt oder anderweitig abgedichtet. Die Ausdehnung des Dämmelements 19 richtet sich daher nach den Abmessungen des Rohres 15. So entspricht in der Regel der Außendurchmesser des Dämmelements 19 dem Innendurchmesser des Rohres 15. Die Ausdehnung des Dämmelements 19 in Richtung der Rohrlänge 29 ist idealerweise im eingebauten Zustand der Wandstärke des Wandelementes 21 entsprechend. Auf ein zu kurz geformtes Dämmelement 19 zurückzuführende Freiräume können aber durch einen entsprechenden Wärmedämmstoff ausgefüllt werden. Ist das Dämmelement 19 hingegen werkseitig zu lang gestaltet, wird es während des Einbaus auf die passende Länge gekürzt.
Das Material des Dämmelements 19 wird dabei idealerweise so ausgewählt, dass die Dämmeigenschaften des Dämmelements 19 sich nur geringfügig, idealerweise gar nicht von den Dämmeigenschaften des mit Dämmmaterial 17 gefüllten und durch die Deckplatte 12 abgeschlossenen Hohlraums 16 unterscheiden. Dabei kann die verwendete Wärmedämmung auch in Schichten unterschiedlicher Wärmedämmstoffe aufgebaut sein oder eine Sperrschicht aufweisen.
Zur Quantifizierung der thermischen Dämmeigenschaften eines Wärmedämmstoffes oder einer Dämmung wird der Wärmedurchgangskoeffizient oder U-Wert verwendet. Dieser gibt an, wieviel Wärmeenergie pro Zeiteinheit und Fläche von einer Seite der Wand zu der anderen Seite bei einem zwischen beiden Seiten vorliegenden Temperaturgefälle übertragen wird. Materialien mit dem gleichen Wärmedurchgangskoeffizienten weisen die gleichen Wärmedämmeigenschaften auf.
Das Material des Dämmelements 19 wird idealerweise so ausgewählt, dass der Wärmedurchgangskoeffizient des Dämmelements 19 sich nur geringfügig, idealerweise gar nicht von dem Wärmedurchgangskoeffizienten des mit Dämmmaterial 17 gefüllten und durch die Deckplatte 12 abgeschlossenen Hohlraums 16 unterscheidet.
Das Einsatzrohr 18 kann auch verschieden ausgestaltet werden, wie beispielsweise es in 4a und 4b dargestellt ist. 4a zeigt die eben beschriebene Ausführungsform. In der Praxis kann es jedoch sinnvoll sein, mehrere Einsatzrohre 18a, 18b vorzusehen. Sie müssen auch keinen kreisförmigen Querschnitt besitzen, sondern können, wie gezeigt, z.B. rechteckige Querschnitte aufweisen. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit könnte z.B. das Einsatzrohr 18a für ein Lüftungssystem vorgesehen sein, während das Einsatzrohr 18b der Durchführung für Medien dienen könnte.
Die 5 zeigt ein Wandelement 21 mit Einsatzmodul 0. Derartige Wandelemente 21 werden beim Bau von Fertighäusern eingesetzt, um eine schnelle und kostengünstige Montage zu erlauben. Dazu werden eine Vielzahl von Holzständern 22 in einem vordefinierten Abstand über eine Tragschale 23 miteinander verschraubt oder anderweitig verbunden, sodass eine tragfähige Wand entsteht. Die Tragschale 23 wird dabei in der Regel aus einem Holzwerkstoff, wie beispielsweise Pressspan oder OSB, aber auch aus anderen geeigneten Materialien gefertigt, wobei die gesamte Front entweder einstückig oder, wie in 5 dargestellt, aus Segmenten bestehen kann. Die Breite eines Segments der Tragschale 23 entspricht dabei bevorzugt dem Mittenabstand zweier benachbarter Holzständer 22 und es wird derart an den zwei Holzständern 22 angebracht, dass die Seitenränder des Segments der Tragschale 23 nahezu mittig auf den zwei Holzständern 22 liegen. Alternativ kann sich ein Segment der Tragschale 23 auch über drei oder gar vier der Holzständer 22 erstrecken, wobei das Segment dann mit jedem der entsprechenden Holzständer 22 verbunden wird.
Hinter der Tragschale 23 und zwischen den Holzständern 22 ist eine Dämmschicht 26 vorgesehen. Die Dämmschicht 26 kann aus beliebigen Schichten von Wärmedämmstoff zusammengesetzt sein, wobei auch eine Dampfsperre vorgesehen sein kann. Hier existieren verschiedenste einschlägige Lösungen und Materialien, welche allesamt Anwendung finden können und nach Bedarf ausgewählt werden.
Rückseitig befindet sich eine weitere Schale 25, welche ebenfalls mit den Holzständern 22 verbunden ist und so das Wandelement 21 abschließt. Hierbei kann es sich um feste Materialien handeln, welche selbst keinen Beitrag zur statischen Tragfähigkeit des Wandelements leisten müssen. Wie bei der Tragschale 23 können hierfür z.B. Holzwerkstoffe, aber auch Gipskarton verbaut sein, es ist jedoch bereits eine einfache Folie ausreichend.
Die Tragschale 23 ist in diesem Ausführungsbeispiel an zwei benachbarten Holzständern 22 angebracht. Anstelle eines der Segmente der Tragschale 23 befindet sich an dem Wandelement 21 das Einsatzmodul 0, welches ebenfalls an den zwei benachbarten Holzständern 22 angebracht ist, sodass der Rahmen 6 des Einsatzmoduls 0 zwischen den zwei Holzständern 22 mittig angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel entsprechen die Abmessungen der Tragplatte 1 denen eines Segments, es sind im Allgemeinen jedoch auch andere Ausführungen möglich. So könnte ein Segment der Tragschale 23 die doppelte Länge der Tragplatte 1 aufweisen, oder anderweitig in seiner Ausdehnung abweichen. Da das Einsatzmodul 0 einen Teil der zur statischen Tragfähigkeit des Wandelementes 21 beitragenden Tragschale 23 ersetzt, trägt die Tragplatte 1 ebenfalls zur statischen Tragfähigkeit bei. Dazu ist die Tragplatte 1 bevorzugt aus einem Material gefertigt, welches mit dem der Tragschale 23 identisch ist. Die zwischen der Tragplatte 1 und den benachbarten Segmenten entstandenen Fugen 28 ist nach den fachüblichen Methoden verschlossen.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Einsatzmodul 0 nicht zwischen zwei benachbarten Holzständern 22 angebracht, sondern es befindet sich zwischen den zwei Holzständern 22, an denen die Tragplatte 1 befestigt ist, ein dritter Holzständer 22. Aus dem dritten Holzständer 22 ist ein Stück entnommen, welches der Rahmenhöhe 5 entspricht. Der dritte Holzständer 22 liegt dann mit den sich gebildeten freien Stirnseiten an dem Rahmen 6 an und der Rahmen 6 trägt so ebenfalls zur statischen Tragfähigkeit des Wandelements 21 bei. Gleichermaßen kann verfahren werden, wenn sich zwischen den zwei Holzständern 22, an denen die Tragplatte 1 befestigt ist, noch weitere Holzständer 22 befinden.
6 zeigt das Wandelement 21 mit dem Einsatzmodul 0 gemäß 5 mit Blick auf die weitere Schale 25, wobei zur besseren Verständlichkeit auf die Darstellung der weiteren Schale 25 und der Dämmschicht 26 verzichtet worden ist. Der hier durch die Deckplatte 12 verdeckte und daher gestrichelt dargestellte Rahmen 6 ist rechteckig, hat eine Rahmenbreite 9, und lässt jeweils zwischen dem Rahmen 6 und dem jeweiligen Holzständer 22 eine Lücke 27. Die Rahmenhöhe 10 hingegen entspricht hier der Plattenhöhe 5 der Tragplatte 1, sodass diese an diesen Seiten bündig abschließen.
Die Lücken 27 sind mit einer Dämmung ausgefüllt, da sonst unerwünschte Wärme- und auch Schallbrücken entstehen würden. Um die Dämmeigenschaften des Wandelementes 21 über die gesamte Fläche möglichst konstant zu halten, ist in der Regel die gleiche Dämmung vorgesehen, wie sie auch für die Dämmschicht 26 verwendet wird. Ferner wird vorteilhaft für das Einsatzmodul 0 der Rahmen 6 aus dem gleichen Holz gefertigt, aus dem die Vielzahl an Holzständern 22 bestehen. Auch das im Einsatzmodul 0 befindliche Dämmmaterial 17 ist vorzugsweise derart gewählt, dass es einen Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist, der im Rahmen der üblichen Toleranzen dem Wärmedurchgangskoeffizienten der Dämmschicht 26 entspricht. Um einen möglichst identischen Wärmedurchgangskoeffizienten zu erreichen, sind die Eigenschaften der Deckplatte 12 bei der Auswahl des Dämmmaterials 17 zu berücksichtigen, da die Schichtdicke des Dämmmaterials 17 der Rahmendicke 11 entspricht und somit in der Regel geringer ist als die Schichtdicke der Dämmschicht 26. Eine Möglichkeit, diese Abweichung zu vermeiden, besteht darin, die Dicke der Deckplatte 12 so zu dimensionieren, dass ihr Einfluss auf die Dämmeigenschaften vernachlässigt werden kann, sie also möglichst dünn auszuführen. Andernfalls ist bevorzugt ein Dämmmaterial 17 zu wählen, welches eine bessere Isolation als die Dämmschicht 26 aufweist, sodass der Wärmedurchgangskoeffizient des Dämmmaterials 17 in Verbindung mit der Deckplatte 12 dem Wärmedurchgangskoeffizienten der Dämmschicht 26 entspricht. Dazu kann das Dämmmaterial 17 selbst mehrere Schichten von unterschiedlichen Wärmedämmstoffen aufweisen.
Das Einsatzmodul 0 ist entsprechend der obigen Ausführungen in seinen Abmessungen an das Wandelement 21 angepasst. So ist die Summe aus der Rahmendicke 11 und der Dicke der Deckplatte 12 gleich der Dicke der Holzständer 22 bzw. der Dicke der Dämmschicht 26. Ist die Summe geringer, kommt es zu unerwünschter Hohlraumbildung und damit einer Verschlechterung der Dämmeigenschaften. Ist sie größer, kommt es zu einem unerwünschten Überstand und ein Anbringen der weiteren Schale 25 wird erschwert.
Um das Einsatzmodul 0 in das Wandelement 21 einzubringen, wird die Tragschale 23 des Wandelements 21 an den Holzständern 22 derart angebracht, dass eine Öffnung verbleibt, die der Größe der Tragplatte 1 des Einsatzmoduls 0 entspricht und mindestens zwei der Holzständer 22 anteilig überlappt. Bei der Montage des Einsatzmoduls 0 wird wie bei der Montage der Tragschale 23 verfahren. Das Einsatzmodul 0 wird in die Öffnung, also in die Tragschale 23 eingesetzt und anschließend fest mit den zwei Holzständern 22 verbunden. Dabei entstehen zwischen dem Rahmen 6 und den zwei Holzständern 22 jeweils eine Lücke 27. Die am Rand des Einsatzmoduls 0 zwischen der Tragplatte 1 der Tragschale 23 entstandenen Fugen 28 werden fachmännisch verschlossen, sodass ein Eindringen von Feuchtigkeit an diesen Stellen möglichst verhindert wird. Dazu werden zum Beispiel Mörtel oder Silikon eingesetzt. Rückseitig wird nun, den Rahmen 6 umschließend, eine Wärmedämmung angebracht, die einen Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist, der im Rahmen der üblichen Toleranzen einem Wärmedurchgangskoeffizienten des mit Dämmmaterial 17 ausgefüllten und von der Deckplatte 12 abgeschlossenen Hohlraums 16 des Einsatzmoduls 0 entspricht. Dabei handelt es sich idealerweise um die Dämmschicht 26, die derart angebracht wird, dass insbesondere die Lücken 27 zwischen den zwei Holzständern 22 und dem Rahmen 6 vollständig ausgefüllt werden.
Anschließend wird das Wandelement 21 durch Anbringen der weiteren Schale 25 an die Holzständer 22 verschlossen. In diese wird, insofern nicht im Vorfeld geschehen, an der Stelle des Rohres 15 des Einsatzmoduls 0 eine weitere, den Ausdehnungen des Rohres 15 entsprechende Öffnung eingebracht und in einem letzten Schritt wird zwischen dem Rohr 15 bzw. der Deckplatte 12 und der weiteren Schale 25 abgedichtet.
Bezugszeichenliste

0: Einsatzmodul
1: Tragplatte
2: Innenseite der Tragplatte
3: Au ßenseite der Tragplatte
4: Plattenbreite
5: Plattenhöhe
6: Rahmen
7: erste Stirnseite (des Rahmens)
8: zweite Stirnseite (des Rahmens)
9: Rahmenbreite
10: Rahmenhöhe
11: Rahmendicke
12: Deckplatte
13: Au ßenseite der Deckplatte
14: Innenseite der Deckplatte
15: Rohr
16: Hohlraum
17: Dämmmaterial
18, 18a, 18b: Einsatzrohr
19: Dämmelement
20: Einsatzrohrlänge
21: Wandelement
22: Holzständer
23: Tragschale
25: weitere Schale
26: Dämmschicht
27: Lücke
28: Fuge
29: Rohrlänge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2381150 B1 [0007]
DE 102007026729 A1 [0009]

Claims

Einsatzmodul (0) mit Rohrdurchführung, enthaltend eine rechteckige Tragplatte (1) mit einer Plattenbreite (4) und einer Plattenhöhe (5), durch die ein Rohr (15) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein rechteckiger Rahmen (6) aus Holz mit einer Rahmenbreite (9), einer Rahmenhöhe (10) und einer Rahmendicke (11), mit einer ersten Stirnseite (7) an einer Innenseite (2) der Tragplatte (1) fest angeordnet ist und durch den mittig das Rohr (15) ragt, wobei die Rahmenbreite (9) kürzer als die Plattenbreite (4) ist und die Tragplatte (1) in Richtung der Plattenbreite (4) beidseitig über den Rahmen (6) hinausragt, dass eine rechteckige Deckplatte (12), die das Rohr (15) umschließt an einer zweiten Stirnseite (8) des Rahmens (6), diesen bündig abdeckend angebracht ist und innerhalb des Rahmens (6) ein das Rohr (15) umschließender Hohlraum (16) gebildet ist, der mit Dämmmaterial (17) ausgefüllt ist.
Einsatzmodul (0) mit Rohrdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenhöhe (10) kürzer als die Plattenhöhe (5) ist.
Einsatzmodul (0) mit Rohrdurchführung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (15) mit einer Außenseite (3) der Tragplatte (1) und einer Außenseite (13) der Deckplatte (14) abschließt.
Einsatzmodul (0) mit Rohrdurchführung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rohr (15) mindestens ein Einsatzrohr (18) angeordnet ist, dass gegenüber dem Rohr (15) mittels eines Dämmelements (19) abgedichtet ist.
Einsatzmodul (0) mit Rohrdurchführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Einsatzrohr (18) eine Einsatzrohrlänge (20) aufweist, die länger ist als eine Rohrlänge (29) des Rohres (15).
Einsatzmodul (0) mit Rohrdurchführung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmelement (19) kraft- oder formschlüssig mit dem mindestens einen Einsatzrohr (18) verbunden ist.
Einsatzmodul (0) mit Rohrdurchführung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmelement (19) einen Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist, der einem Wärmedurchgangskoeffizienten des mit Dämmmaterial (17) ausgefüllten und von der Deckplatte (12) abgeschlossenen Hohlraums (16) entspricht.
Wandelement (21) mit einer Vielzahl von in Abständen zueinander angeordneten Holzständern (22), die über eine Tragschale (23) und eine weitere Schale (25) miteinander verbunden sind, wobei sich zwischen der Tragschale (23), der weiteren Schale (25) und den Holzständern (22) eine Dämmschicht (26) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wandelement (21) ein Einsatzmodul (0) mit Rohrdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 eingesetzt ist.
Wandelement (21) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenbreite (4) dem mittleren Abstand zwischen zwei der der Holzständer (22) entspricht und das Einsatzmodul (0) zwischen zwei der Holzständer (22) angeordnet ist.
Wandelement (21) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils einem der zwei der Holzständer (22) und dem Rahmen (6) eine Lücke (27) gebildet ist, welche mit der Dämmschicht (26) ausgefüllt ist.
Wandelement (21) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (6) aus dem gleichen Holz wie die Holzständer (22) gefertigt ist.
Wandelement (21) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte (1) aus einem gleichen Holzmaterial hergestellt ist wie die Tragschale (23).
Wandelement (21) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmmaterial (17) des Rahmens (6) der Dämmschicht (26) entspricht.
Wandelement (21) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmedurchgangskoeffizient der Dämmschicht (26) des Wandelements (21) einem Wärmedurchgangskoeffizienten des mit Dämmmaterial (17) ausgefüllten und von der Deckplatte (12) abgeschlossenen Hohlraums (16) entspricht.
Verfahren zum Herstellen eines Wandelements (21) mit einem Einsatzmodul (0) nach Anspruch 14 mit folgenden Verfahrensschritten: Zurverfügungstellung eines Einsatzmoduls (0) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Zurverfügungstellung einer Anordnung von Holzständern (22), Zurverfügungstellung einer Tragschale (23) und Anbringen der Tragschale (23) an den Holzständern (22), wobei eine Öffnung verbleibt, die der Größe der Tragplatte (1) des Einsatzmoduls (0) entspricht und zwei der Holzständer (22) anteilig überlappt, Einsetzen des Einsatzmoduls (0) in die Öffnung Tragschale (23), wobei zwischen dem Rahmen (6) und den zwei der Holzständer (22) jeweils eine Lücke (27) entsteht, Verbinden der Tragplatte (1) mit den zwei der Holzständer (22), Verschließen einer zwischen der Tragplatte (1) und der Tragschale (23) gebildeten Fuge (28), Zurverfügungstellung einer Dämmschicht (26), welche einen Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist, der einem Wärmedurchgangskoeffizienten des mit Dämmmaterial (17) ausgefüllten und von der Deckplatte (12) abgeschlossenen Rahmens (6) des Einsatzmoduls (0) entspricht, Anbringen der Dämmschicht (26) in die Lücken (27), sodass diese vollständig ausgefüllt werden und Anbringen einer weiteren Schale (25) an den Holzständern (22).