DE20312719U1

DE20312719U1 - Universell aufsetzbares Energiedach

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Publication number: DE20312719U1
Application number: DE20312719U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-18
Filing date: 2003-08-18
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2013-08-19

Abstract

Die Entwicklung bezieht sich auf ein fabrikmäßig im Werk in Elementen gefertigtes Komplettdach mit Haustechnik (1), das sich dadurch kennzeichnet, dass es:
a) einfach, schnell und kostengünstig nahezu auf jedes Haus aufgesetzt werden kann
b) Energieanlagen, wie zum Beispiel Solar – und Fotovoltaikkollektoren kostengünstig (ohne Aufdachtechnik) direkt integriert.
c) neben den Solaranlagen auch die Energien, die sich hinter den Kollektoren und z. B. (schwarzen) Dachsteinen / -ziegel bildet, wie zum Beispiel:
hohen Temperaturen,
Wind – und Thermikströme
kühle Nachttemperaturen im Sommer (wie eine Klimaanlage) usw. nutzt bzw. zusätzlich nutzt
d) die Energieströme aus den Kollektoren und hinter den Kollektoren in z. B. Schicht und / oder Erdspeicher zwischenlagert
d) die (vom Gesetzgeber für neue Gebäude geforderte) Be – und Entlüftung für das gesamte Gebäude direkt kostengünstig integriert.
e) die Gebäudetechnik und -heizung (an Stelle der üblichen Steuertechnik und Heizung in Wohn-...

Description

Stand der Technik bei alten und neuen Massivhäusern: (Aufbau der Dächer auf ungeschützte Bauwerke und Baustellen in vier Gewerken)

1.) Zimmermanngewerke: Bei nahezu jedem Wetter richtet der Zimmermann das Dach. Die schweren Vollsparrenpfetten und Kehlbalken werden zuvor auf Länge geschnitten und dann einzeln auf die Dächer montiert. Gegebenenfalls müssen zusätzlich Gerüste aufgebaut werden.
2.) Dachdeckergewerke: Auch der Dachdecker führt alle Arbeiten auf der ungeschützten Baustelle aus. Das Ausbringen der Unterspannbahnen ist bei Wind oft unmöglich. Für Dachlattung, Konterlattung und für das Anbringen der Dachrinne müssen gegebenenfalls wieder Gerüste gestellt werden. Die Dachaußenhaut (Dachsteine, Dachziegel, Bitumenbahnen, Folien usw.) und ebenfalls in schwieriger Arbeitsweise bei nahezu jedem Wetter auf die Dächer aufgebracht. Damit die Dachpfannenreihen in der Hausbreite auch nachher passen, müssen oft die Pfannen in den ersten Reihen neu gerückt werden.
3.) Trockenbauergewerke: Der Trockenbauer erlegt zuvor die umfangreiche Logistik. Großvolumige Mineralwolle, zusätzliche Holzleisten und schweren Gipsplatten müssen zunächst bestellt und auf die jeweilige Baustelle eingelagert werden. Vorbereitungsarbeiten wie: Gerüste aufstellen, gelagerte Materialien in den Räumen hin und her tragen, Strom, Werkzeuge und Verarbeitungsmaterialien auf den Gerüsten bereitstellen usw.. Danach wird die Glas- bzw. Steinwolle, unter Begleitung von Husten und großem Juckreiz in schwieriger Arbeitsweise zwischen die Sparren "Überkopf" eingebracht. Folie, ein erneutes Lattengerüst und die Gipsplatten können ebenfalls nur unter hohen körperlichen Anstrengungen "Überkopf" angebracht werden.
4.) Solargewerke: Solar und Fotovoltaikanlagen werden bei Bedarf oberhalb des Daches ebenfalls in schwieriger Arbeitsweise nachträglich aufgebaut. Dachziegel bzw. Dachsteine werden nicht eingespart. Auch die teuren, Aufdachhalterungen für die Kollektoren werden nachträglich auf das Dach gesetzt. Die Verbindungsleitungen werden behelfsmäßig in das Dach geführt und aufwendig verlegt.

Probleme und Lösungen
Keilleiste
Die Lastaufnahme der Dachelemente erfolgt über Winkel- bzw. Keilleisten aus Metall oder Holz. Sie werden auf die Fuß – und Mittelpfetten aufgesetzt (Fuß- und Mittelpfette, übliche Bauweise) (3, 3a + 3b)
Problem

a) Das Einkerben der einzelnen Dach – Vollsparren für die Kraftabtragung bei einer Fertigbauweise ist äußerst schwierig.
b) Die Dachelemente liegen nachher mit hoher Flächenpressung auf die Kanten der jeweiligen Pfetten auf. Bei unebenem Mauerwerk liegen sie in Teilbereichen überhaupt nicht auf.

Lösung: (Schutzanspruch)

a + b) Es werden angepasste Dreiecke (Keilleisten) aus Holz oder Metall gefertigt. Die Dreiecke sind jeweils genau nach Dachneigung (Winkel) des Hauses zugeschnitten und werden an das Dachelement fest verschraubt. Die Elemente werden auf die Fuß – und Mittelfetten gesetzt. Konstruktiv können sie auch vor die Fetten gesetzt werden. Die Keilleisten bieten eine große Auflage. Die Flächenpressung und gleichmäßig verteilt und minimiert. Die Dachelementlasten werden zum großen Teil über diese Leisten abgetragen.

Einhängevor richtung im First
Auf die Firstpfette oben, wird ein DIN-Profilstahl, (U-,T-, oder Winkelstahl aufgeschraubt bzw. befestigt. An die Sparren werden Einhängewinkel befestigt. (6)
Problem
Vor allem bei Wind lassen sich die Dachelemente mit einer Breite von über 2,4m und einer Länge von ca. 7 – 10m nur mit viel Aufwand und hohem Zeitverlust "einigermaßen" auf die Pfetten auflegen. Um ein Verrutschen der Elemente zu vermeiden müssten sie z.B. an die Sparren mit Nägeln geheftet werden. Eine exakte Ausrichtung ist praktisch ausgeschlossen.
Lösung:(Schutzanspruch)
Die Dachelemente werden mit Hilfe von Winkelhaken in das jeweilige Stahlprofil (Beispiel U-Profil) der Firstpfette eingehängt. Die Dachelemente werden durch diese Konstruktion Millimeter genau auf das Haus gesetzt. Fehler auf der Baustelle sind praktisch ausgeschlossen.
Dachelementenstoß
Die Dachelemente (ca. 2,40m breit) werden ineinander befestigt Zwischen den Dachelementen befindet sich ein wind – und regendichter Stoß. (2 + 2a)
Problem

a) Die Dachelemente und Elementstöße sind, da die Folie an diesen Stellen unterbrochen ist, nur sehr schwer wind – und regendicht abzudichten
b) Die Unterspannbahn wird quer zum Dach in mehreren Lagen verlegt Die einzelnen Lagen sind nicht verklebt, so dass der Wind Schnee und Feuchtigkeit in die Dachisolierung (Mineralwolle) drücken kann
c) Rissbildung in den Wohnräumen an den Stößen

Lösung: (Schutzanspruch)
Dachelement und Stöße beinhalten mehrere Lösungen in einem:

a).Wind – und regendichter Dachelementstoß ( Dampfsperre) durch zwei Dichtstellen (oben und unten)
b) Die Unterspannbahn wird ohne Unterbrechung vom Giebel zur Traufe gespannt. Die Überlappungen entfallen. Da diese Konstruktion als zweite wasserdichte Ebene ausgelegt ist, können die Dachsteine/ Dachziegel – Herstellerangaben der Dachneigungen um ca. 2° unterschritten werden. An den Stößen der Elemente werden die Überlappungen einfach ineinander aufgewickelt und mit kleinen Nägeln auf die Anschlusssparren befestigt. Schnee und Feuchtigkeit kann nicht eindringen
c) Die Anschlusssparren überlappen und werden ineinander vernagelt bzw. verschraubt. Rissbildung in den Fugen wird hierdurch nahezu ausgeschlossen. Das vom Trockenbauer zusätzlich aufzubringende Lattengerüst entfällt.

Energiekanal (Warmluftkanal)
Hinter den Solarkollektoren und / oder hinter den Dachpfannen befindet sich ein Kanal. (1 + 5)
Problem

a) Solarkollektoren und Photovoltaikanlagen werden getrennt als teure Einheiten aufgebaut. Zusätzlich müssen sie mit umlaufenden Randprofilen stabilisiert werden.
b) Auf dem Dach, oberhalb der Dachsteine, müssen aufwendige und teure Halterungen angebracht werden. Auch leidet die Ästhetik – bzw. die Harmonie der Dachansicht durch diesen „Aufdachbauweise".
c) Hohe Temperaturbildung bzw. an kühlen Tagen, Schwitzwasserbildung unter den Kollektoren. Besonders bei Photovoltaikanlagen richtet dies oft Schäden an.
d) Die Luft bzw. Warmluftströme hinter den Dachsteinen und hinter den Kollektoren bleibt nicht nur ungenutzt und sorgt nicht nur für große Materialspannungen, sie überträgt sich oft auch unangenehm auf die Innenräume.

Lösungen: (Schutzanspruch)

a) Auf die technisch verleimten Sparren der Fertigdachelemente mit winkelstabiler Fachung und Millimeter genauer Fertigung, können äußerst günstige randlose Großkollektoren aufgebracht werden. Die gesamte „Aufdachtechnik" entfällt.
b) Die im Werk gefertigten Dachelemente sind äußerst Formstabil. Die Kollektoren können so direkt mit wenigen Haltern auf das Lattengerüst der Dachelemente integriert werden. Unter den Kollektoren befinden sich keine Dachsteine/ Dachziegel mehr. Die Übergänge vom First zu den Kollektoren und zu den Dachsteinen /Dachziegel sind fließend.
c) Bildung von Schwitzwasser ist wegen der Hinterlüftung nahezu ausgeschlossen. Wenn Wasser durch die zum Teil oft nicht völlig regendicht geschlossenen Kollektoren dringt, wird dieses über die speziellen Wasserableitungsführungen /Folie innerhalb des Daches aufgefangen und unten der Regenrinne zugeführt. Überlappungsöffnungen der Unterspannbahnen sind nicht vorhanden.
d) Die Photovoltaik – und Solarkollektoren heizen sich schon bei sehr geringer Strahlung (selbst bei Bewölkung) auf. In diesem „Energiedach" kann – und sollte – die sich schnell erwärmte Luft hinter den Kollektoren sofort (über Filter) den Innenräumen oder Energiespeicher zugeführt werden. Gleichzeitig werden die Fotovoltaikkollektoren für eine bessere Effizienz gekühlt

Energiekanal im First
Durch die neue Konstruktion im First, bei der die Sparren nicht mehr zusammen geführt werden, entsteht in der Spitze ein Kanal. (5 + 6)
Problem

a) Bei sonnigem und warmen Wetter müssten diese neuen Lüftungskanäle (hinter den Kollektoren) die aufgeheizte Luft ungehindert und ungenutzt wieder ins „Freie" führen.
b) Nachts und im umgekehrten Verhältnis bei sehr warmen Wetter die erfrischende Luft (besonders kurz vor Sonnenaufgang) nicht zum Herunterkühlen der aufgeheizten Räume genutzt.
c) Die Energie der Luftströmung bleibt ungenutzt.

Lösungen: (Schutzanspruch)

a) Die aufsteigenden Thermikströme, die sich hinter den heißen Kollektoren bilden werden über die Luftkanäle und den Luftsammelkanal im First geleitet. Sie dienen gleichzeitig zur wichtigen Kühlung der Kollektoren und können der Hausheizung zugeführt werden. Bei „überschüssiger Energie" können die Thermikströme auch in Energiespeicher (z.B. dem umgebendes Erdreich) geleitet werden. Je nach Wärme und jährlicher Sonnenstrahlung wird so neben-, oder unter dem Bauwerk -praktisch kostenlos- ein großer Energiespeicher angelegt.
b) Im Hochsommer kühlen sich nachts die Kollektoren im umgekehrten Verhältnis sehr schnell ab. Jetzt wird die erfrischte Nachtluft zum Herabkühlen der Räume wie eine Klimaanlage genutzt. Auch die vorhandene Erdspeicheranlage kann im Sommer zum Herabkühlen der Räume genutzt werden.
c) Die durch Wind – oder/und durch Thermik entstehenden Ströme können gleichzeitig einen Luft – Walzengenerator (Breite des Daches oder des Dachelementes) antreiben. Bei windigem Wetter kann auch nachts über die „Kaminwirkung" Energie erzeugt werden.

Variable Kräfteverteilung
Kräfteverteilung variabel über Fuß – und/ oder Mittelpfetten Kräfteverteilung (3, 3a + 3b)
Problem

a) Dachkräfte bei einem Pfettendach werden hauptsächlich über großvolumige und teure Mittelpfetten (z.B. 200mm X 400mm Leimholz) abgetragen.
b) Bei den teilweise nur einsetzbaren, aber günstigeren Kehlbalkendächern werden die Kräfte hauptsächlich über die Fußpfetten abgeleitet. Bei Dachüberstand im Außenbereich fehlt allerdings, wenn kein unansehnlicher Kehlbalken eingebracht ist, die Auflage für die Sichtsparren.

Lösung: (Schutzanspruch)

a und b) Die Kräfte werden in der Kehle nicht nur über die Mittelpfetten Abgetragen, sondern auch über die Fertigelemente des Spitzbodens. In der Verlängerung mit U -, bzw. Winkelstahl oder Holzprofilen unter den Mittelpfetten und über die Keilleiste oberhalb der Mittelpfetten werden diese dann in einem Dreieck auf die Sparren übertragen Die Pfettenquerschnitte wie auch das gesamte Dach kann durch diese Zwischenlösung erheblich kostengünstiger gebaut werden. Die Mittelpfetten nehmen allerdings auch die Kräfte der äußeren Sichtsparren (Flugsparren) auf.

Installationskanal
Zusätzliche Installationsebenen zwischen Mittelpfetten und Dachsparren (3 + 3a)
Problem

a) Eine Verlegung von Heizung und Lüftungsrohre und eine fachgerechte Verlegung von Elektro- oder/und Sanitärinstallation im Dachbereich war, ohne die Dampfsperren bzw. Folien zu zerstören, bisher nahezu unmöglich. Auch nachträgliche Verlegungen von Installationen waren in diesem Bereich äußerst schwierig.
b) Besonders bei Altbauten war das Einbringen neuer Installation und Lüftungskanälen ohne Gesamtrenovierung sehr schwierig.

Lösung: (Schutzanspruch)

a) Zwischen Sparren und Mittelpfette entsteht eine stabile, dreieckige Installationsebene. Da die Bauplatten unterhalb dieser Ebene abnehmbar sind (handelsübliche Klammern) können jederzeit weitere Leitungen oder/und Rohre verlegt werden. Die Dampfsperren bleiben hiervon unberührt.
b) Wenn der Kunde dieses Energiedach ausbaut, kann man ihm die beschriebene „Klimatisierung" in dieser Ebene direkt mit einbauen. Zusätzliche Installations- und Lüftungskanäle sind nicht erforderlich. Heizung und Lüftungskanäle werden im Dach hinter der Dampfsperre direkt vorgesehen Für eine Weiterführung in den unteren Räumen sind die Öffnungen dieser Kanäle im Fußpfettenbereich, innen, vorgesehen.

Gebäudeheizung
Die Gebäude und Häuser werden über eine direkt im Dach integrierte Heizung und Belüftung beheizt und belüftet. (1)
Problem

a) Die Heizungen stehen üblicherweise im Keller oder im Hauswirtschaftsraum. Lange und teure Abgasrohre werden, durch Decken und Dach gebrochen, verlegt. Die Öffnungen und Kanäle für die Zuluft werden ebenfalls nachträglich verlegt und eingebaut.
b) Besonders bei Sanierungsmaßnahmen in Altbauten, mit besserer Isolierung und dem Einbau einer neuen Heizung und neuer Lüftung, ist der Aufwand teuer und oft uneffektiv.

Lösung

a) Heizung und Lüftung oder ein Kombigerät (Stand der Technik) werden im Dach integriert. Alle Kanäle werden in die Dachelemente, qualitativ hochwertig im Werk, eingebaut. Die Platzierung der Heiz-/Lüftungsanlage ist üblicher Weise in der Dachspitze (Giebelseite) vorgesehen. Kurze Abgasrohre sind kostengünstig durch das Dach geführt. Zusätzliche Energie kann über die hinterlüfteten Kollektoren entnommen werden. Frischluft wird direkt oberhalb des Daches oder/und aus dem Lüftungskanälen hinter der Dachaußenhaut entnommen.
b) Auch bei Sanierungsmaßnahmen mit neuen Dächern auf Altbauten sind die Arbeiten unkompliziert, schnell, energiesparend und kostengünstig. Bei alten, qualitativ noch guten Dächern brauchen nur Dachziege/Dachsteine und Lattung – ggf. Konterlattung und Folie – entfernt werden. Innen bleibt die bisherige Auskleidung, ohne Beschädigung und störenden „Sanierungsdreck", unverändert. Das neu Komplettdach, wie auch das aufgesetzte „Mützendach", sind sofort mit allen Energieversorgern ausgestattet und in wenigen Stunden aufgesetzt. Bei guter Qualität können selbst die alten Dachziegeln noch verwendet werden. Die schon mitgelieferten Versorgungsrohre für die unteren Räume werden verlegt. Danach werden sie nur noch an die schon im Dach vorgesehenen Austrittsrohre angeschlossen.

Weitere Vorteile

– Dach – Serienprodukt mit funktionaler Anschlusstechnik der Elemente
– Modulbauweise zur automatisierten und kostengünstigen Serienfertigung geeignet.
– Erhebliche Zeit- und Kosteneinsparung gegenüber herkömmlicher Bauweise
– Technik ist geeignet für Bauartzulassung mit Qualitätskontrolle durch FMPA
– Sehr hoher Innovationswert durch z. B. Keilleisten Überlappungstechnik, Einhängevorrichtungen, Übergänge der Kehle /Spitzboden, Hinterlüftung der Kollektoren, Energiekanal im First mit Direktverwendung der Energie usw.
– Bisher einmaliger Qualität durch Fertigung in trockenen Hallen
– Einsatzbereich für Einfamilien- u. Mehrfamilienhäuser wie Neu- und Altbauten
– Mehr Wärmedämmung durch leichte Doppel – T – und Anschlusssparren
– Keine „Nervenraubende" Logistik, sofortige Rohbaurate.
– Oberhalb des Mauerwerkes entsteht (oftmals) sofort ein wohnlich gedämmter und abschließbarer Raum "Spitzboden".
– Kein zusätzlicher, kostenintensiver und umständlicher Gerüstbau.
– Keine aufwendige Logistik für die Bauherren
– Durch Fabrikfertigung keine Zwischenlagerungen von großvolumigen Baumaterialien wie: Holz, Mineralwolle, Gipsplatten usw. auf der Baustelle
– Mit den Anschlussarbeiten wie Elektrik, Rest Heizungsarbeiten, Sanitär, Fenster und Türen kann in trockenen Räumen sofort begonnen werden.
– Einzigartige Lüftung – Heizung mit unvergleichlich günstigen Kosten.
– Klimatisierung im Sommer, nachts wird die kühle Luft hinter den Kollektoren direkt in die Räume geleitet.
– Die vom Gesetzgeber neu geforderte Lüftung ist ohne Aufpreis inbegriffen.
– Integrierter Einbau von Solar und / oder Photovoltaik – Großkollektoren zu konkurrenzlos günstigen Preisen und Betriebskosten.
– Keine teure Aufdachtechnik für die Kollektoren, Dachpfannen hinter den Kollektoren werden eingespart
– Rückerstattung der Stromeinspeisung mit Gewinn. Laufende Abtragungen und Zinsen können über die Einspeise – Rückvergütung geschehen. Später, nach Abzahlung des Dachs, wird die Einspeisevergütung wie eine Rente genutzt
– Kostenlose Wärmeenergie hinter den Kollektoren und Dachsteinen kann im Sommer auch in Speichern (z. B. ins Erdreich ) geleitet werden.
– Sofortiger Wetterschutz – besonders wichtig für bewohnte Bauwerke.
– Zusätzliche Vorteile bei Mehrfamilienhäusern:
– Schaffung von zusätzlichem, individuellem Wohnraum unter dem Dach zu einzigartig günstigen Preisen.
– Werterhöhung der gesamten Immobilie.
– Schnelle Vermietung bzw. schneller Verkauf der neu geschaffenen Wohnungen und hohe Gewinnerwartungen.

Claims

Die Entwicklung bezieht sich auf ein fabrikmäßig im Werk in Elementen gefertigtes Komplettdach mit Haustechnik (1), das sich dadurch kennzeichnet, dass es: a) einfach, schnell und kostengünstig nahezu auf jedes Haus aufgesetzt werden kann b) Energieanlagen, wie zum Beispiel Solar – und Fotovoltaikkollektoren kostengünstig (ohne Aufdachtechnik) direkt integriert. c) neben den Solaranlagen auch die Energien, die sich hinter den Kollektoren und z. B. (schwarzen) Dachsteinen / -ziegel bildet, wie zum Beispiel: hohen Temperaturen, Wind – und Thermikströme kühle Nachttemperaturen im Sommer (wie eine Klimaanlage) usw. nutzt bzw. zusätzlich nutzt d) die Energieströme aus den Kollektoren und hinter den Kollektoren in z. B. Schicht und / oder Erdspeicher zwischenlagert d) die (vom Gesetzgeber für neue Gebäude geforderte) Be – und Entlüftung für das gesamte Gebäude direkt kostengünstig integriert. e) die Gebäudetechnik und -heizung (an Stelle der üblichen Steuertechnik und Heizung in Wohn- oder Kellerräumen) werksmäßig im Dach integriert f) nahezu universell auf Alt – wie Neubauten (inklusive der genannten Technik) aufgesetzt und montiert und g) wie eine „Mütze" auf bestehende Dächer aufgesetzt wird.
Dachelemente nach Anspruch 1. (2 + 2a) dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente in Lkw Breite – ca. 2,40 m – (1) und Länge des Daches mit Lattung (2). Konterlattung (3), Unterspannbahn (4), Innensparren (5), Anschlusssparren (6), Mineralwolle (7), Dampfsperre (8) und Gipsfaserplatte oder Gipsplatte mit Träger (9) (übliche Bauweise), gefertigt werden. Ein kleineres Passelement und jeweils zum Ausgleich der Dachbreite nötigt. Die Innensparren aus Holz (5) sind als leichte Doppel – T – Träger ausgebildet. Die leichten äußeren Anschlusssparren (6a + 6b) aus Holz (rechts und links) überlappen (12) und schließen nur oben und unten an (10a + 10b). Innen wird zur Kältebrückenvermeidung Luft eingeschlossen (11). Anschlusssparren wie Doppelt T Sparren werden bei normalen Spannweiten aus den gleichen Querschnitten (Zoll Brettware und Dachlatten) gefertigt und verleimt. Nach Statik können auch größere Querschnitte gewählt werden. Die von außen einsehbaren Unterseiten der Elemente werden direkt mit gehobelter Sichtschalung (15), übliche Bauweise, im Werk gefertigt. Die Unterspannbahn (4) wird vom First zur Traufe (von oben nach unten) gespannt. Damit entsteht eine geschlossene, zweite wasserführende Ebene. Die Unterkonstruktion aus Holz (3) kann entweder mit der Unterspannbahn (4) oder mit einer zweiten Unterspannbahn (16) geschützt werden. Für eine einfache und gerade Verlegung der unterschiedlichen Dachziegel und Dachsteine auf dem Dach werden im Werk schon die Dachelemente mit Hilfslinien (13) versehen. Die Anschlusssparren werden auf der Baustelle ineinander vernagelt (14).
Montage und Befestigung der Dachelemente nach Anspruch 1 (3 + 3a + 3b) dadurch gekennzeichnet, dass die Kräfte der Elemente auf Fuß – und Mittelpfette über Dreieckleisten (2a + 2b), die direkt an die Elemente (1) im Werk verschraubt sind, abgetragen werden. Im First werden die Elemente über Winkel- und U-Stahl zusätzlich eingehängt. (5a) Auch werden die Kräfte in der Kehle nicht nur über die Mittelpfetten (4) und Dreieckleisten (2a) abgetragen, sondern auch über die Fertigelemente des Spitzbodens (5). In der Verlängerung unter den Mittelpfetten werden diese dann über U -, bzw. Winkelstahl oder Holzprofile (7 +7a) auf die Sparren übertragen. Es entsteht eine in sich stabile Einheit. Die Fertigelemente des Spitzbodens, Aufbau mit Doppelt T – und Anschlusskehlbalken (wie Dachelemente) werden zwischen die Mittelpfetten gesetzt (übliche Bauweise unter den Pfetten). Zusätzlich entsteht zwischen Mittelpfetten und Dachelementen eine Installationsebene (8).
Kollektoren und Energieanlagen im Dach integriert nach Anspruch 1 (4) dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektoren (1) auf ein Lattengerüst aus Holz (2), mit wasserableitenden Dichtgummi (3) (übliche Bauweise) aufliegen. Außen werden die Kollektoren mit Klammern (4) (übliche Bauweise) und Leisten gehalten. Unter den Kollektoren befinden sich Energiekanäle (5), die auch gleichzeitig zum Kühlen der Kollektoren genutzt werden. Ebenfalls können zugehörige Leitungen Schalter und Verteiler leicht zugänglich verlegt werden. Die Energiekanäle können doppelt oder mehrfach verlegt sein und durch energiespeichernden Platten ausgestattet sein. Die Energieströme können mit Träger (Luft, Kühlmittel usw.) über eine Zentrale und Filter in die Innenräume der Gebäude geleitet werden. Eine Zwischenlagerung der Energie in Schicht – bzw. Erdspeicher ist ohne großen Aufwand möglich.
Gebäudeheizung und Be – und Entlüftung der Häuser nach Anspruch 1 (5 + 6) dadurch gekennzeichnet, dass die Energieströme (1) aus – und hinter den Kollektoren (3) im First (13) zusammengeführt werden. Im Fvst kann ein (Walzen) Gebläse (4) untergebracht sein, welches gleichzeitig auch als Generator betrieben werden kann. Bei Thermik und guter Kaminwirkung unter dem Solardach – aber auch bei Wind von der einen wie auch von der anderen Seite (2) – kann das Gebläse im First als Generator arbeiten. Bei Überhitzung der Fotovoltaikkollektoren und nachlassender Effizienz, kann die Firstabdeckung (5) geöffnet werden und die Luft kann frei als Kühlung zirkulieren. Im Normalbetrieb, „schaufelt" das Gebläse aber Luft bzw. Energieströme in die Zentrale bzw. der Dach – Zentralheizung (übliche Bauweise). Nach der Zentrale bzw. Dach – Zentralheizung werden die Ströme über die isolierten im Dachelement integrierten Rohrleitungen (9) geführt. Die Warmluftströme können über die Dach – Installationsebene (10 + 11) wie auch weiter über Rohre in die Wohnräume (12) der Gebäude geleitet werden. Die Energie unter den Kollektoren kann selbstverständlich über Wärmetauscher und Medien, z. B. Flüssigkeiten, weitergeleitet und transportieren werden. Durch die Lage des Gebläses (4) im First, ist es für die Bewohner nahezu geräuschlos. Die Firsthaube (5) kann über Zylinder (6) nach Bedarf geöffnet oder geschlossen werden.
Dachaufbau auf bestehende Häuser und Bauwerke nach Anspruch 1 (6) dadurch gekennzeichnet, dass nach Entfernen des gesamten alten Daches die Elemente, wie auf neue Gebäude mit beschriebener Technik, aufgesetzt und befestigt werden.
Dachaufbau auf bestehende, gut erhaltene Dächer nach Anspruch 1 (7) dadurch gekennzeichnet,dass nur die Dachziegel / Dachsteine abgedeckt und die Unterkonstruktion bis zum Sparren wie Dachlattung, Konterlattung, Strohpuppen oder Folien, alte Dachfenster usw., herunter genommen werden. Das neue Dach wird jetzt auf die alten Sparren (1) und Pfetten (2) gesetzt. Bei Bedarf und im First die Pfette mit Einhängevorrichtung (6) aufgesetzt. Die alte Isolierung (3) und Innenauskleidung (4) werden nicht verändert. Die neuen Elemente (5) mit neuem Ortgang (6) und Sichtschalung (7) werden (in der Regel) über die bestehenden Giebelwände (8) montiert. Die Elemente sind in Leichtbauweise (ohne Gips – bzw. Gipsfaserplatten, allerdings mit winkelstabiler Innenfachung und lockerer Isolierung) gebaut. Die neue Technik, wie Lüftungsrohre (9) ist auch bei dieser Lösung vorhanden. Wie eine „Mütze werden die Elemente auf das Bestehende Dach über die Giebel (8) aufgesetzt.
Dachbeschreibung nach Anspruch 1 (1) Die Entwicklung bezieht sich auf ein industriemäßig im Werk komplett gefertigtes Dach, welches nahezu universell auf alte – wie auf neue Bauten aufgesetzt und montiert werden kann. Auch können kostengünstige Solarkollektoren ohne Aufdachtechnik integriert werden. Hinter den Kollektoren befindet sich ein Kanal. Die Solarkollektoren werden, ohne teure Aufdachtechnik, direkt auf die Konstruktionssparren (verleimte Doppel –T – Holzträger und neu entwickelte Holz-Anschlusssparren mit Trägerkonstruktion) der Dachelemente gesetzt. Die sich hinter den Kollektoren bildende (bisher überschüssige) Energieströme bei Sonnenschein können zunächst hocheffiziente Luft – Strömungsgeneratoren im First für den Antrieb zugeführt und dann, bei Bedarf, in die Wohnräume als Heizung geleitet werden. Bei überschüssiger Sonnenwärme können die Energieströme in kurzzeitige Schichtspeicher oder z. B. über das Fundamente dem umgebenen Erdreich als Langzeitspeicher zugeführt werden. Je nach Wärme und jährlicher Sonnenstrahlung entstehen so unter den Bauwerken große Energiereserven. Bei bestehenden Häusern kann, wenn möglich, nachträglich ein Energiering um die Gebäude im Erdreich gelegt werden.
Funktionsbeschreibung der Luft und Energieverwertung nach Anspruch 1 (1) Die Luftströme werden mit Hilfe der Steuerzentrale (7) (Stand der Technik) bzw. Walzengebläse (4) unterhalb der Dachrinne (1) angesaugt. Bei warmen und nicht ganz so trüben Wetter bzw. bei Sonnenschein erwärmt sich die Luft im Luftkanal (3) hinter den integrierter Solar – und Photovoltaikkollektoren (2) sehr schnell (auch im Winter). Es entsteht, wie auch bei Wind, eine Luftströmung. Diese Strömung kann direkt als Heizenergie genutzt oder/und zusätzlich im First den Walzengenerator antreiben Sollte die Luft eine Temperatur von ca. 30°C und mehr erreichen, kann: a) – sie über Zentrale und Filter (7) und über die im Dach integrierten Rohre (11) direkt in die Wohnräume als Heizenergie geleitet werden b) – ihr, sollte sie bei starker Sonneneinstrahlung über ca. 40° C steigen, Frischluft (6) über die Zentraleinheit beigemischt werden c) – sie als Energiespeicher, zum Beispiel in das umliegende Erdreich (13) zwischengelagert werden. An grauen und trüben Wintertagen ohne Sonneneinstrahlung kann nun die zum Heizen anzusaugende Luft (15) über die angelegten Energiespeicher der Zentraleinheit als erste Vorwärmstufe wieder zugeführt werden. In einer zweiten Stufe wird auch die Abluft (12) der Wohnräume genutzt. Erst jetzt wird die schon auf 16 – 18° Celsius vorgewärmte Luft über eine hocheffiziente Wärmerückgewinnung (7) (bestehende Anlagen) geringe, zusätzliche Energie zugeführt. An heißen Sommertagen kann dieses System (unverändert) genau im umgekehrten Verhältnis – wie eine Klimaanlage – arbeiten. In der Nacht kühlen die integrierten Solar – und Photovoltaikkollektoren sehr schnell ab. Wie die Praxis zeigt, werden sie dabei kälter als die umgebene Außenluft. In heißen Sommerzeiten und nun nachts die angesaugte Luft hinter den Solarkollektoren – ohne Zusatztechnik – alleine durch das nächtliche Auskühlen der Kollektoren – auf angenehme Temperaturen heruntergekühlt und den Wohnräumen (wie beschrieben) direkt zugeführt. Auch kann die kühle Luft, angesaugt durch das Erdreich, (15) genutzt werden.