DE3402370A1 - Nutzung des baulichen feuchtehaushaltes zur energieeinsparung - Google Patents
Nutzung des baulichen feuchtehaushaltes zur energieeinsparungInfo
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
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Description
l·-
Stand der Technik
Sowohl die Nutzung der Solarenergie zur Energieeinsparung,
als auch die Vorgänge des Feuchtehaushaltes der Gebäudeaußenbauteile sind bekannt.
Zum Transport der Nutzenergie wird die auftreffende Strahlung in Kollektoren in Wärme umgewandelt. Dabei besteht ein
eindeutiger Zusammenhang zwischen der Temperatur, dem Druck und dem Energieinhalt des Wärmeträgermediums. Die Trägermedien
werden flüssig oder gasförmig der Wärmenutzung zugeführt. Das Beispiel der Trombe-Wand zeigt, wie die eingestrahlte
Wärme auch in massiven Bauteilen gespeichert und teilweise als Heizwärme genutzt werden kann.
Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen niedrigsiedende Flüssigkeiten verdampft und in einem geschlossenen System
wieder kondensieren.
Nach den Regeln der ßautechnik ist die Feuchtigkeit in Bauteilen unerwünscht und sie wird soweit möglich abgewehrt
oder abgeführt. Beispiele dazu sind die Dacheindeckungen gegen Niederschläge, die Wetterschutzverkleidungen an
Fassaden, die Abdichtungen gegen aufsteigende Feuchtigkeit, die Dampfbremsen sowie Dampfsperren gegen Diffusion und
die Hinterlüftungen bei Dach- und Wandkonstruktionen. Die Feuchtigkeitsmenge in Baustoffen soll gering gehalten werden,
darum wird die Abführung der Neubaufeuchte begünstigt.
Der Bildung von Kondensatfeuchte wird durch verbesserte Wärmedämmung und Minderung des Dampfdurchganges entgegengewirkt.
Es werden Höchstgrenzen der Feuchtewanderung durch Bauteile und des Feuchtegehaltes der Baustoffe in den
Regelwerken angegeben.
Soweit dampf brems ende oder dampfsperrende schichten eingebaut
werden, erfolgt der Einbau zur Vermeidung der Kondensation, also auf der "warmen Seite" der wärmedämmenden Schicht.
Im landwirtschaftlichen Bauwesen ist bekannt, daß die
Lüftungsrate gesenkt werden kann, wenn die abzuführende Feuchtemenge teilweise durch die Außenwände abwandert.
Es ist unbestritten, daß mit steigender Feuchte der Baustoffe deren Wärmeleitfähigkeit zunimmt und darum die
Senkung des Feuchtegehaltes eingebauter Dämmstoffe immer für die Senkung der baulichen Energieverluste günstig
ist. Die verbleibende Feuchtewanderung bei Bauteilen wird erfahrungsgemäß äußerst gering gehalten. Soweit es
trotzdem zu Kondensationsschaden in Bauteilen kommt, treten diese meist erst nach einer Vielzahl von Jahren auf, wenn
die in DIN 4108 festgelegten Höchstmengen von 1 000 g bzw. 500 g überschritten wurden und sich so allmählich schädliche
Feuchtemengen angesammelt haben. Aufgrund der begrenzten Mengen die während eines Jahres umgesetzt werden,
gilt der damit verbundene Energieumsatz als völlig belanglos.
Es ist unbestritten, daß die Wärmespeicherung in Bauteilen kurzzeitige Temperaturschwankungen dämpfen können. Es ist
heftig umstritten, ob und in welchem Umfang die Masse der Außenbauteile einen nennenswerten positiven oder negativen
Einfluß auf den Jahresheizenergieverbrauch hat.
Die Temperatur der Kaumluft kann ohne Behaglichkeitsverlust gesenkt werden, wenn gleichzeitig die Oberflächentemperatur
der raumumschließenden Flächen erhöht und/oder die Luftfeuchte "bis maximal ca. 70 % r. P. angehoben wird. Größere
Luftfeuchte gilt wegen der Schwülegrenze als weniger oder unbehaglich.
Es sind Wandbausysteme bekannt, bei denen die Zuluft durch Kanäle in den Außenbauteilen geführt wird oder
bei denen die Zu- oder Abluft winkelrecht zur Wandfläche durch die porösen Baustoffe hindurchgelüftet
wird.
Bei der Zuführung wird die nach außen abfließende Transini ssionswärme teilweise durch die Zuluft aufgenommen und
zurückgewonnen. Bei der Durchströmung poröser Wände mit Abluft soll die sensible und die Kondenswärme an das
Wandraaterial abgegeben werden und so durch Minderung des Temperaturgefälles im Bauteil, eine Senkung der Energieverluste
ermöglichen. .
Kritik des Standes der Technik 3402370
Obwohl seit Jahrzehnten der Wärmeschutz der Außenbauteile durch Mindestanforderungen so geregelt ist, daß Kondensationsschäden
in Aufenthaltsräumen vermieden werden sollen, treten zunehmend Feuchteschäden, insbesondere in Wohnungen,
auf.
Mit steigendem Energiekostenbewußtsein wird der Heizungsund Lüftungsaufwand bis an die Grenzen der Behaglichkeit
eingeschränkt. Dabei zeigt sich, daß die Bauteile weniger Luftfeuchtesteigerung und Temperaturabsenkung schadensfrei
überstehen, als von den Raumbenutzern bezüglich der Behaglichkeit hingenommen wird. Der ansteigende Trend derartiger
Schäden ist ungebrochen, obwohl in einhelliger Öffentlichkeitsarbeit der Hauseigentümer, der Mieterverbände, der
Baustoffindustrie, der Architekten- und Ingenieurverbände, der VerbraucherOrganisationen und der Bauministerien auf die
Notwendigkeit schadensverhütender Heizung und Lüftung hingewiesen wird.
- Innendämmungen besonders schadensträchtig und möglichst zu Gunsten von Außendämmungen zu vermeiden,
- hat die Beachtung des Feuchtehaushaltes der Bauteile
bei der Energieeinsparung nur die Bedeutung, eine geringe Wärmeleitfähigkeit zu bewahren,
- hat der Feuchtehaushalt selbst keine energetische Bedeutung, /Άίί**Αι«<
/f//** tu»·* /afe*t/
- werden bei Energiebilanzen von Gebäuden die inneren Wärmequellen
bezüglich der abgegebenen sensiblen Wärme berücksichtigt. Die latente Wärme, die als Wasserdampf an die
Raumluft abgegeben wird, bleibt unberücksichtigt bzw. wird als belastend empfunden, da sie den notwendigen Luftwechsel
erhöht.
*5 L Π 9 'S 7 Π
Transmissionsverluste und Solareinstrahlung '
Bei vielen Außenbauteilen üblich beheizter Gebäude sind die von innen abfließenden Transmissionswärmeverluste geringer
als das Energieangebot der auftreffenden Solarstrahlung. Die Strahlungsnutzung bei nicht transparenten Bauteilen
ist gering, weil die ungleich- und unregelmäßig auftreffende Solarstrahlung in der Bauteiloberfläche in
Wärme umgewandelt wird, zur Aufheizung führt und wegen der steigenden Temperaturdifferenz zur Außenluft schnell
wieder dorthin abfließt.
Bei außengedämmten Gebäuden wird die Solareinstrahlung meist zur Vermeidung hoher Temperaturspannungen durch
helle Farbgebung reflektiert oder die aufgenommene Wärme wird durch Hinterlüftung abgeführt. Außerdem nimmt die
Wirksamkeit der Solareinstrahlung mit zunehmender Dämmwirkung sowieso ab.
Die üblichen Anlagen zur Speicherung von Solarenergie sind sehr aufwendig, weil die Wärme im sensiblen Bereich
gespeichert wird und dazu· besondere Transport- und Speichereinrichtungen
benötigt werden. Die bisher bekannt gewordenen Latentspeicher nutzen nicht die Phasenumwandlung bei Wasser.
Ausnahmen bilden die Erdspeicher und im Erdreich eingegrabene Wasserbehälter, die zum Betrieb monovalenter Elektrowärmepurapen
bis unter den Gefrierpunkt abgekühlt werden.
Bauteile aus durchgehend porösen Baustoffen sind stark windanfällig. Das gilt auch für durchgehende Kanäle ohne
Abschluß.
Die Minderung des Heizenergieverbrauches soll erfolgen durch:
a) Veränderung des Raumklimas innerhalb des Behaglichkeitsbereiches.
b) Nutzung verstärkter Kondensation
c) Speicherung von Feuchte in Bauteilen als Latentspeicher und
d) verstärkte Verdunstung mit Hilfe verbesserter Nutzung der Solareinstrahlung
e) Minderung der Kollektor-Transmissionsverluste infolge Umwand-
lungjder auf treffenden Strahlung in Latentwärme (Luftbefeuchtung).
* · /
f) Minderung der Lüftungsverluste die herkömmlich aufgewendet
werden, um nutzungsbedingt in Aufenthaltsräumen entstehende Luftfeuchte abzuführen,
g)Erhöhung der Luftfeuchte der Raumluft durch Luftzufuhr aus Kollektoren
zur Erzeugung von Feuchtluft.
Außerdem soll, durch die zu dieser Aufgabenstellung abgewandelten
Baukonstruktionen, die Feuchteverträglichkeit der Bauteile dem energiesparenden Teil des Behaglichkeitsbereiches angepaßt werden
und so die Schadenshäufigkeit gesenkt werden.
Die verbundene Wirkungsweise der verschiedenen Vorgänge läßt sich wie bei Figur 2 und 6 beschrieben, als wärmepumpenartiger Ablauf
verstehen, bei dem mit kleinen Temperaturdifferenzen auf insgesamt
sehr niedrigem Temperaturniveau gearbeitet wird.
gr
Die wärmepumpenartige Funktion bei Figur 2 kann als linearer Vorgang
betrachtet werden, während die Wirkungsweise bei Figur 6 eher dem Kreisprozeß des Kältemittels üblicher Wärmepumpen angepaßt
ist.
Ein Raumklima von 2 30C Lufttemperatur und 40% Tel. Feuchte wird
als ebenso behaglich empfunden wie 180C und 70% rel.Feuchte. Der
Energiegehalt der Luft ist in beiden Situationen annähernd
gleich. Jedoch sind im ersten Beispiel sowohl die Transmissionsverluste infolge des höheren Temperaturgefälles zur AuGenluft,
als auch der Anteil der sensiblen Wärme zur Aufheizung der Außenluft
auf das Raumklima höher. Demgegenüber kann im zweiten Beispiel die zugeführte Außenluft energiesparend dem Raumklima angepaßt
werden, wenn der latente Energieanteil (Lu ft feuchte) aus Abwärme
oder Solarenergie genutzt wird. Zu Figur 1 erfolgt weitere Erläuterung.
Es sollen bewuQt und verstärkt Kondensationsvorgänge an und in
Außenbauteilen erfolgen und die dabei freiwerdende Wärme zur Minderung
des Heizenergieverbrauches beitragen.
Die Feuchtluft kann die latente Wärme aus inneren Wärmequellen erhalten haben oder die Feuchte kann CIuS Solarverdunstung gezielt
zugeführt werden.
Die Kondensation wird durch Absenkung der Temperatur der Kondensationszone
(11) und durch flächenvergrööernde Formgebung der
Fläche der KOndensationszone (11) verstärkt. Die Absenkung der Temperatur der Kondensationszone kann durch eine dampfdurchlässige
Innendämmung (12) oder durch eine von der Raumluft (6)
hinterlüftete Innenverkleidung (21) erreicht werden.
Bei Kondensationszonen (11), die an die Raumluft (6) von Aufenthaltsräumen
grenzen, kann eine Innendämmung (12) mit geringer Wärmeleitfähikeit und geringem Dampfdiffusionswiderstand zwischengeschaltet
werden, um an der Kondensationszone die Lufttemperatur
zu senken und die relative Luftfeuchte zu erhöhen.
Die Innendämmung (12) kann raumseitig aus einem mechanischen Schutz (22) und speicher- oder kondensationsseitig aus einer Dämmschicht (23) bestehen. Der mechanische Schutz (22) muß ebenfalls dampfdurchlässig sein.
Die Innendämmung (12) kann raumseitig aus einem mechanischen Schutz (22) und speicher- oder kondensationsseitig aus einer Dämmschicht (23) bestehen. Der mechanische Schutz (22) muß ebenfalls dampfdurchlässig sein.
340237p
Die Absenkung der Temperatur der Kondensationszone (11) kann auch
durch den Vorsatz einer ungedämmten oder gedämmten Innenverkleidung
(21) erreicht werden, die nicht dampfdurchlässig sein muß. Zur Erzielung der Kondensation muß jedoch zwischen der Innenverkleidung
(21) und der Kondensationszone eine Hinterlüftung mit
Raumluft (6) erfolgen.
Innendämmung (12) und Innenverkleidung (21) und ihre Bestandteile
können auch kombiniert werden, z.B.: kann eine nicht gedämmte Innenverkleidung (21) mit Hinterlüftung vor die Dämmschicht (23)
gesetzt werden.
Sowohl die Innendämmung (12) als auch die Innenverkleidung (21) , als auch deren Kombination können demontierbar angebracht werden,
damit sie auch von den Raumnutzern, z.B.: zu Wartungs- oder Kontrollvorgängen
abgenommen und wieder angesetzt werden können. Die Wirkung der Innenverkleidung kann auch durch einen mit Raumluft
hinterlüfteten Einrichtungsgegenstand, z.B. ein Einbauregal oder einen Schrank, vor einer Wand erzielt werden.
Feuchte in Bauteilen als Latentspeicher
Es sollen die Übergänge des Wassers zwischen allen drei Phasenzuständen
genutzt werden. Im gasförmigen Zustand wird der Wasserdampf in Verbindung mit der Luft transportiert.
Die Speicherung erfolgt im flüssigen und festen Zustand in den Speicherbauteilen (3).
Während bei üblichen Speichern zunächst Wärme erzeugt und bis zur Nutzung auf einem Niveau eingespeichert wird, das mehr Energieinhalt
hat, als im Ausgleichszustand mit der Umgebung, wird hier ein umgekehrtes Prinzip genutzt.
Die Kondensfeuchte bewirkt eine Durchfeuchtung des Speicherbauteils
(3) und zur Wiederherstellung des Feuchtegleichgewichts auf dem Niveau der Ausgleichs feuchte wird die erst später erwartete
auftreffende Strahlung (4) als Wärmeenergie nutzbar gemacht.
■1f
Der Transport im flüssigen Zustand innerhalb des Speicherbauteils
(3) und im Austausch mit der Kondensations- (11) und der Verdunstungszone
(2) erfolgt überwiegend durch Kapillarität.
Die Stoffe des Speicherbauteils werden entsprechend der Richtung
ihres größten Feuchtetransportvermögens eingebaut.
Beispielsweise werden die Fasern von pflanzlichen Stoffen in Richtung einer kurzen Verbindung zwischen Kondensationszone (11) und Verdunstungszone (2) angeordnet.
Beispielsweise werden die Fasern von pflanzlichen Stoffen in Richtung einer kurzen Verbindung zwischen Kondensationszone (11) und Verdunstungszone (2) angeordnet.
Insbesondere bei Mischbauweise (z.B.: Stein/Holz) oder an den Übergängen unterschiedlicher Bauteilkonstruktionen oder besonders
in Verbindung mit dem Einbau von Kondensfeuchtesperren (19) kann
es zweckmäßig sein, die Feuchtigkeit innerhalb des raumabsc^ießenden
Bauteils parallel zur Oberfläche oder in schräger Richtung durch das Bauteil zu führen. Zu diesem Zweck können Feuchteausgleichsschichten
(18) angeordnet werden. Sie bewirken löschblattartig innerhalb ihrer Fläche oder Schicht einen Feuchteausgleich.
Beispiel bei Figur 3.
Sofern in besonderen Situationen, z.B.: beim großflächigen Einbau
von Kondensfeuchtesperren (19) eine bauteilinterne Einspeicherung
der Feuchte und deren Weiterleitung an die Verdunstungszone (2) nicht möglich oder zweckmäßig ist, können Kondensfeuchteabführungen
(20) eingebaut werden. Die Kondensfeuchteabführungen (20)
erfassen die KOndensfeuchte soweit sie an senkrechten oder geneigten
Flächen in fließfähigen Mengen auftreten. Die Kondensfeuchte wird mit rinnenartiger Formgebung erfaßt und in Rohren
aus dem Bauteil abgeführt. Die von den Kondensfeuchteabführungen
erfaßte Kondensfeuchte kann ins Freie oder in die haustechnischen Abwasserleitungen oder in Sammelgefäße oder zu Flüssigbefeuchtungsanlagen (7) abgeleitet werden.
erfaßte Kondensfeuchte kann ins Freie oder in die haustechnischen Abwasserleitungen oder in Sammelgefäße oder zu Flüssigbefeuchtungsanlagen (7) abgeleitet werden.
Sowohl bei den Transportvorgängen als auch im Bereich der Kondensationsvorgänge,
aus auch bei den Verdunstungsvorgängen können auch die hygroskopische Wirkung der beteiligten Stoffe und die
jeweilige Veränderung zur Erreichung der Ausgleichsfeuchte zwischen
Stoff- und Luftfeuchte genutzt werden.
Die Bereitstellung der Feuchtluft kann durch Verdunstungskollektoren
erfolgen. Die Energieverluste von Verdunstungskollektoren
ol't
sind geringer als reiner Luftkollektoren, denn es wird ein höherer Energieinhalt bei geringerem Temperaturgefälle zur Außenluft, also bei geringeren Transmissionsverlusten, erfaßt. Die Strahlungsaufnahme wird durch dunkle Farbgebung der strahlungsaufnehme η den Verdunstungsjctme verbessert.
sind geringer als reiner Luftkollektoren, denn es wird ein höherer Energieinhalt bei geringerem Temperaturgefälle zur Außenluft, also bei geringeren Transmissionsverlusten, erfaßt. Die Strahlungsaufnahme wird durch dunkle Farbgebung der strahlungsaufnehme η den Verdunstungsjctme verbessert.
Die Verdunstung kann durch flächenvergrößernde Formgebung der
Verdunstungsfläche gesteigert werden.
Auch der Einsatz von Pflanzen zur Verbesserung der Verdunstung
ist möglich.
Die Feuchteverträglichkeit der Bauteile wird durch Wahl besonders
saugfähiger und soweit erforderlich frostbeständiger Baustoffe
erreicht.
*ττ&
Sofern die Feuchte zu Bauschäden führen kann, und zu deren Vermeidung
dampf- und feuchtebramsende oder -sperrende Schichten
eingebaut werden, erfolgt der Einbau dieser Kondensfeuchtesperren
CSi
(19) nicht zur Vermeidung der Kondensbildung sondern zur Vermeidung
der Bauschäden· Beispielsweise kann eine Kondens feuchtesperre (19) auf der "kalten Seite" einer Innendämmung ein nahegelegenes
Holzbauteil vor Fäulnis schützen, ohne die Bildung und Nutzung der Kondensfeuchte zu unterbinden. Beispiel in Figur 3.
Ausführunqsbeispiele
Übersicht
Mit der Figur 1 wird am h-x-Diagramm der Energieinhalt veränderter
Situationen bei gleicher Behaglichkeit erläutert.
Mit der Figur 2 wird ein einfaches Beispiel und die physikalische
Funktionsweise gezeigt.
Mit der Figur 3 wird ein Beispiel mit verbesserter Kondensation
erläutert und mit Materialangaben ergänzt.
Bei dem Beispiel der Figur 4 ist außer der verbesserten Kondensation
auch eine verbesserte Strahlungsnutzung im Verdunstungsbereich erläutert.
In Figur 5 wird ein Beispiel gezeigt, wie die Kondensationsa;©we
und die Verdunstungszone mit Feuchtlufterzeugung auf verschiedene
Bauteile verteilt und in der Nutzung kombiniert werden können .
In Figur 6 wird an einem Beispiel ein quasi geschlossenes System
gezeigt.
Figur 1 A ιλ 4τ>
21
Behaglichkeit und Snergieinhalt.
Die Figur zeigt das h, x-Diagraram mit einigen Angaben zur Jutzung verschiedener Situationen innerhalb des Behaglichkeitsbereiches
.
Als Bezugspunkt für ein häufiges Klima der Außenluft (5)
wird der Punkt (101) mit 0 0C und 80 % r. F. angegeben.
Der für Aufenthaltsräume allgemein als behaglich geltende Bereich ist mit den Eckpunkten (102, 103, 104, 105) gekennzeichnet.
Janach liegt das in DIN 4108 Teil 3 für die Heizperiode
(Tauperiode) festgelegte Innenklima (106) von 20 0C und
50 ?d r. F. etwa im Mittel des Beh-iglichkeitsbereiche?.
Das häufig bei stark gelüfteten und beheizten Räumen anzutreffende
"trockene" Innenklima von 23 0O und 35 % r. F. (107) liegt etwa ebenso am Rand des Behaglichkeitsbereiches
wie 18 C und 70 % r. F., hier als "feuchtes" Innenklima (108) gekennzeichnet. Der Snergieinhalt je
m Raumluft (6) ist bei (107) etwas geringer als bei (108).
Der Energiebedarf zur Frischlufterwärmung kann getrennt
nach latenter und sensibler ;/ärme betrachtet werden. Nimmt
man die Häufigkeit der ^euchteschaden als Beweis für überreichlich
nutzungsbedingt entstehende luftfeuchte, so muß nur der sensible Wärmebedarf zur Haumbeheizung zugeführt
werden. Der Bedarf an sensibler V/ärme ist für (107) mit (109) weit größer als für (108) mit (110).
Um die überschüssig entstehende Latentwärme nicht wegzulüften,
sondern zu nutzen, soll sie über Kondensation erfaßt werden. Aus der Situation gemäß (107) ist eine Teraperaturabsenkung
bis (111) erforderlich, während bei dem Raumklima gemäß (108) lediglich eine Temperaturabsenkung
bis (112) erforderlich wird. Bei gleicher Temperatur der Kondensationszone kann bei dem Raumklima gemäß (107)
weniger Kondensationswärme freigesetzt werden, als gemäß (108). Die maximal mögliche Differenzmenge ist mit
(113) angegeben.
weniger Kondensationswärme freigesetzt werden, als gemäß (108). Die maximal mögliche Differenzmenge ist mit
(113) angegeben.
Klima
Die Raumluft (6) rait einer Temperatur von 18 C und einer
relativen Feuchte von 70 % wird durch das raumabschließende Bauteil (1) von der üußenluft (5) getrennt, die eine Temperatur
von O 0C und eine relative Feuchte von 80 % hat.
Das raumabschließende Bauteil (1) "besteht aus der Kondensationszone
dl), dem kapillar leitenden Speicherbauteil (3) und der Verdunstungszone (2). Die Kondensationszone (11) und die Verdunstungszone (2) werden durch die
jeweilige Oberflächenschicht des Speicherbauteils (3) gebildet.
Bei gleichbleibendem Raumklima kondensiert an der Kondensationszone
(11) die Feuchtigkeit aus der Raumluft (6) und setzt die Kondensationswärme frei. Damit wird die innere
Oberflächentemperatur des raumabschließenden Bauteils (1) erhöht und die Behaglichkeit in der Raumluft (6) verbessert.
Die Kondensationsfeuchte wird an der Kondensationszone (11) vom Speicherbauteil (3) aufgesaugt.
Die Kondensfeuchte wird im Speicherbauteil (3) gespeichert
und kann bei sehr niedrigen Temperaturen der Außenluft (5) während strahlungsarmer Zeiten, z. B. nachts, in der Nähe
der Verdunstungszone (2) gefrieren, also in Eis umgewandelt werden. Dieser Phasenübergang mindert zeitweise das Temperaturgefälle
zwischen der Raumluft (6) und dem Speicherbauteil (3), denn ohne die Freisetzung der Ersuarrungswärme
der Kondensfeuchte, würde die Temperatur des Speicherbauteils
(3) weiter absinken.
Im Bereich der Außenluft (5) trifft die Strahlung (4) mit
stark schwankender Intensität auf die Verdunstungszone (2). Dort wird die Strahlung in Wärme umgewandelt und auf die
Schichten der Außenluft (5) und des Speicherbauteils (3) übertragen, die unmittelbar an die Verdunstungszone (2)
angrenzen. Die Erwärmung dieser dünnen Luftschicht führt zu einer starken Absenkung der relativen Luftfeuchte. Dadurch
wird aus der Verdunstungszone (2) und dem Speicherbauteil (3) Feuchtigkeit übernommen. Gleichzeitig bekommt
die dünne Luftschicht infolge der Erwärmung einen Auftrieb und löst entlang der Verdunstungszone (2) einen Konvektionsw
vorgang aus, der eine fortlaufende Peuchteabfuhr durch Verdunstung
bewirkt.
Die zur Verdunstung erforderliche Wärmemenge wird der Verdunstungszone
(2) entzogen und bremst den durch die auftreffende Strahlung (4) bewirkten Temperaturanstieg der
Verdunstungszone (2). Die Minderung des Temperaturanstieges bewirkt eine Minderung der Abgabe sensibler Wärme an die
Außenluft (5), denn das Temperaturgefälle zur Außenluft wird geringer.
Durch die Verdunstung des V/assers an der Verdunstungszone (2) wird dem Jpeicherbauteil (3) außenseitig Feuchtigkeit
entzogen und das entstehende Feuchtigkeitsgefälle wird durch kapillaren und hygroskopischen Feuchtetransport ausgeglichen.
£5
Sofern die feuchtigkeit der „taumluft (6) nutzungsbedingt
(z. ß, durch Kochen, //ohneη usw.) entsteht, und notfalls
weggelüftet werden müßte, bedeutet die Freisetzung der Konlensationswärme an der Kondensationszone (11) eine
Nutzung von Abfallwärme.
Da in vielen Wohnungen zur Vermeidung von Kondensationsschäden feuchte Raumluft weggelüftet werden muß, ermöglicht
eine Konstruktionsausführung nach Figur 1 eine Energieeinsparung. ( Einsparung aus Kondenswärme und aus verminderter aufzuheizender
Frischluftmenge )
Die wärmepumpenartige Wirkungsweise besteht aus der Korabination
des "Kondensators" (11) der das "Kältemittel Wasser" gasförmig aus der Raumluft (6) aufnimmt, durch Abkühlung
verflüssigt und durch "Kapillarleitungen" an den "Verdampfer" (2) weiterleitet. An diesem "Verdampfer" (2) wird das flüssige
"Kältemittel //asser" unter Nutzung ,der kostenlosen "Umweltenergie"
der auftreffenden Strahlung (4) wieder "verdampft"
und umweltfreundlich an die Außenluft (5) abgegeben. Da die Feuchteschäden in den Wohnungen die Luftfeuchte als latente
Abfallwärme ausweisen, arbeitet diese "Wärmepumpe" auf der "Kondensatorseite" mit Abfallenergie. Als hochv/ertige
(exergiereiche) Energie wirkt bei dieser "Wärmepumpe" mit der Solarstrahlung ebenfalls eine kostenlose Umweltenergie.
Gegenüber anderen Wärmepumpen hat diese "lineare Wärmepumpe"
den Vorteil, daß das "Kältemittel" mit beachtlichem Energieinhalt kurz- und mittelfristig gespeichert werden kann und
dieses "Speicherbauteil" (3) hauptsächlich für andere, insbesondere statische Punktionen sowieso ausgeführt werden muß.
Figur 5
Die Figur zeigt als horizontalen Wandschnitt ein Beispiel mit verbesserter Kondensation, die durch Elemente der
Innenverkleidung (21) und der Innendämmung (12) erreicht
wird und demontierbar vorgesehen sind. Am Beispiel einer Mischbauweise wird die Anwendung einer Kondensfeuchtesperre
(19) und einer Feuchteausgleichsschicht (18) beschrieben.
Die Raumluft (6) wird optisch durch die als Holzpaneel
gestaltete ungedämmte Innenverkleidung (21) begrenzt. Die Innenverkleidung (21) wird mittels Abstandhaltern
mit Abstand (24) vor der Dämmplatte (23) gehalten. Durch offene Streifen am oberen und unteren Rand sowie durch
die offene Fuge zwischen den Elementen der Innenverkleidung (21) kann die Raumluft durch den Abstand (24)
zirkulieren. Die Dämmplatte (23) besteht aus einer Mineralwollplatte.
Die Innenverkleidung (21) und die Dämmplatte (23) sind zu wandhohen bis 1,3m breiten Elementen verbunden, die
mit der Fugenleiste (25)» die zugleich als Schattenfuge den Stoß der Dämmplatten (23) abdeckt, im Speicherbauteil
(3) demontierbar befestigt.
Die Kondensationszone (11) wird durch die raumseitige Oberfläche des Speicherbauteils (3)» das aus Ziegelmauerwerk
besteht, gebildet.
Die Fläche der Kondensationszone (11) wird dadurch vergrößert,
daß lochziegel mit zur Dämmplatte (23) offenen Löchern eingebaut werden.
Im Beispiel wird davon ausgegangen, daß in das Mauerwerk des Speicherbauteils (3) ein feuchte- und fäulnisempfindliches
Bauteil (26), z. B. das Holz eines Fachwerkständers, eingreift. Als Schutz vor der Kondensfeuchte
wird das feuchteempfindliche Bauteil (26) in Richtung auf die Kondensationszone und gegen die wesentlichen
Teile des Speicherbauteils (3) durch den Einbau einer Kondensfeuchtesperre (19) geschützt. Die Kondensfeuchtesperre
(19) besteht aus einer Aluminiumfolie. Im Gegensatz zu den bisherigen Regeln der Technik liegt diese
"Dampfsperre" auf der "warmen Seite" der Innendämmung.
Das feuchteempfindliche Bauteil (26) steht mit der Außenluft (5) in freiem Feuchteausgleich.
Die Kondensation in dem Bereich der Kondensationszone (11), der nahe am feuchteempfindlichen Bauteil liegt, kann evtl.
durch die Kondensfeuchtesperre (19} zu einem Feuchtigkeitsstau führen. Durch den Einbau einer Feuchteausgleichsschicht
(18), die neben dem feuchteempfindlicheη Bauteil (26) in
das Material des Speicherbauteils eingreift, wird ein Feuchteausgleich bewirkt und ein Feuchtigkeitsstau vermieden.
Als Feuchtigkeitsausgleichsschicht wird eine ca. 5 mm dicke unverrottbare stark saugfähige Papier- oder Gewebeschicht
eingebaut, die seitlich neben dem feuchteempfindlichen Bauteil (26) ca. jeweils 20 cm tief in das
Mauerwerk des Speicherbauteils (3) eingreift.
Die Verdunstungszone (2) wird durch die dunkelfarbige äußere Oberfläche des frostbeständigen Mauerwerks des Speicherbauteils
(3) gebildet. Die Verdunstungszone (2) ist durch einen breiten Dachüberstand weitgehend vor Niederschlägen geschützt,
Figur 4
Aufbau
Die Figur zeigt ein Beispiel mit weiterer Ausgestaltung
und zusätzlichen Funktionen gegenüber Figur 2.· Das raumabschließende
Bauteil (1) besteht aus einer Innendämmung (12), einer Kondensationsfläche (11) die in ihrer Wirkung
durch flächenvergrößernde Formgebung verbessert ist, dem Speicherbauteil (3) der ebenfalls durch andere Formung
vergrößerten Verdunstungszone (2) einer Luftführungsschicht (9) und einer transparenten Schicht (8). Die
Innendämmung (12) besteht aus einem raumseitigen dampfdurchlässigen mechanischen Schutz (2J*) und einer kondensationsseitigen
Dämmschicht (23 ).
Die transparente Schicht (8) besteht aus einem äußeren transparenten Wetterschutz (201) und einer innenseitigen
transparenten Wärmedämmung (202) die die auftreffende
Strahlung (4) weitgehend bis zur Verdunstungszone (2) durchdringen lassen. ,
Die transparente Schicht (4) hat auch bei Ausführung als einfache Verglasung den Vorteil, die typischen Wärmebrückennachteile
üblicher Innendämmungen durch Schaffung einer ausgleichend wirkenden Temperatur-Zwischenzone im Bereich der
Luftführungsschicht abzuschwächen.
Die aus dem Speicherbu.uteil (3) über die Verdunstungszone (2)
in die Luftführungsschicht (9) abgegebene Feuchte wird der Frischluft zugeführt, wandelt diese in Feuchtluft (10), die
der Raumluft (6) zugeführt wird. Zu diesem Zweck wird Außenluft (5) durch die Luftführungsschicht (15) geleitet, dort
vorgewärmt und befeuchtet und durch Öffnungen (204) in nach
i-:nen liegenden ;chichten (2,3,11) der Raumluft (6) zugeführt.
Die Vorwärmung der Frischluft in der Luftführungsschicht (9) erfolgt teils durch Aufnahme der unmittelbaren
ivtrahlungpw'-ii'me, teils durch in dem Speicherbauteil (3)
gespeicherte .V:ir:nu aus auf treffender fJtrahlun.o; (1^) und
teils aus Transmissionswärme, die von der Raumluft durch
das raumabschließende Bauteil (1) dringt.
Die Befeuchtung der frischluft in der Luftführungsschicht
(9) erfolgt teils durch Aufnahme der aus der Verdunstungsfläche (2) freiwerdenden r.ondensfeuchte, die aus (11) im
Speienerbauteil (3) gespeichert ist und teils aus einer Flüssigbefeachtun^rj^nla. e (7) mit der tfarser aus einem
Leitungssystem in die Luftführungsschicht (9) oder auf die Verdunstungasone (2) oder in das Speicherbauteil (3) eingebracht
wird.
Die Befeuchtung der -frischluft durch die Flüssigbefeuchtung
(7) diüiit auch dem Schutz vor sommerlicher Überwärmung. Dann
wird die Frischluft nach Durchströmen der Luftführungsschicht
unter Einschlu.3 dex· aufgenommenen sensiblen und latenten Wärme
wieder unmittelbar an die Außenluft (5) abgegeben. Zu diesem Zweck wird eirw verschließbare Öffnung am oberen "Snde der
Luftf uhr ungiL-seüicht
Art des
Während der ίeizperiode hat die durch die öffnungen (204)
der Raumluft (6) züge führte Frischluft bzw. Feuchtlu'ft (10)
gegenüber Frischluft infolge Fensterlüftung den Vorteil, da'i- sie bereite ^eaaible und latente '.«/arme enthält, die aus
auf treffender 3tranlung (4) und aus r'ickgev/onnener Innenraur.wärme
gewonnen wurde.
Verbrauchte Rciumlui't
-Die verbrauchten Teile der Raumluft (6) können im Gebäude
zentral abgesaugt und einer Wärmeriickgewinnungsanlage (14),
z. B. einer Wärmepumpe zugeführt werden. Aus dem Kondensfeucliteanrt.il
der Wärmepumpe kann die PlUssigbefeuchtung (7) gespeist werden.
Figur
5
Die Figur zeigt am -Beispiel, wie die Komponenten des
Systems auf verschiedene Bauteile verteilt werden können. Im oberen Teil der Figur ist ein Hybridkollektor
auf einer Dachfläche gezeigt, dessen Nutzung in Verbindung mit einer Außenwand im unteren Teil der Figur
erfolgt.
Der Hybridkollektor liegt auf einer Dachkonstruktion (15) mit durchgehender wasserableitender Wärmedämmung (16) auf
und grenzt die Luftführungsschicht (9) mit einer transparenten Schicht (8) gegen die Außenluft (5) ab.
Der übliche Flüssigkeitsabsorber (M) wird betrieben, sobald
die auftreffende Strahlung (4) zum erforderlichen Temperaturniveau ausreicht und gleichzeitig Wärmebedarf
im zugehörigen Versorgungssystem besteht.
Unterhalb des Temperaturniveaus zur Nutzung solcher üblichen Absorber mit flüssigen Wärmeträgern (.17) kann der Kollektor
als Warmluft- und Latentwärmekollektor betrieben werden. Zu diesem Zweck wird Außenluft (5) durch die Luftführungsschicht
(9) geführt, dort erwärmt und im Bereich der Verdunstungszone (2) befeuchtet und so mit latenter Wärme angereichert.
3A02370
Die Verdunstungszone (2), die einen flüssigkeitssaugenden
Belag (z. B. Filz) und eine flüssigkeitsspeichernde Oberfläche (z. B. Vertiefungsmulden) haben kann, wird durch
Leitungen der Flüssigkeitsbefeuchtungsanlage (7) mit Wasser versorgt.
Die Verdunstungszone (2) kann auch durch Bepflanzung eine wirksame Oberfläche erhalten.
Abgestufte Feuchtluft-Nutzung
Die Peuchtluft (10), die aus der Luftführungsschicht (9) austritt, kann in Abhängigkeit vom sensiblen und latenten
Wärraeinhalt und nach dem Bedarf der verschiedenen möglichen Verwendungsstellen über eine Steuerungs- und Regelanlage
verschiedenen Nutzungen zugeführt werden.
Im Beispiel sind Zuführungsmöglichfceiten der Feuchtluft
(5) zur Raumluft (6J oder zur Wärmerückgewinnung (14)
oder zur raumseitigen Kondensationszone (11) oder in einen Kondensationskanal (13) innerhalb des Speicherbauteils
(3) gezeigt.
Die dem Speicherbauteil (3) über die Kondensationszone (11) und die Wandungen der Kondensationskanäle (13) zugeführte
Kondensfeuchte wird durch die Energie der auftreffenden Strahlung (4) an der Verdunstungszone (2)
verdunstet und an die Außenluft (5) abgegeben. Die Kondensfeuchte wird in Zeiten fehlender oder geringer auftreffender
Strahlung (4) im Speicherbauteil angesammelt und gespeichert.
Die am Speicherbauteil (3) teilweise abgekühlte und entfeuchtete Luft kann unmittelbar der Außenluft (5) zugeführt werden
oder zum weiteren Energieentzug an die Wärmerückgewinnungsanlage (14) weitergeleitet werden.
Figur 6 ^
Die Figur zeigt im oberen Teil einen vertikalen und im
unteren Teil einen horizontalen Schnitt eines Beispieles, bei dem die an der Verdunstungszone (2) erzeugte Feuchtluft
(10) im gleichen raumabschließenden Bauteil (1) zur Kondensation gebracht wird und die Möglichkeit eines
quasi geschlossenen Systems besteht.
Die Abdeckung der Innendämmung (12) zur Raumluft (6)
besteht aus einer dampfdiffusionsoffenen Gewebeschicht.
Die raumseitige Oberfläche des Speicherbauteils (3) bildet die raumseitige Kondensationszone (11).
In dem Speicherbauteil (3) sind linienförmige Aussparungen als Kondensationskanäle (13)» die oben und unten mit der
Luftführungsschicht ^. 9) verbunden sind. In diese Verbindungsöffnungen
(27) sind Ruckschlagklappen (28) eingebaut.
>
Die Kondensationskanäle xönnen bei Neubauten in der Mitte des statischen Querschnittes der raumabschließenden Bauteile (1) ausgespart werden, sie mindern in diesem Bereich kaqrn die statische Tragfähigkeit und wirken gewichts- und materialsparend.
Die Kondensationskanäle xönnen bei Neubauten in der Mitte des statischen Querschnittes der raumabschließenden Bauteile (1) ausgespart werden, sie mindern in diesem Bereich kaqrn die statische Tragfähigkeit und wirken gewichts- und materialsparend.
Bei Altbauten können die Kondeasationskanäle beim Vorsatz einer zweiten Mauer-Schale gebildet werden.
Die Wandungen der Kondensationskanäle (13) werden als
Kondensationszonen (11) genutzt.
Die Rückschlagklappen (28) sind so angeordnet, daß sie für eine fallende Luftbewegung im Kondensationskanal
(13) den Verbindungsweg in den Verbindungsöffnungen (27) freigeben und bei entgegengesetzter Luftbewegung geschlossen
sind. Die Rückschlagklappen (28) werden durch Schwerkraft der Luftbewegung betätigt, können aber auch
mit einer temperatur- und/oder feuchteabhängigen Steueroder Regeleinrichtung betätigt werden, die in Abhängigkeit
von Meßwerten aus den Bereichen der Kondensationskanäle (15) und der Luftführungsschicht (9) arbeiten.
Die der transparenten Schicht (8) zugekehrte Oberfläche des Speicherbauteils bildet die Verdunstungszone (2).
Sie ist mit einer Flüssigbefeuchtungsanlage (7) ausgestattet. Die Luftführungsschicht (9) hat außer den
Verbindungsöffnungen (27) eine untere Zuluftöffnung (29) und eine obere Warmluftöffnung (30). Die Zuluftöffnung
(29) hat einen Ungezieferschutz und die Warmluftöffnung eine verschließbare Sommerklappe
Die Luft in der Luftführungsschicht wird durch die auftreffende
Strahlung (4) erwärmt und durch die Feuchteabgabe
der Verdunstungszone (2) befeuchtet. Sofern der Kern des Speicherbauteils (3) und die in den Kondensationskanälen enthaltene Luft deutlich kälter ist als die
Feuchtluft (10) in der Luftführungsschicht (9); kommt
es zum Auftrieb der Feuchtluft (10), zum öffnen der Rückschlagklappen
(28) und zum Luftaustausch durch Zirkulation. Die in die Kondensationskanäle (13) eindringende Feuchtluft
(1O) kühlt ab, kondensiert und setzt die Zirkulation fort, bis das Ungleichgewicht, 2. B. durch Aussetzen der
auftreffenden Strahlungζ beendet ist. Die Kondensfeuchte
wandert von den Kondensationszonen (11) zur Verdunstungszone.
Wenn sich bei weiterer Abkühlung der Luft in der Luftführungsschicht
(9) ein umgekehrtes Ungleichgewicht durch die wärmere Luft in den Kondensationskanälen (13) ergibt,
verhindern die entgegen wirkenden Rückschlagklappen (28) eine energievernichtende Zirkulation.
Um eine Überhitzung des raumabp.chließenden Bauteils (1)
im Sommer zu vermeiden, wird dann die Warmluftöffnung (30) aufgestellt und die in der Luftführungsschicht (9)
erwärmte Luft wird unmittelbar der Außenluft (5) zugeführt. Andere Außenluft (5) kann durch die Zuluftöffnung
(29) nachströmen. Außerdem ist durch die Flüssigbefeuchtungsanlage (7) eine Befeuchtung der Verdunstungszone (2) möglich, die bei Bindung der Verdunstungswärme
eine Abkühlung bewirkt.
1 raumabschließendes Bauteil
2 Verdunstungszone (=Verdunstungsflache)
3 Speicherbauteil
4 auftreffende Strahlung
5 Außenluft
6 Raumluft
7 Flüssigbefeuchtungsanlage
8 transparente Schicht
9 Luftführungsschicht
10 Feuchtluft
11 Kondensationszone (=Kondensationsflache)
12 Innendämmung
13 Kondensationskanal
14 Wärmerückgewinnungsanlage
15 Dachkonstruktion
16 durchgehende Wärmedämmung
17 Flüssigabsorber
18 Feuchteausgleichsschichten
19 Kondensfeuchtesperren
20 Kondensfeuchteabführungen
21 Innenverkleidung
22 mechanischer Schutz
23 Dämmplatte (=Dämmschicht)
24 Abstand
25 Fugenleiste
26 feuchteempfindliches Bauteil
27 Verbindungsöffnungen
28 Rückschlagklappen
29 Zuluftöffnung
30 Warmluftöffnung
31 Sommerklappe
101 bis 113 Angaben im h,x-Diagramm
201 transparenter Wetterschutz
202 transparente Wärmedämmung 204 Öffnungen
Seite und | Ausdruck | neu (berichtigt) |
(Zeilenzahl) | alt (mangelhaft) | Dämmplatte (23) |
7(23), 10(10), 28(13) | ■ Dämmschicht (23) | - |
16(11) | Rau | s μ/(8/Λ.)=0,1 |
10(18) | 8-μ/(β/λ) 0,1 | Teil 3, 3.2.2.2. |
18(9) | DIN 4108 | DIN 4108, |
Tauperiode | ||
Kondensations | ||
28(6) | Kondensations | zone |
fläche | transparente Schicht( | |
28(20) | * transparente |
|
Schicht (4) | Luftführungsschicht ( | |
28(29) | Luft führungs- | |
' schicht (15) | auftreffende Strah | |
29(6) | auftreffende | lung (4) |
Strahlung (12) | Flüssigbefeuchtungs | |
29(18) | Flüssigbefeuch | anlage (7 ) |
tung (7) | Feuchtluft (10) | |
32 (17) | Feuchtluft (5) |
Leerseite -
Claims (8)
1. / Oberbeqr iff
Energiesparende Bau-und Nutzungsweise beheizter Gebäude und Anlagen
, dadurch gekennzeichnet, daß Kondensat ions-, Speicher- und
Verdunstungsvorgänge verstärkt zur Freisetzung der Kondensationswärme, der Nutzung der Solareinstrahlung
und zur Veränderung des Raumklimas in unterschiedlicher Kombination der nachstehenden Ansprüche genutzt werden.
2. Kondensat ion förderndes Raumklima
2.1 Nutzungsweise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Energieeinsparung und zur Kondensationsförderung das Raumklima
innerhalb des möglichen Behaglichkeitsbereiches mit möglichst hoher Luftfeuchte bei möglichst geringen Temperaturen der
Raumluft (6) genutzt wird.
2.2 wie vor, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmenbereich des
Anspruches 2.1 der nutzungsbedingte Feuchtluftanfall (z.B.: bei
Wohnungen durch Haushaltsarbeiten), soweit er nicht zur Geruchsbelästigung führt, der Raumluft (6) zur Erhöhung der relativen
Feuchte zugeführt wird.
2.3 wie vor, dadurch gekennzeichnet, daß die installierten Entlüftungsanlagen
in Abhängigkeit von den aus Anspruch 2.1 und 2.2 für die jeweilige Nutzungsart festzulegenden Grenzwerten gesteuert
bzw. geregelt werden.
2.4 wie Anspruch 2.1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raumluft
(6) Feuchtluft (jß) aus der Erzeugung einer Verdunstungszone (2)
zugeführt wird und durch diese Klimaveränderung der Raumluft (6) eine geringere Lufttemperatur bei gleicher Behaglichkeit ermöglicht,
und somit Heizenergie eingespart wird.
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3. Verdunstung und Strahlunqsaufnähme 3402370
3. Verdunstung und Strahlunqsaufnähme 3402370
3.1 Bau- und Nutzungsweise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die nichttransparente, äußere Ebene der raumabschießenden Bauteile(l) der Gebäudehülle als Verdunstungszone(2) dienen
und in Verbindung mit dem dahinter angeordneten Speicherbauteil
(3) bei maximal auftretendem Kondenswasserinhalt des Speicher-
2
bauteile geeignet ist, mehr als $0 g Wasser in 4 Stunden je m zu verdunsten. Dabei wird von auftreffender Strahlung (4) von
bauteile geeignet ist, mehr als $0 g Wasser in 4 Stunden je m zu verdunsten. Dabei wird von auftreffender Strahlung (4) von
2
lOOOW/m und einem Klima der Außenluft (5) in Im Abstand von der Verdunstungszone von O0C und 80?£ relativer Luftfeuchte ausgegangen.Das Klima der Raumluft (6) wird bei dieser Festlegung mit 180C und 70?i relativer Luftfeuchte angesetzt.
lOOOW/m und einem Klima der Außenluft (5) in Im Abstand von der Verdunstungszone von O0C und 80?£ relativer Luftfeuchte ausgegangen.Das Klima der Raumluft (6) wird bei dieser Festlegung mit 180C und 70?i relativer Luftfeuchte angesetzt.
3.2 wie Anspruch 3.1, jedoch dadurch gekennzeichnet, daß der
Verdunstungszone (2) flüssige Feuchtigkeit über eine Flüssigbefeuchtungsanlage
(7) zugeführt wird.
3.3 wie in Anspruch 3.1 und 3.2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verdunstungszone (2) durch eine transparente Schicht (8) völlig oder weitgehend von der Außenluft (5) getrennt wird, zwischen
der Verdunstungszone (2) und der transparenten Schicht (8) eine
Luftführungsschicht (9) gebildet wird, in der die dort zu erwärmende
und zu befeuchtende Feuchtluft (10 )tigef ührt wird.
3.4 wie vor, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente
Schicht (8) ein- oder mehrlagig ausgeführt wird und ein Teil des
Schichtaufbaues aus einer transparenten Wärmedämmung bestehen kann ·
3.5 wie Anspruch 2.1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdunstungszone
(2) eine flächenvergrößernde Formgebung und/oder eine
dunkle Farbgebung erhält.
3.6 wie vor, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdunstungszone
(2) eine Bepflanzung oder einen Bewuchs erhält.
4. Kondensation und Innendämmung 3/+0 2 3 7 Q
4.1 wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensati-
2 onszone (11) geeignet ist, mehr als 30 g Wasser je m und Tag
über Kondensation aus der Raumluft (6) aufzunehmen. Dabei wird
das Klima der Raumluft (6) und der AuQenluft (5) wie bei Anspruch
3.1 angenommen und vorausgesetzt, daß bei der Messung die Gesamtkomstruktion des raumumschließenden Bauteils (1) wirksam
wird und bei Messungsbeginn das Speicherbauteil (3) mit der Außenluft
ein Feuchtegleichgewicht (Ausgleichsfeuchte ) erreicht
hat.
4.2 wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Rauv
Raumluft (6) und die Kondensationszone (11) eine Innendämmung (12) eingebaut wird, die einschließlich raumseitiger Abdeckung
mehrlagig sein kann, und durch deren wasserdampfdiffusionsäquivalente
Luftschichtdicke (DIN 4108) 0,1 m oder weniger beträgt
.
4.3 wie 4.2 jedoch dadurch gekennzeichnet, daß für die Innendämmung
(12) der Quotient s. μ/ (s/7v) 0,lW/(m K) beträgt oder
unterschreitet. Der Quotient wird aus wasserdampfdiffusionsäquivalenter
Luftschichtdicke durch Wärmedurchlaßwiderstand (DIN
4108) gebildet.
4.4 wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des
Speicherbauteils (3) linien-, netz- oder flächenförmige Kondensationskanäle
(13) angeordnet werden und an den Grenzflächen zwischen Kondensationskanälen (13) und Speicherbauteilen (3)
zusätzliche Kondensationszonen (11) gebildet werden.
4.5 wie Anspruch 4.1 und 4.4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kondensationszone (11) Feuchtluft (10) zugeführt wird, die nicht der Raumluft (6) entnommen wird.
4.6 wie Anspruch 4.2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innendämmung
(12) aus Elementen besteht, die während der Nutzungsdauer ohne, oder mit einfachen Werkzeugen vorzugsweise mit Befestigung
am Speicherbauteil (3) demontiert und wieder montiert werden können
.
4.7 wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der, der
Raumluft (6) abgewandten Seite der Innendämmung (12) teil- oder ganzflächig Kondensfeuchtesperren (19) eingebaut werden.
4.8 wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der
raumabschließenden Bauteile (l) oder an deren Verbindung oder
Übergängen, Feuchteausgleichsschichten (1&) eingebaut werden.
4.9 wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Kondensationszonen (11) mit nicht- oder geringsaugendem Untergrund Kondensfeuchteabführungen
(20) angeordnet werden.
4.10 wie Anspruch 4.9, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich von der Kondensationszone (11) zur Feuchteabführung (20)
mit Kondensfeuchtesperren (19) belegt ist, die zur Feuchteabführung
(20) hin eine zunehmende Wärmedämmung zwischen der Kondensfeuchtesperre
(19) und dem Speicherbauteil (3) aufweist.
4.11 wie Anspruch 4.1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die
Raumluft (6) und die Kondensationszone (11) eine Innenverkleidung
(21) eingebaut wird und die Innenverkleidung (21) so gestaltet
ist, daß der Abstand (24) zwischen Raumluft (6) und Kondensationszone (11) von Teilen der Raumluft durchströmt werden kann.
4.12 wie Anspruch 4.11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverkleidung
(21) wärmegedämmt ist.
4.13 wie Anspruch 4.11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverkleidung
(21) aus fest eingebauten oder beweglichen Einrichtungsgegenständen gebildet wird.
4.14 wie Anspruch 4.1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innendämmung
(12) und die Innenverkleidung (21) oder jeweilige Teile davon miteinander zu gemeinsamer Funktion kombiniert werden.
4&
5. Enerqieeinspeicherung und Feuchtetransport
5.1 wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Speicher-
bauteil (3) die Kondensfeuchte in Mengen bis über ,£00 g /m gespeichert
werden kann und diese Speichermengen bei solchem Klima der Raumluft (6) und der Außenluft (5), wie in Anspruch 4.1 beschrieben,
angesammelt werden können, wenn die in Anspruch 3.1 genannte auftreffende Strahlung (12) während einer Zeit von 60
Tagen nicht wirksam wird. iezieftuunugffi £./1000 β/*%1 bti WwA ιλΑιη
2>IN 'MOS.
5.2 wie vor, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherbauteil (3)
aus organischen oder anorganischen Stoffen oder deren Kombination besteht.
5.3 wie vor, dadurch gekennzeichnet, das der Feuchteausgleich
(Feuchtewanderung) innerhalb des Speicherbauteils überwiegend durch kapillare Kräfte erfolgt.
5.4 wie vor, dadurch gekennzeichnet, daß bei Speicherbauteilen
(3) aus Stoffen mit gerichteter kapillarer Leitfähigkeit der
Einbau so erfolgt, daß die Stoffteile bezüglich ihrer kapillaren Leitfähigkeit in Richtung des beabsichtigten Feuchtetransports
eingebaut werden.
6. Feuchtluftnutzunq
6. 1 wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Verdunstungszone
(2) erzeugte Feuchtluft (10) der Raumluft (6) oder einer vorgeschalteten Nacherwärmung zugeführt wird.
6.2 wie vor, jedoch dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtluft
(10) einer Kondensationszone (11) des gleichen raumabschließenden
Bauteils (1) zugeführt wird.
6. 3wie vor jedoch dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtluft (Iß)
einer Kondensationszone (11) eines anderen raumumschließenden
Bauteils (1) zugeführt wird.
6.4 wie vor, jedoch dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtluft
(10) einer haustechnischen Wärmerückgewinnungsanlage (iH) zugeführt wird.
6.5 wie vor, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensat der
Feuchtluft (10) aus der Wärmerückgewinnungsanlage (14) einer Flussigbefeuchtungsanlage (7) zugeführt wird.
7. Energieeinspeicherunq durch auftreffende Strahlung
7.1 wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine transparente
und speichernde Wärmedämmung dadurch gebildet wird, daß hinter einer transparenten Schicht {&) als Füllstoff und Speichermasse
transparentes Stückgut (z.B.: Glasbruch) eingefüllt wird.
7.2 wie vor, jedoch dadurch gekennzeichnet, daß keine Feuchtenutzungidamit
verbunden ist.
8. Enerqieeinsparunq der Gesamtanlaqe
8.1 wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Beheizung,
z.B.: aus einer Heizungsanlage für Transmissions- und Lüftungsverluste, zu liefernde Energiemenge durch die Wirkung der
Kondensations- und Verdunstungsvorgänge entsprechend den Ansprüchen 2.1 bis 7.1 um 1?ό oder mehr gesenkt werden.
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