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unordnung unterschiedlich genutzter Luftfelder,vorzugs-
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weise an der Raumseite von leichten Fertighaus-Außenwänden zur energiesparenden
und kostensenkenden Einbringung von Frischluft,Warmluft und Kaltluft -und Ausbringung
von Abluft zur Wärmerückgewinnung.
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Die Erfindung betrifft bautechnisch relativ einfache Maßnahmen,welche
jedoch insbesonders in Kombination mit leichten Fertighaus-Außenwänden die Grundbasis
für wesentliche Funktionsverbesserungen,Energieeinsparungen und Kostensenkungen
bilden.
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Die Erfindung ist beschreibungsmäßig geteilt I. in die erfinderische
Anordnung von unterschiedlich genutzten Luftfeldern an den Raumseiten der Außenwände,
einer einliegenden Heizwärmereflexionsschicht und gegenläufig wirksamen Luftleitungsrohren.
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II. in die erfinderische Nutzung der unter(I) definierten Grundbasisanordnung
bezüglich a) einer Niedertemperatur-Warmluft-Wandheizung und einer damit gekoppelten
Frischluftzuführung, b) einer Abluft-Abwärmerückgewinnung,vorzugsweise zur Br-luchw.^sserbereitung
über eine Wärmepumpe und deren Kaltluftableitung zur Raumkühlung im Hochsommer.
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Die folgenden Erklärungen zu den einzelnen Erfindungsabschnitten sind
verbunden mit Beschreibung des technischen Standes und dem Nutzen der Erfindung.
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Hinsichtlich der Klassifizierung betrifft iie Erfindung artgemäß eine
H e i z w a n d mit indirekter Ee- und Entlüftung in Kombination mit einer Energiefassade
mit Wärmerückgewinnung zur Brauchwasserbereitung.
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Die uralte Hypokausten-Wandheizung (Römerheizung) mit ihren Warml-.ftkammern
in den Wänden und-Böden ist in der erfinderischen Zielsetzung ebenso zu erkennen,wie
die auf das Wohlergehen und die Gesundheit des Menschen bezogenen Maßnahmen nach
dem technischen Stand unserer Zeit.
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Die erfinderische Hinwendung zum "leichten Fertighaus" ist darin begründet,daß
Fertighaus-Außenwände in der Regel zwar eine optimale Wärmedämmun-g,aber nur eine
sehr geringe Wärmekapazität (Wärmespeicherfähigkeit) aufweisen.Aber gerade diese,infolge
des geringen Wandmassengewichtes allgemein als Nachteil bewertete,mangelhafte Wärmekapazität
ist dem Erfindungsziel neben der guten Wärmedämmung ganz besonders förderlich.
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I. Grundbasis für die Erfindungsanwendung ist die Anordnung unterschiedlich
großer und unterschiedlich genutzter LuStfelder unter dem raumseitigen Wandbelag.
Dies ist bei Leichtbau-Außenwänden besonders einfach zu bewerkstelligen,da hierbei
der raumseitige Wandbelag (in der Regel sind dies Gipskarton-Trockenputzplatten)
direkt auf wandaussteifende Spanplatten aufgeheftet ist. Man braucht aio nur (wiL'
du Neuerungsanordnung) gleichmäßig dicke Holzlattenstücke
inden
erforderlicher vertikalen und horizontalen Abständen als Abstandshalter zwischen
dem raumseitigen Oberbelag und Unterbelag anordnen,lm eine allseits durchgängige
Wandluftschicht zu erhalten.
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Die Bildung von Wandluftschichten ist keinesfalls neu.
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Außenseitig werden sie zur Hinterlüftung' von Fassadenbekleidungen,in
der Wandmitte zur Trennung zweischaliger Wandmauerwerke und innenseitig zur Bildung
einer separaten Installations-Luftschicht angeordnet.So weisen zum Beispiel auch
einige Mantelbeton-Wandbauarten (stellvertretend für solche Mantelwände und Kombiwände
wird die DT 20 38 510 benannt) solche Installationsluftschichten auf. Mit sogenannten
Installations-Luftschichten wird eine gesonderte Unterbringung von Installationsleitungen
aller Art in der Wand bezweckt.Während üblicherweise die Installationsleitungen
unter Putz in die Wand fleln'g'egrabenll werden,kann man sie auf diese Weise wandschonen-der
unterbringen.Außerdem haben solche Luftschichten einen schallschutzverbessereden
Vorsatzschaleneffekt und verbessern auch den Wärmeschutz der Wand.
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Natürlich ist auch das erfinderisch angeordnete Luftfeld eine Installations-Luftschicht.Nur
wird man sie für diesen Zweck kaum in Anspruch nehmen,da Installationsleitungen
meist nur in Innenwänden und Trennwånden,aber nur in den seltensten Fällen in der
Außenwand verlegt werden. Die erfinderische Anordnung von Luftfeldern betrifft jedoch
ausschließlich nur die Außenwände eines Hauses. Bei den sogenannten Mantelwänden
und Kombiwünden werden die abstandshaltenden Holzlattenstücke stets in Verbindung
mit Verspannungselementen,mit denen Dämmstoff-Mantelplatten
gegenseitig
zur SchaS2ngDbiliungwverspánnt werden,oder mit denen eine außenseitige Dämmplatte
an e'in Mauerwerk angeschlossen wird,genutzt.
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Eine solche Nutzung ist bei der erfinderischen Anordnung von abstandshaltenden
Holzlattenstücken jedoch ausgeschlossen,da hierbei (um den Nutzungszweck der Erfindung
zu erreichen) ein großflächiger ALU-Folienbelag auf der Rohwandfläche aufzubringen
ist. Wegen dem lagenartigen Wandaufbau und der speziellen Spannelementanordnung
ist dies bei Mantelbeton- und Kombiwänden nicht möglich. Der Nutzen einer solchen
ALU-Folien-Anordnung wird später unter der Rubrik -Heizungsfunktion- näher erläutert.
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Eine andere Sonderheit,welche die erfinderische Luftschichtbildung
von den bereits bekannten Wandluftschichten unterscheidet ist darin zu erkennen,daß
bei der Neuerung im Wandoberteil mittels Einlage eines Dämmstoffstreifens oder Anordnung
einer durchgehenden Absperrlatte zwei luftmäßig voneinander getrennte Wan'dluftfelder
geschaffen werden,welche erfindungsmäßig auch unterschiedlich genutzt werden.Die
vertikal raumbegrenzenden Luftfeldabsperrungen werden durch den luftdichten Anschluß
der tragenden und nichttragenden Innenwände an die Außenwand hergestellt.Jedes horizontal
ungleich geteilte Luftfeld entspricht also breitenmäßig jeweils dem einzelnen,von
der Außenwand begrenzten Raum.
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Eine Sonderheit. ist bei den so gebildeten Neuerungs-Luftfeldern auch
darin zu erkennen,daß im-unteren LuIttelu über den Boden und im oberen Luftfeld
unter der Decke luftleitende Rohre (.vorzugsweise aus Kunststoff strangartig
verlaufend)
angeordnet ecZrdrn. Ües- Luftleitungen dienen nutzungsmäßig zur Zuführung von Heizluft/Frischluft
im unteren Luftfeld und Ableitung von verbrauchter Abluft über das obere Luftfeld.
.Jeder Raum des Hauses,welcher an die Außenwand grenzt, hat ihre eigene Zuluft und
Abluftleitung.
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Be der erfinderischen Luftfeldanordnung erfolgt der Heiz-und Frischluftauslaß
mittels gelochter Innenfensterbänke und der Ablufteinlaß mittels Lochung der raumseitigen
Wandbekleidung unter der Decke.
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II. a) Vor noch nicht allzu langer Zeit war die Frischluftversorgung
bewohnter Räume noch kein solches Problem wie heute. Altfenster mit undichten,schlecht
schließenden Fensterflügeln und unzureichender Abdichtung zwischen Fensterrahmen
und Laibung,sowie unzureichend vermörtelte Mauerwerksfugen sorgten insbesonders
bei Winddruck für eine natürliche,nicht steuerbare Zwangsbelüftung der Räume. Daß
dabei naturgemäß viel Heizungsenergie auf dem gleichen Wege nach draußen verloren
ginglnahm man in den Zeiten der niedrigen Heizölpreise noch einigermaßen sorglos
hin. Erst als die Preise für Heizöl und andere Heizenergien rasant anstiegen machte
man sich eilig daran,luftdichtere und besser dämmende Fenster einzubauen und rundum
besser abzudlrhten.luch die Außenwände wurden mehr und mehr,außen oder innen mit
einer zusätzlichen Wärmedämmschicht belegt.Damit wurde
der unkontrollierten
Heizwärmeflucht zwar ein Riegel vorgeschoben.Das eigentliche Problem "Lüften ohne
Wärmeverlust11 wurde dadurch aber noch mehr akut.Je besser und wirksamer man die
Umfassungshülle eines Wohnhauses dämmt und abdichtet,desto dringlicher wird die
Frage nach der energiesparenden Frischluftzufuhr.Denn durch die Rundumdichtung gleicht
das bewohnte Haus einem getauchten Unterseeboot. Normgemäß sollen pro Person und
Stunde zwanzig Kubikmeter Frischluft zugeführt werden In Räumen,in denen geraucht
wird,sollen es dreißig Kubikmeter pro Person und Stunde sein. Natürlich muß ebensoviel
verbrauchte Raumluft ausgelassen werden,um der Frischluft Platz zu machten.
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Ausreichender Luftwechsel ist jedoch nicht nur für die Gesundheit
der Bewohner,sondern auch für den Feuchtigkeitsschutz der raumumschließenden Bauteile
zwingend erforderlich.Alle Hausbewohner geben ununterbrochen Feuchtigkeit an die
flmgebungsluft ab.Hinzu kommt die Feuchtigkeit,welche beim Kochen,Waschen und Baden
den Feuchtigkeitspegel der Luft erhöht.Da die Warmluft naturgesetzlich bedingt'ungemein
mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als Kaltluft,muß die warme-Raumluft bei Erreichung
eines hohen Feuchtigkeitsgehaltes auch dann gegen ausgetauscht trockenere AußenlufAr~erden,wenn
sie atmungsmäßig noch nicht verbraucht ist. Von allen Wandbauteilen ist die Außenwand
am meisten für Nässeschäden anfällig.Hinter der Decke und dem Boden ist immer noch
ein etwas isolierender Luftraum (Keller + Dachboden) die Außenrand grenzt jedoch
direkt nach außen ab. An allen Stellen der Außenwand,welche mit weniger dämmenden
Bauteilen (Kaltebrücken)
durchsetzt sind,oder iandteilen,wêlche
durch Möbelstücke zo verdeckt sind,daß die Heizwärme nicht richtig hin kann entsteht
zwangsläufig ein Feuchtigkeitsabtausch. Schimel-,lldung,Stockflecken und muffige
Luft sind somit auch bei hochisolierten Wohnbauten nicht auszuschließen,wenn die
überfeuchte Raumluft auf die Dauer gesehen nicht regelmäßig gegen trockenere Frischluft
e sgetauscht wird,bei der der Feuchtigkeitsanreicherungsprozess wieder neu beginnen
kann.Selbst wenn es während der Lüftung draußen regnet, schneit oder neblig ist,ist
die kalte Außenluft immer wesentlich trockener,als feuchtigkeitsgesättigte, warme
Raumluft.
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Aber auch der Gesundheit des Bewohners ist der dauernde Aufenthalt
in warmen Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit nicht zuträglich.Wer möchte schon längere
Zeit im nässegeschwängerten,tropischen Urwald leben.Ebenso unangenehm wird in- etwas
abgemildeter Form der dauernde Aufenthalt in verbrauchter,warmer Raumluft welche
einen hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Abgesehen davon,daß schon die sogenannte
Frischluft (Außenluft) in smoggefährteten Großstädten,Industriegebieten u.a. gesundheitlich
nicht astrein ist,wird sie durch die Atmung bewirkte Sauerstoffverminderung und
durch die Verwirbelung mit dem im Raum befindlicher.Staub auf Dauer zum Gesundheitsrisiko.In
eine diesbezügliche Atemluftbilanz sind neben den gasförmigen Schadstoffen,wie Kohlenmonoxid
(CO) Kohlendioxid (CO2) Stikdxide (NOx) Schwefeldioxid (S02) Kohenwaserstoffe (CmHn)
und Ozon (o3) auch die PartIkel, Aerosole und patogene. Keimablagerungen einzubeziehen.
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Bewußte Energiesparer sträuben sich innerlich von Fall
zuFalldagegen,an
kaltfeuchten Wintertagen die zweifach oder sogar dreifach verglasten,neuen Isolierfenster
zur RaumbelüStung aufzureißen. Wird nicht dadurch mutwillig gerade die Heizenergie
verschleudert,welche man durch den teuren Isolieraufwand einsparen wollte?. Aber
alles Sträuben nutzt nichts.Die verbrauchte Warmluft muß raus,trockene Frischluft
muß rein. Man hat dabei nur die Wahl zwischen der langfristigen,kleinen Spaltlüftung
oder der kurzen,großen Stoßlüftung.Bei der kleinen Dauerlüftung wird ein Kippfensterflügel
nur einen Spalt breit geöffnet,bei der Stoßlüftung werden gegenüber liegende Fenster
kurze Zeit für den Durchzug weit geöffnet.Von beiden Ubeln ist die radikale kurze
Durchzugslüftung noch das kleinere. So zwangsläufig,wie Wasser bergab läuft,so sicher
strömt Wärme zur Kälte- und nicht umgekehrt.Bei der langzeitlichen Fensterspaltlüftung
strömt die warme,verbrauchte Raumluft -und mit ihr die Heizenergie, schneller nach
außen,wie kalte Frischluft nach.innen.Bis durch den Vakumsog der durch das Ausströmen
der Warmluft im Raum entsteht,genug Frischluft in den Raum gelangt sind meist auch
schon die Wände,insbesonders die Außenwände so abgekühlt,daß sie nässeanfällig werden.Insbesonders
bei der kleinen Dauerlüftung ist in der Frostperiode die Kondensation diffundierender
Raumluftfeuchtigkeit im Wandgefüge -und damit die Wanddurchfeuchtung- bereits vorprogrammiert.
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Der Versuch,.-.lttels Bohrlöcher,Luf+schlit.-.e o.. in den Fensterrahmen
oder Fensterflügeln Frischluft hnc Fenster öffnung einzuschleusen ist nicht sinnvoller,
as die Lüftung über einen kleinen Fensterspalt.Auch hierbei rängt die
Warmluft
infolge des Dampfdrucks mehr nach außen als die kalte irisciuft nach innen.
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-,irtungsgerite mit Wärmerückgcwinnung'wel,che hier und dort bereits
auf dem Markt sind,sollen der Wärmeflucht beim Lüftungsvorgang ein Ende bereiten.Verschiedene
Arten solcher Geräte sind bekannt.Es handelt sich dabei meist um Plattenwärmetauscher,Wärmerohre
im Head-PipeSystem,Wärmetauscher mit Kapillar-Laufrad u.ä.Systeme. Nach den bereits
bekannten neutralen Untersuchungsergebnissen liegt der Wärmerückgewinnungseffekt
solcher Geräte zwischen 27-70 %. Je höher der Wärmerückgewinn eines Gerätes ist,
desto geringer ist die Frischluftzufuhr- und umgekehrt.
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Ein weiterer Schwachpunkt ist die mangelnde Trennung von Altluft und
Frischluft. Insbesonders bei den-Geräten mit hoher Lufteinschleusung wird ein Großteil
der warmen Abluft nur umgelenkt und unter Frischluftbeimengung wieder zurückgeführt.
Von Nachteil ist auch der relativ hohe Geräuschpegel der solchen Geräten anhaftet.
Im Durchschnitt liegt dieser zwischen 40 -55 dB A. Dazu kommt der relativ hohe Anschaffungspreis
(jeder Raum benötigt ein solches Gerät) und die Repa'ratur-- bzw. Wartungskosten.Auch
die Montagekosten für den Einbau in das Fenster oder in die Wand schlagen zu Buche.Außerdem
wird für den Betrieb solcher Geräte selbst Energie verbraucht. Zählt man alle diese
Nachteile zusammen,dann bleiben bei einem Vergleich zur Raumbelüftung mittels Offnen
der Fenster nur noch geringe Vorteile übrig.r5 ist also sinnvoll,nach neuen engen
und Methoden zu suchen,wie man dieses Problem einpacher,wirkungsvoller und kostengünstiger
in den Griff bekommt.
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Die erfinderische Lösung dieses Problems liegt in der Kombination
von Frischluft und Heizluftzufuhr über die raumseitigen,unteren Wand-Luftfelder
und der Abluft-Wärmerückgewinnung mittels einer Wärmepumpe.
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Die von einem Ventilatorgebläse angesaugte Frischluft wird einem zentralen
Luftheizgerät zugeführt,von diesem auf Niedertemperatur-Heizniveau gebracht und
von dort in die unteren Außenwandluftfelder gedrückt. Die frische Warmluft hinterflutet
dabei den raumseitigen Wandbelag und gibt auf dem Weg zu den Fensterbank-Luftauslässen
über den wärmetauschenden Wandbelag Heizwärme zum Raum hin ab.Die an den Fensterbänken
austretende Restwärme dringt -erst das Fenster abdeckend- direkt in den Raum Auf
seinem Weg zum Auslaß wird das Doppelmedium Frischluft/Heizluft vom Ventilator indiz
unteren Luftfelder":ge,'-drückt und von der ALU-Folie an die Rückseite des raumseitigen
Wandbelages (vorzugsweise Gipskarton-Trockenputzplatte) zu r ab;gestrahlt (Refiexion)
wodurch die Wärmeenergie von der Wand abgelenkt und vorzugsweise zum Raum hin gerichtet
wird.
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Die Reflex-Rückstrahlungswirkung von ALU-Folien ist im allgemeinen
bei den Skifahrern und dem Bergrettungsdienst bekannt.Seit Jahren benützt man solche
Reflexfolien,um Verunglückte in Eis und Schnee warm zu halten.Vor und während der
Bergung werden die Verunglückten in die hochglänzende,spiegelnde ALU-Folie eingewickelt.Erst
dann werden wärmedämmende Decken oder Kleidungsstücke darüber gelegt.In der die
strahlt sich der Verletzte selbst warm.
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Etwas Ähnliches geht auch bei der Warmluftheizung gemäß
der
Erfindung vor sich.
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Niedertemperatur-IIeizsysteme werden in der Regel mittelt Großflächenheizkörper,meist
aber als Fußboden-Speicherheizung betrieben. Ihr Hauptvorteil liegt darin,daß sie
über Wärmepumpen auch mit Alternativenergien betrieben werden können.Niedertemperaturheizungen
brauchen großflächige Wärmetauschflächen um in Frostperioden ausreichend Heizwärme
in den Raum zu bringen.Bei den Fußbodenspeicherheizungen fungiert die Estrichbetonmasse
als Großflächen-Heizkörper.Die mittels Warmwasser eingespeiste Heizwärme heizt die
Estrichbetonmasse auf- und diese gibt die Wärme dann abstrahlend an den Raum weiter.ln£'der
gleichen Art und Weise könnte man auch eine Wandspeicherheizung betreiben,wenn man
Warmwasser-Heizrohre in eine außengedämmte,schwere Wandmasse einbetten würde.Warum
man dies nicht tut ergibt sich daraus,daß Wände zwecks Aufhängung.von Bildern und
anderen Gegenständen immer wieder, insbesonders bei Mieterwechsel von Nägeln,Haken
und Schrauben durchdrungen werden,wobei die Heizwasserleitung allzuleicht angezapft
werden könnte.
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Ein anderer Grund,warum massive Wände für eine Niedertemperatur-Wandheizung
nicht vorteilhaft sind,liegt -wie bei der Fußbodenheizung in der Speicherfähigkeit
der Schwermasse selbst begründet.
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Je mehr speicherfähige Schwermasse von der Niedertemperatur-Heizenergie
heizungsmäßig aufgeladen werden muß (und das ist bei einer Massivwand ein Mehrfaches
vom Estrichbeton) desto schwieriger wird die Heizungsregelung.
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Scnon beim relativ dur;nen Fußboden-Estrichbeton dauert es Stunden,bis
die Wärmeaufladung zum Raum durchdringt.
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Umgekehrt dauert es ebenso lange,bis nach dem Abstellen der Heizwärmezufuhr
die Abstrahlung der Speicherwärme beendet ist.Bei der viel größeren Speichermasse
einer Massivwand würde das doppelt und dreifach solange dauern.
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Die beste Möglichkeit Heizenergie einzusparen ergibt sich aus der
Einbeziehung von kostenloser Fremdwärme in den Heizenergiehaushalt. Wenn zum Beispiel
an einem kalten Wintertag mittags der Hochnebel aufreißt und die Sonne wärmend durch
die Südfenster scheint,dringt oft soviel kostenlose Fremdwärme in den Raum,daß man
die Heizung drosseln- oder ganz abdrehen kann.Aber gerade das ist bei einer Schwermassen-Speicherheizung
nicht möglich.
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Trotz Absperrung der Wärmezufuhrleitung strömt die Speichermasse unaufhaltsam
weiter ihre Wärme in den Raum.
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Heizwärme und Fremdwärme ergeben zusammen eine Raumüberhitzung,welche
sich nur durch oeffnung eines Fenster regulieren läßt.Die geschenkte Sonnenenergie
muß auf diese Weise zwangsweise wieder verschenkt werden.
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An dieser Stelle wird klar,warum die Erfindung mit einer leichten
Fertighaus-Außenwand besser zu nutzen ist als mit einer schweren Massivwand.Die
nach außen optimal wärmegedämmte Leichtwand hat keine speicherfähige Schwermasse,welche
die langen Heizungsanlaufzeiten und Auslaufzeiten verursacht.
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Der Vorteil einer heizungsmäßigen Nutzung der Erfindung über eine
Außenwand-Niedertemperaturheizung ist somit darin zu erkennen,daß die Heizwärme
sehr rasch in den
zu beheizenden Raum gelangt - und ebenso rauch
auch wieder ferngehalten werden kann.
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Ein weiterer'Vorteil ist darin zu erkennen'daß die warmluftführenden
Kunststoffrohre dicht am Boden und dicht unter der Decke angeordnet sind,sodass
sie kaum noch von in die Wand eingeschlagenen Nägeln getroffen werden.Aber auch
wenn dies der sll wäre,so könnte daraus kein Schaden entstehen,wie dies bei einer
wasserführenden Heizleitung zu befürchten wäre.
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Auch im Vergleich zu einer üblichen Warmluftheizung bringt die erfinderische
Niedertemperatur-Warmluft-Wandheieung eklatante Vorteile.Bei der herkömmlichen Warmluftheizung
wird die Warmluft über in den Wänden,Decken oder Böde-n angeordneten Luftschächten
punktuellüber vergitterte Auslässe in den zu beheizenden Raum geführt.Die Außenwand
bekommt dabei wärmemäßig zu wenig ab.Aber gerade die Außenwand sollte wärmemäßig
am besten versorgt werden, denn warme Außenwände schwitzen nicht.Boden und Decken
haben noch ein Luftpolster dahinter ( Weller und Dachboden).
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Hinter der Außenwand ist es im Winter meist sehr frostig.
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Alle Experten sind sich darin einig,daß bei einem Temperaturausgleich
von Außenwand und Raumluft auch mit geringen Heiztemperaturen ein behagliches Wohnklima
zu erreichen ist.Lassen sich gleiche Temperaturen von 18- OC an der Außenwand und
18 °C im Raum herstellen,so können gegenüber einem Gefälle von 14 °C an der Außenwand
und 24 °C im Raum ohne Minderung der Wohnbehaglichkeit bis zu 40 a Heizenergie eingespart
werden. Das Gesündeste und Behaglichste ist also auch das Wirtschaftlichste.Dies
ist auch das Hauptziel der Erfindung.
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Bei der erfinderischen Anordnung eines Warmluftpolsters raumseitig
der Außenwand profitiert indbesonders die leichte Fertighaus-Außenwand bezüglich
des Feuchtigkeitsschutzes.Es ist bekannt,daß der Wärmedurchlaßwiderstand einer leichten
Fertighaus-Außenwand am Tragstiel weit geringer ist,als am dämmstoffgepolsterten
Gefach.
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Das Tragholz bildet somit eine feuchtigkeitsgefährdete Wärme/KälteBrücke
in der Außenwand,sodaß raumseitige Dampfsperren oder Dampfbremsen zur Luftfeuchtigkeitsabwehr
angeordnet werden müßen.
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Bei der erfinderischen Warmluftheizung über Außenwand-Luftfelder werden
die wanddurchdringenden,mindergedämmten Tragholzstiele raumseitig von einer Warmluftschicht
überdeckt,sodaß auch ohne Dampfsperre keine Nässegefahr für das Tragholz aufkommen
könnte.Die aus Gründen der Wärmereflexion erfindungsmäßig angeordnete ALU-Folie
ersetzt die bei Leichtwänden übliche Dampfsperre und bringt somit noch zusätzliche
Sicherheit.
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Gegenüber der herkömmlichen Warmluftheizung ergibt sich aus der erfinderischen-
Warmluftheizung ein weiterer Vorteil daraus,daß hierbei die Staubaufwirbelung im
Raum auf ein Minimum gesenkt werden kann. Ununterbrochen bringen die Bewohner mit
der Bekleidung und an den Schuhen Schmutz von außen in die Wohnung.Dazu kommt der
Materialabrieb in der Wohnung selbst.Der Staubsauger kann mit seinem Staubsacksieb
nur die gröbsten Staubteile und Fasern zurückhalten.
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Der Feinstaub wird durch den Filter hindurch wieder in den Raum geblasen.Die
dabei entstehende Luftverwirbelung bringt den nicht einzufangenden Feinstab vom
Fußboden auf die Schränke und sonstige Auflageflächen.Bei den bekannten
Warmluftheizungen
wir6eit der punktuell von der Aus daß öffnung in den Raum strömende Warmluftstrahl
den Feinstaub permanent durcheinander.Der Raumbewohner atmet dabei zwangsläufig
viel mehr Feinstaub ein,als dies bei einer einigermaßen ruhigen Raumluft der Fall
wäre.Der eingeatmete Feinstaub verursacht die bekannte,unangenehme Trockenheit im
Hals,welche man auch mit ein r vermehrten,künstlichen Luftbefeuchtung nie ganz los
wird.
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Bei der erfinderischen Warmluftzuführung wird die nachteilige Feinstaubverwirbelung
weitgehend vermieden.Die Frischluft-Heizluft wird hiebei nicht direkt in den Raum
geblasen,sondern in die raummäßig geteilten,unteren Luftfelder gedrückt,wo sie keinen
Staub aufwirbeln können.
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Beim Austritt an den Innenfensterbänken steigt die Warmlugt nach oben
und legt einen Wärmevorhang vor das kalte Fenster.Der Wärmestrahl bricht sich dabei
in der Fenster laibung'sodaß die in den Raum fließ'ende'restliche Warmluft nur noch
eine geringe Luftbewegung im Raum verursachen kann. Damit entfällt auch die Hauptursache
für die atmungsmäßig unangenehme und gesundheitlich schädliche permanente StaubauSwirbelung,
-, die bei herkömmlichen Warmluftheizungen meist unvermeidbar ist.
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II. b) Die Wärmewiedergewinnung aus Abluft ist in der Klimatechnik
altbekannt.
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Bei der erfinderischen Wärmerückgewinnung aus Abluft kommen die oberen,raumseitigen
Außenwand-Luftfelder zur Geltung.
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Diese oberen Ablut'felder sind zu den grßeren,unteren Heizluftfeldern
mittels eines horizontal einliegenden Dämmstoffstreifens abgeschottet.Seitlich begrenzen
die dicht an die Außenwand angeschlossenen,tragenden und nichttragenden Innenwände
die unteren und oberen Luftfelder.Kurz unterhalb der Decke sind abstandsweise Bohrungen
in der raumseitigen Wandbekleidung angeordnet,welche die unter der Decke besonders
warme Abluft in die Abluftfelder einlassen. Mittels des im Heizungskeller installierten
Ventilator-Gebläses wird über den betreffenden Rohrstrang die warme Abluft abgezogen
und einer Wärmepumpe zugeführt.Diese entzieht der Abluft die Wärme'welche wahlweise
wieder zur Raumheizung oder zur Brauchwasseraufheizung genutzt wird.
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Die Lufteinzugslöcher in der Wandbekleidung werden mit siebartigen,gleichfarbenen
Kunststoffstöpseln ausgefüllt.
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Der Abzug der warmen Abluft aus dem Raum über die oberen Luftfeder
erfolgt analog der Frischluft/Heizluftzuleitung nur in der Heizperiode.In der heizungsfreien
Zeit, in der die Raum-Be- ued Entlüftung über offene Fenster erfolgt, kann der Wärmepumpe
zur Brauchwasserbereitung Außenluft zugeführt werden.
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In letzter Zeit ist eine andere Methode bekannt geworden, bei der
nach außen abziehende Fluchtwärme im Zwischenraum zweischaliger Wände,Decken und
Böden mittels Luftabzug wieder eingefangen und einer Wärmepumpe zugeführt wird.
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Der Unterschied zur Erfindung liegt dar n,laP es sich dabei nicht
um verbrauchte Abluft,sondern um Fluchtwärme
handelt.Außerden
dürfte es fraglich sein, die Fluchtwärme hinter den raumumschließenden Bauteilen
ahzusaugen,da durch den Sog die Warmeflucht beschleunigt wird.
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Der funktionelle JJnterschied zur Neuerung liegt also darin,daß gemäß
der Erfindung die Heizwärme von der Außenwand zum Raum geht,während bei einem Wärmeabzug
mittig einer zweischaligen Außenwand die Heizungswärme in umgekehrter Richtung strömt.Zudem
dürfte der Kostenaufwand für die Herstellung mit'tiggetrennter,zweischaliger Wände,
Decken und Böden einen solchen Bau doch erheblich verteuern.
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Obwohl erfindungsgemäß die oberen Luftfelder nicht mit Warmluft aus
der Heizanlage versorgt werden,sind diese oberen Wandabschnitte nicht minder warm
als die direkt mit Heizluft versorgten,unteren Wandabschnitte.Da die Abluft dicht
unter der Decke (wo sie am wärmsten ist) in die oberen Lufts'chichten eingesaugt
wird und diese beim Abzug durchflutet,wirkt die warme Abluft heizungsmäßig ebenso
auf die Außenwand ein,wie die Heizungs-Zuluft.
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Die erfindungsmäßige Abschottung bzw. Luftfeldteilung, sowie die raummäßige,seitliche
Luftfeldbegrenzung durch die dichten Innenwandanschlüsse ermöglicht auch eine intermittierende
Intervallheizung. Das bedeutet,daß jeder Raum nur mit der Menge Heizluft beschickt
wird, welche für die Nutzungszeit und Nutzungsart erforderlich ist. Die nicht benutzten
raume erhalten in der Frostperiode nur soviel Grundvärme,daß sie nicht auskühlen,während
die benutzten Rume nach Bedarf voll beheIzt werden.
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Das gleiche ist bei der Entlüftung über die oberen Luftfelder möglich.Auch
hier ist ein Intervallbetrieb nach Bedarf möglich. Anders als bei den bereits erwähnten
Lüftungsgeräten,welche keine völlige Trennung von Abluft und Zuluft erreichen.-somit
auch einen Teil der schlechten Gerüche wieder zurück bringen- werden diese bei der
erfinderischen Abluftableitung völlig ausgeschieden.Die Luftabzugsgeschwindigkeit
kann in Räumen mit besonders hohem Geruchanfall (Kochdünste,WC-Mief,Zigarettenrauch
u.a.) zwecks rascherem Abzug entsprechend erhöht werden.
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Wärmepumpen arbeiten bekanntlich nur dann effezient,wenn das zugeführte
Entzugsmedium (Luft oder Wasser) selbst noch so warm ist,daß sich das Herausholen
dieser Wärme lohnt. In der winterlichen Frostperiode werden mit Außenluft arbeitende
Wärmepumpen beinahe so wirkungslos wie ein Perpetuum mobile,d.h. für den Wärmeentzug
wird beinahe ebensoviel Energie verbraucht,wie aus der kalten Luft herausgezogen
werden kann.
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Bei der erfinderischen Anordnung wird die Wärmepumpe während der warmen
Jahreszeit mit warmer Außenluft- und in der Heizperiode mit warmer Innenluft (Abluft)
gefüttert.Damit ist die ganzJährige Effezienz des Wärmepumpenbetriebes gesichert.
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In der warmen J-ahreszeit,in der die, Wärmepumpe mit Außenluft (Frischluft)
arbeitet,kann während der sommerlichen Hitzeperiode die hinter der Wiruiepumpe bgehtndo,
entwärmte Kaltluft analog zurHeziuft in die Luftfelder zur Wand- und Raumkühlung
gedrückt werden.Auc"i dies ist für den Fertighaus-Leichtbau besonders wichtig,da
solche
Leichtbauten mangels ausreichender Bauteil-Masse--ewichte
zuwenig Nachtkühle speichern können,sodass es in er Hitzeperiode in den Räumen sehr
rasch unangenehm heiß erden kann.
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Mit der erfinderischen Anordnung ist es möglich'auch solche Bauten
mittels Einflutung kühler Außenluft oder kalter Wärmepumpen-Abluf auf ein erträgliches
Temperaturniveau zu bringen.
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Auch in der kalten Jahreszeit scheint die Sonne immer wieder längere
Zeit und erwärmt insbesonders an der Südseite des Hauses die Fassade.Will man sich
diese kostenlose Fremdwärme über die Wärmepumpe nutzbar machen,so sollte auch an
der Südwand ein Luftfeld angeordnet werden. Dies kann auf die gleiche erfinderische
Art geschehen,wie bei der raumseitigen Luftfeldanordnung.Beim Außenluftfeld kann
jedoch die Luftfeldabteilung entfallen.Außerdem ist als Fassadenbekleidung hierbei
eine dunkle ALU-Blechverkleidung zu empfehlen.Scheint die Sonne einige Zeit auf
eine solche MEnergiefassade,so entsteht auch im Winter ein luftwärmender,leichter
Hitzestau im Außenluftfeld.
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Auf die gleiche Art,wie die warme Raumabluft der verwertenden Wärmepumpe
zugeführt wird'kann dieser auch die Warmluftenergie aus der außenseitigen Energiefassade
zugeführt werden.Man brauchierfür nur ein zusätzliches Luftabzugsrohr im oberen
Luftfeld mitführen und an entsprechender Stelle durch die Wand führen.
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~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Die Art der Heizungsanlage,der Wärmepumpe
und der Regeltechnik ist nicht Gegenstand der Er-findung.Hierf:L;r gibt es genug
ausgereifte,bewährte Systeme,welchemit er Er-Erfindung kombiniert werden können.
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Z e 1 c h n u n g e n: (Figuren) Fig. 1 Funktionsschema mit raumseitiger
Außenwandansicht Fig. 2 Vertikal-Wandschnitt Fig. 3 Horizontal-Wandschnitt am Tragstiel
Z e i c h e n 1 = abstandshaltende Lattenstücke 2 = Luftfeld-Trennstreifen (Dämmstoffeinlage)
3 = unteres Luftfeld 4 = oberes Luftfeld 5 = Innenwand (tragend oder nichttragend)
6 = raumseitiger Wandbelag (Innenputzplatten) 7 = Ablufteinlaß (Bohrlöcher in (6)
mit KunststoSSEassung) 8 = Luftrohrstrang im unteren Luftfeld (3) (Zuluft) 9 = Luftrohrstrang
im oberen Luftfeld (4) (Abluft) 10 = Luftauslässe durch Innenfensterbank 11 = wandaussteifende
Spanplatte oder Sperrholzpiatte 12 = Wärmereflexionsfolie (ALU o.ä.) 13 = Tragwerkschwelle
(Holzbau-Fachwerk) 14 = Tragwerk-Rähm (Holzbau-Fachwerk) 15 = Tragwerk-Wandstiel
(tragendes Wandelement) 16 = wärmedämmender Putzträger-(-Außenwandaußenseitig) 17
= Außenwandputz (Dispersions-Dünnputz) 18 = Wärmedämmung im Gefach 19 = Luftfeld
in Energiefassade 20 = wärmeabsorbierende Fassadenbekleidung Mit den Fig. 1-3 wird
die Erfindung erläutert,ohne daß hierdurch im Rahmen üblicher fachmännischer Erkenntnisse
eine Einschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens gegeben ist.
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Es wird ausdrücklich betont,daß den Figuren (Zeichnungen) kein Maßstab
zugrunde liegt.