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Bewegliche, mehrlagige Wärmedämmeinrichtung
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Die Erfindung betrifft eine bewegliche, mehrlagige Wärmedämmeinrichtung
zur Reduzierung des Wärmeverlustes von lichtdurchlässigen Flächen, vorzugsweise
für Gewächshäuser, Ausstellungshallen und Sportstätten.
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Bei verschiedenen Elnrichtungen und Gebüuden ist es wt1nschenswert
- Ausstellungshallen, Sporthallen - oder erforderlich - Gewächshäuser - , daß das
Tageslicht möglichst ungehindert durch die Außenwand ins Innere gelangt. Die Außenwand
besteht dann vorzugsweise aus einer mehr oder weniger dicken Haut aus durchsichtigem
oder durchscheinendem Material (z. B. Glas, Acrylglas, Polyester, PE-Folie). Allen
diesen Materialien ist gemeinsam, daß sie eine schlechte Wärmeisolierung aufweisen.
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Jede Maßnahme, die zur Verminderung des Wärmedurchgangs durch diese
Flächen führt, bedeutet gleichzeitig eine Verschlechterung des Lichtdurchtrittes,
weshalb hier Grenzen gesetzt sind.
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Da der überwiegende Teil des Wärmeverlustes von Gebäuden auf die Nacht
entfällt, in der die Lichtdurchlässigkeit der Außenwand nicht erforderlich, im Gegenteil,
wegen der damit verbundenen Strahlungsverluste vom Raum nach außen, sogar unerwünscht
ist, bietet es sich an, den Wärmedurchgang nachts zu reduzieren.
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Zweck der vorgeschlagenen beweglichen, mehrlagigen Wärmedämm -einrichtung
ist
es, eine wirkungsvolle Reduzierung des Wärmeverlustes von lichtdurchlässigen Flächen
zu erreichen, ohne am Tag den Lichteinfall nennenswert zu behindern.
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Eine Anzahl von Vorschlägen für die Reduzierung des Wärmedurchgangs
von lichtdurchlässigen Flächen existieren, so z. B.
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- Mehrfachverglasung - das zusätzliche Anbringen von Folie mit Klammern
usw.
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- Flächen, die für den Lichteinfall keinen wesentlichen Beitrag leisten,
mit lichtundurchlässigen Isolierstoffen zu isolieren - das Schließen von Schattiergeweben
- der Einbau von Jalousien, die tagsüber senkrecht gestellt sind und nachts geschlossen
werden - Auf - und Abrollen von geschlossenporigen Kunststoffschaumbahnen (Gebrauchsmuster
Nr. 7606822) - ein Vorhang aus einzelnen sich gegenüberliegenden Flächenstreifen
aus Rohrfolienstücken (Gebrauchsmuster Nr. 7513576) - bleibende Installation von
durchscheinenden "Isolierpaketen" (Beispiel: ursprüngliche Wärmedämmung der Olympia
schwimmhalle in München) - Überspannen von Kulturtischen (in Gewächshäusern) mit
"Thermofolie" Allen bekannten Einrichtungen, die die Reduzierung des Wärmeverlustes
von Glas- oder sonstigen lichtdurchlässigen Flächen zum Ziel haben, haften verschiedene
Nachteile an, die durch die vorgeschlagene Erfindung teilweise oder ganz umgangen
werden.
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Bekannt sind zwei prinzipiell unterschiedliche Verfahren, um den Wärmeverlust
von durchsichtigen Flächen zu reduzieren.
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- Das Anbringen von ein oder mehreren durchsichtigen oder durchscheinenden
Schichten
mit dazwischenliegender "ruhender Luft" als Isolierung (Thermopane, Stegplatten,
Folie, Noppenfolie) - Das Anbringen einer zusätzlichen Wärmedämmung zu Zeiten, in
denen die Lichtdurchlässigkeit keine Rolle spielt, also bei Dunkelheit (Energieschirm,
Jalousien u. ä. ) Das Anbringen von zusätzlichen lichtdurchlässigen Isolierungen,
wie es heute bekannt ist, hat folgende Nachteile: Wird die Isolierung ständig beibehalten
- dies gilt insbesondere für Isolierglas und Isolierplatten aus Kunststoff, bei
denen zwei oder mehrere Platten in geringem Abstand voneinander angeordnet sind
-bedeutet dies einen ständigen Lichtverlust. Darüber hinaus stellt die Reinigung
der Zwischenräume bei verschiedenen Ausführungen ein Problem dar. Eine heute weit
verbreitete Methode zur Reduzierung des Wärmeverlustes von durchsichtigen Flächen
> insbesondere in Gewächshäusern, ist das zu sätzliche Anbringen von Folie oder
Noppenfolie. Die Folie wird im Herbst installiert und im Frühjahr wieder entfernt
Die Methode hat folgende Nachteile: - Ständig verminderter Lichteinfall, gerade
in der lichtarmen Winterzeit - Jährlich wiederkehrendes kompliziertes Anbringen
der Folie, von deren exakter Ausführung jedoch der Wert der Isolierung entscheidend
abhängig ist - Zerstörung der Folie durch die UV-Strahlung des Tageslichtes - Trotz
sorgfältigen Anbringens der Folie ist nur eine bedingte Reduzierungder Wärmeverluste
zu erreichen Bleiben dickere durchsichtige Isolierungen ganzjährig installiert,
so kann es zu einem Wärmestau an der Isolierung kommen, der das wärmedämmende Material
zerstört (Beispiel: Olympia-Schwimmhalle in München).
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Vertreter für das zweite prinzipielle Verfahren, nämlich das nächtliche
Abdecken der zu schützenden Flächen mit lichtundurchlässigem Material sind die allgemein
bekannten Einrichtungen, wie - Einbau von Lamellen, die am Tage senkrecht und nachts
waagrecht stel1en das Einziehen der Schattiergewebe - wärmeisolierender Vorhang
(GM 7513576) Nachteilig bei diesen Einrichtungen ist die geringe Reduzierung des
Wärmeverlustes und der Lichtverluste, der aus den für die Isolierung notwendigen
Einbauten resultiert.
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Eine weitere Methode der Wärmedämmung an durchsichtigen Flächen ist
im Gebrauchsmuster GM 7606822 beschrieben.
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Diese Methode weist folgende Probleme auf: - Die Reduzierung des Wärmeverlustes
beschränkt sich ausschließlich auf die Nacht - Das Aufrollen des Wärmedämmaterials
ist schwierig, weil ein geschlossenporiger Kunststoff - und nur dieser kommt hier
als Material in Frage - insbesondere bei Kälte sehr steif ist. Erschwert wird das
Aufrollen noch durch die sog. Keterprofile - Die aufgerollten Bahnen beanspruchen
viel Platz, zum einen, weil der geschlossenporige Kunststoff sich nicht zusammendrücken
läßt, und zum anderen, weil die sog. Keterprofile zusätzlich Platz beanspruchen
- Auch bei "geschlossener Isolierung " bleiben die Binder der Gewächshauskonstruktion
ohne Isolierung und bilden damit eine Wärmebrücke - Bleibt schon fraglich, ob das
Einziehen der Bahnen überhaupt möglich ist (der Reibungswiderstand wird sehr groß
sein und bereits bei kurzen Bahnen die Zugfestigkeit des Materials überschreiten),
so ist ein
Bewegen der Bahn bei Eisbildung sicher nicht mehr möglich
(bei Temperaturen unter Null führt der durch die Fugen der Isolierung tretende Wasserdampf
zu einer Eisbildung).
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- Um die Isolierung einsetzen zu können, mtissten die heute üblicherweise
verwendeten Lüftungseinrichtungen umgebaut werden, da die Antriebe für die Lüftungsflügel
in das Gewächshaus hineinragen, die Isolierbahn aber dicht an der Außenhaut vorbeigeführt
wird.
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Offenlegungsschrift 2914607 behandelt eine Wärmeisolierung , die einzelne
Kulturtische umhüllt.
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- Diese Wärmeisolierung ist nur in Gewächshäusern mit Tischen einsetzbar,
bei Bodenbenutzung ist sie nicht zu verwenden - Bei der Pflege der Pflanzen muß
die Isolierung entfernt werden - Das Gerüst, an dem die Isolierung befestigt ist,
stört ebenfalls bei der Pflege Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wärmeverlust
von lichtdurchlässigen Flächen möglichst effektiv zu reduzieren, ohne dabei den
Lichteinfall am Tage nennenswert zu beeinflussen. Weiter soll die dafür erforderliche
Einrichtung nur geringen Platz einnehmen und möglichst automatisch betrieben werden
können. Eine weitgehende Beibehaltung aller übrigen Einrichtungen und der ungehinderte
Ablauf aller Arbeiten, insbesondere in Gewächshäusern,soll gewährleistet sein.
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Erfindungsgemäß wird dies durch eine an einem eigenen Trägergerüst
zu befestigende,vorzugsweise lichtdurchlässige,auf- und abrollbare Trägerfolie und
eine oder mehrere darüber ziehbare, ebenfalls auf- und abrollbare Wärmedämmbahn
erreicht. Die Wärmedämmbahnen sind je nach Erfordernis durchscheinend oder lichtundurchlässig.
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Das Trägergerüst wird an der Wand, in welcher die zu isolierende Glasfläche
liegt,
befestigt oder kann selbsttragend errichtet werden.
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In Gewächshäusern werden oft Einbauten, wie Heizungsrohre, Beleuchtung,
Sprüheinrichtungen u. a. m. an den Bindern aufgehängt.
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Um die beschriebene Wärmedämmeinrichtung , ohne hieran etwas ändern
zu müssen, auch in Gewächshäusern einsetzen zu können, werden die Trägerschienen
aus zwei in geringem Abstand parallel zueinander verlaufenden Trägerprofilen gebildet.
Durch den Zwischenraum werden die Aufhängungen hindurch geführt; der verbleibende
Spalt wird luftdicht verschlossen.
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Durch das eigene Trägergerüst, das seinerseits noch mit einer Isolierung
versehen ist, wird erreicht, - daß keine Kältebrücken entstehen - daß die übrigen
Einbauten, insbesondere bei Gewächshäusern, beibehalten werden können - daß die
Pflegearbeiten im Gewächshaus ungehindert durchgeführt werden können.
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Die Verwendung von dünnem, durchsichtigem Material für die Trägerbahn,
wie z. B. einfache Folie aus PE oder PVC oder Noppenfolie aus dem gleichen Material,
gestattet es, bei gewisser Lichteinbuße die Trägerbahn auch tagsüber installiert
zu lassen und damit auch am Tage bereits eine gewisse Reduzierung des Wärmeverlustes
zu erreichen.
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Mit entscheidend für die Wirksamkeit der Isolierung ist, daß die Trägerbahn
weitgehend luftdicht an dem Trägergerüst befestigt ist. Für die Befestigung kommcn
in Frage: - Reißverschluß - Klettverschluß - Einklemmen der Trägerbahn in eine Nut
durch eine Schnur aus
elastischem Material.
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Wird die Trägerbahn entfernt, wird sie auf eine Rolle aufgewickelt.
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Die Rolle ist auf einem Wägelchen installiert, das geführt von den
Profilen des Trägergerüstes zum Auf- und Abwickeln der Träger -bahn von der- einen
zur gegenüber liegenden Seite der zu isolierenden Fläche fährt. Während des Vorganges
wird beim Aufwickeln die Rolle durch ein Reibrad so angetrieben, daß die Trägerfolie
immer gespannt aufgewickelt wird. Umgekehrt wird die Rolle beim Abwickeln so gebremst,
daß die Trägerfolie ebenfalls gestrafft bleibt.
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Das Aufwickeln der Trägerbahn auf eine beim Auf- bzw. Abwickeln mitfahrende
Rolle ermöglicht die Befestigung der Trägerbahn am Trägergerüst im Moment des Abrollens.
Die Trägerbahn muß also nicht durch eine Führung gezogen werden.
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Die gewählte Befestigung der Trägerbahn durch: - einen Reißverschluß,
der durch einen Schlepphebel am Trägerbahnwagen geöffnet bzw. geschlossen wird,
oder - einen Klettverschluß oder - Klammern, die von dem Trägerbahnwagen geöffnet
werden und durch Federkraft selbsttätig die Trägerbahn einklemmen, oder - das Einklemmen
der Trägerbahn in eine Nute mittels einer elastischen Schnur ermöglicht, da die
genannten Befestigungsarten fernbedient und automatisch ablaufen können, das Öffnen
und Schließen der Trägerbahn abhängig von vorgegebenen Sollwerten (z. B. Helligkeit,
Temperatur). Ein manuelles Eingreifen ist also nicht erforderlich.
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Insbesondere bei lichtdurchlässigen Kunststoffen löst sich die Vernetzung
unter
UV-Strahlen und führt dazu, daß fest installierte Folie nach einiger Zeit unbrauchbar
wird. Durch die Möglichkeit, die Trägerbahn täglich aufzurollen und weitgehend vor
Lichteinwirkung zu schützen, verlängert sich die Standzeit der Folie ganz entscheidend.
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Auch bei Vereisung - es bildet sich bei Temperaturen unter Null Grad
an den Verbindungsstellen eine dünne Eis schicht - erlauben die genannten Befestigungsarten
das Lösen der Verbindung und Einrollen der Trägerbahn. Auch besteht im allgemeinen
die Möglich -keit, die Trägerbahn so lange geschlossen zu halten, bis durch den
Anstieg der Temperatur am Tage im Zwischenraum zwischen äußerer Umschließung und
der Trägerfolie bei fehlender Wärmedämmbahn das Eis abgetaut ist.
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Der Einsatz mehrerer übereinander liegender Bahnen > vorzugsweise
einer oder mehrerer durchsichtiger und einer undurchsichtigen, hat folgende Vorteile:
- die Wärmedämmung kann in der Nacht fast beliebig hoch (durch entsprechende Dicke
der Wärmedämmbahnen) sein - die Abstrahlung von Wärme aus dem beheizten Raum nach
außen wird durch eine für Wärmestrahlung undurchlässige Wärmedämmbahn verhindert
- die Wasserdampfdurchlässigkeit der Wärmedämmbahnen spielt keine Rolle; damit ist
es möglich, z. B. einen offenporigen Schaumstoff zu verwenden, der erstens sehr
leicht ist und zweitens stark zusammendrückbar ist (geringes Lagervolumen) - die
Befestigung der Wärmedämmbahnen stellt kein Problem dar, da sie lose auf der Trägerbahn
aufliegen - die Trägerbahn oder die Trägerbahn mit einer lichtdurchlässigen Wärmedämmbahn
kann auch am Tage installiert bleiben und sorgt
damit auch am Tage
noch für eine gewisse Wärmedämmung.
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Die Wärmedämmbahnen bestehen aus lichtdurchlässigem Material, z. B.
Noppenfolie, oder aus leichtem, offenporigen Kunststoffschaum, z. B. Schaumgummi.
Ihre Dicke ist entscheidend für die zu erreichende Isolierwirkung; sie soll deshalb
möglichst groß gewählt werden.
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Die Wärmedämmbahnen werden > nachdem die Trägerbahn ausgerollt
und an dem Trägergerüst befestigt ist, über die Trägerbahn gezogen und liegen auf
dieser lose auf oder werden leicht gegen diese gedrückt.
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Zum Entfernen der Wärmedämmbahnen werden diese auf ortsfeste Rollen
aufgewickelt. Um das Lagervolumen möglichst niedrig zu halten, wird die für die
Nacht vorgesehene Wärmedämmbahn beim Aufwickeln zusammengedrückt (auf ca. 10 970).
Neben der Reduzierung des Lagervolumens wird beim Zusammenpressen des Materials
Wasser, das z. B.
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bei Tropfenfall von der darüberliegenden Außenhaut auftreten kann,
herausgedrückt.
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Als ein Beispiel für die Anwendung soll im folgenden der Einsatz der
Wärmedämmeinrichtung in einem Gewächshaus in der Ausführung mit einer lichtundurchlässigen
Wärmedämmbahn beschrieben werden.
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Zeichnungen: l und 2 Aufbau In das Gewächshaus wird ein Trägergerüst
eingebaut. Es besteht aus Trägerprofilen (1) , von denen jeweils zwei dicht nebeneinander
parallel verlaufen und zusammen die Trägerschiene bilden. Der Zwischenraum zwischen
den jeweils zwei an einem Binder (k) befestigten Trägerprofilen (1) ermöglicht,
daß Abspannungen von den Bindern (6) in den Kulturraum möglich sind ( z. B. für
die Aufhängung von Heizungsrohren, Bewässerungsrohren, Beleuchtungskörpern u. a.
). Der Zwischenraum
wird mit Kunststoffschaum (12) ausgeschäumt.
Die Trägerprofile (1) sind Illit etwas Abstand an den Bindern (6) mit Hafterungen
(5) befestigt und verlaufen vom Boden an der einen Stehwand etwa parallel zu dieser
bis über Kopfhöhe, dann parallel zum Boden bis zur gegenüberliegenden Stehwand,
und dort wieder zum Boden.
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Auf der Unterseite der Trägerprofile (1) ist eine Isolierung (13)
angebracht; sie verhindert, daß Wärmebrücken entstehen. An diese Isolierschicht
(13) ist für die Befestigung der Trägerbahn (3) die eine Hälfte eines Reißverschlusses
(4) angebracht.
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An einer oder an beiden Längsseiten des Gewächshauses sind dicht über
dem Boden Rollen (10) angebracht, auf denen die Wärmedämmbahn aufgewickelt wird.
Die Halterung (14) ist an den Bindern (6) der Stehwand befestigt. Die Zahl der Rollen
entspricht der Zahl der Felder zwischen den Bindern (6).
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In einer Aussparung geführt, drückt ein Gewicht (8) von oben auf die
Rolle (10). Die Rollen (10) sind untereinander verbunden, sodaß sie von einem Antriebsmotor,
der z. B. lichtabhängig gesteuert wird, angetrieben werden können Für die Aufbewahrung
der Trägerbahn (3) sind ebenfalls Rollen vorgesehen, auf denen die Trägerbahn (3)
aufgewickelt wird. Im Gegensatz zu den Rollen (10) für die Wärmedämmbahn (2) sind
die Rollen (15) für die Trägerbahn (3) nicht ortsfest, sondern auf Wägelchen (11)
montiert, die , geführt von den Trägerprofilen (1), von der einen Seite des Gewächshaus
es zur anderen gezogen werden. Das Wägelchen (11) hat rechts und links Räder, die
in den Trägerprofilen (1) laufen.
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Zusätzlich hat jede Rolle (15) an ihren Seiten Reibräder (16), die
auf den Trägerprofilen (1) laufen. An dem Wägelchen (11) sind Schlepphebel (17)
angebracht, die mit dem Schließmechanismus des Reißverschlusses
(4)
verbunden sind.
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Funktion Solange eine Wärmedämmung nicht erforderlich ist oder der
Lichteinfall benötigt wird, sind sowohl die Trägerbahn (3) als auch die Wärmedämmbahn
(2) aufgewickelt und das Wägelchen (11) mit der Trägerbahn (3) steht in seiner Ruheposition.
Soll die Wärmedämmeinrichtung installiert werden, wird das Wägelchen (11) per Hand
oder motorgetrieben von seiner Ruheposition entlang der Trägerprofile (1) zur gegenüberliegenden
Seite des Gewächshauses gezogen.
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Dabei rollt sich die Trägerbahn (3) , da sie mit ihrem einen Ende
am Trägergerüst befestigt ist, ab. Gleichzeitig mit dem Abrollen wird der Reißverschluß
(4) geschlossen, da der Schließmechanismus des Reißverschlusses (4) von dem Schlepphebel
(16) gezogen wird.
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Sind alle Trägerbahnen (3) ausgerollt, ist eine weitgehend luftdichte
Zwischendecke oberhalb des Kulturraumes entstanden. Über die Trägerbahn (3) wird
die Wärmedämmbahn ( 2) gezogen.
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Nachdem beide Bahnen, die Wärmedämmbahn (2) und die Trägerbahn (3)
ausgerollt sind, ist eine Zwischendecke zwischen äußerer Kontur des Gewächshauses
und dem Kulturraum entstanden. Während die Trägerbahn (3) den Luftaustausch zwischen
den beiden Räumen verhindert, dient die Wärmedämmbahn (2) dazu, den Wärmedurchgang
durch diese Zwischendecke zu reduzieren.
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Mit Beginn des Tages, z. B. ferngesteuert von der Helligkeit, wird
zunächst die Wärmedämmbahn (2) durch Drehen der Rolle (10) auf dieser aufgewickelt.
Bei dem Aufwickeln drückt das Gewicht (18) auf die Wärmedämmbahn (2), sodaß diese
zusammengepreßt aufge-
WiCtclL wird.
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Ist die Wärmedämmbahn (2) aufgerollt, kann die Trägerbahn (3) entfernt
werden. Dazu wird das Wägelchen (11) von Hand oder motorisch wieder geführt von
den Trägerprofilen (1) in Richtung ihrer Ruheposition gezogen. Dabei wird erstens
der Reißverschluß (4) wieder geöffnet und zweitens die Trägerbahn (3) aufgerollt.
Aufgerollt wird sie, indem die Reibräder (16) die Rolle (15) auf dem Wägelchen antreiben.
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Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung
dargestellten Merkmale sollen, sofern es der bekannte Stand der Technik zuläßt,
für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend betrachtet
werden.
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