DE4240577C2 - Bauwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauwerk mit einem Gebäudeteil, welches zumindest in einem Teilbereich seines im wesentlichen zylindrischen Außenumfanges wenigstens eine Lichteintrittsöffnung zur Raumklimatisierung aufweist, wobei am Gebäudeteil wenigstens ein sonnenbezogener Energiewandler vorgesehen und das Gebäudeteil gegenüber seinem Fundament verdrehbar gelagert ist.

Es ist bereits bekannt, ein gegenüber dem Fundament drehbar gelagertes Gebäudeteil eines Gebäudes jeweils in die Richtung zu verdrehen, in der die natürlichen Energieressourcen von diesem Gebäudeteil möglichst optimal genutzt werden können. Ein derartiges Bauwerk stellen beispielsweise auch die Bockwindmühlen dar, bei denen das aus Holz gebaute Mühlenhaus um einen Zapfen in den Wind verdreht werden kann, damit die Flügel des am Mühlenhaus drehbar gelagerten Windrades dem Wind beispielsweise eine möglichst große Angriffsfläche bieten. Derartige Bockwindmühlen weisen im drehbaren Mühlenhaus üblicherweise jedoch keine Arbeits-, Wohn- oder dergleichen Aufenthaltsräume auf, sondern sind vielmehr praktisch als reine Windkraftwerke ausgebildet.

Um die vorhandenen Energieressourcen ebenfalls möglichst optimal ausnützen zu können, hat man auch bereits einen Sonnengenerator geschaffen, der mittels eines Zweiachsantriebes automatisch der Sonnenstrahlung nachgeführt werden kann (vgl. DE-OS 36 31 505). Auch bei diesem vorgenannten Energieumwandlungssystem wird jedoch nur eine der natürlichen Ressourcen, nämlich die Sonnenstrahlung, in elektrische Energie umgewandelt.

Um die natürlichen Energiepotentiale auch bei einem als Wohn- und Arbeitsstätte vorgesehenen Bauwerk konsequent nutzen zu können, hat man bereits ein Haus geschaffen, bei dem das gegenüber dem Fundament verdrehbare Gebäudeteil als pyramidenförmiges Dach ausgebildet ist, welches auf seinen schrägen und nach oben hin spitz zulaufenden Dachflächen mehrere Sonnenkollektoren aufweist. Dieses vorbekannte Haus weist einen Drehmechanismus auf, der das drehbare Gebäudeteil in kurzen Zeitintervallen in eine Drehposition verschiebt, in der die Kollektoren die höchste Lichtausbeute haben. Der Drehmechanismus ist auch manuell per Knopfdruck zu steuern, beispielsweise wenn Lärmquellen hinter dieses Gebäudeteil verlegt werden sollen und dabei eine geringere Ausbeute der Solarenergie in Kauf genommen wird.

Die durch das pyramidenförmige Gebäudeteile bewirkte schräge Ausrichtung der Sonnenkollektoren kommt einer guten Ausnützung der Solarenergie entgegen, jedoch kann diese Bauweise die Wohnqualität im Gebäudeinneren einschränken, was auch durch in den unteren Eckbereichen des drehbaren Gebäudeteiles angeordnete Wintergärten kaum auszugleichen ist.

Zur Verbesserung der mikroklimatischen Bedingungen hat man auch bereits ein im Querschnitt rundes sowie vor allem drehbar gelagertes Gebäude geschaffen, dessen Lichtöffnungen nach einer Seite angeordnet sind, während die restlichen Seiten des Gebäudes mit stark wärmegedämmten Wänden versehen sind (vgl. DE-OS 32 13 182). Durch diese asymmetrische Ausgestaltung des eingangs erwähnten Gebäudes läßt sich eine Verstetigung des Innenklimas in diesem Gebäude erreichen, indem nämlich die Lichtöffnungen je nach Wunsch auf die Sonne hin oder von ihr weggedreht werden. Die an diesem Gebäude vorgesehenen Sonnenkollektoren können ebenfalls über eine Drehbewegung des Gebäudes der Sonnenstrahlung nachgeführt werden. Dabei ist jedoch nicht auszuschließen, daß sich in bestimmten Drehpositionen des vorbekannten Gebäudes nur bezüglich dem Innenklima oder bezüglich der Sonnenkollektor-Leistung ein Optimum erreichen läßt, während gleichzeitig hinsichtlich der jeweils anderen Gebäudefunktion Nachteile in Kauf zu nehmen sind.

Aus der DE-AS 11 63 526 kennt man bereits eine Parkgarage, deren wendelförmige Tragfläche durch Drehung in ebenfalls wendelförmigen Führungen derart heb- und senkbar ist, daß jede Stelle der Tragfläche an mindestens einer ortsfesten Zutrittsplattform vorbeigeführt werden kann. Diese vorbekannte Parkgarage nützt zwar die bebaute Grundfläche weitgehend aus, ihre Dreh-, Hebe- und Absenkbewegung steht jedoch anderen Nutzungen, wie beispielsweise zu Wohnzwecken, eher entgegen.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Bauwerk der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das die natürlichen Energieressourcen konsequent nutzt und bei dem gleichzeitig auch den mit diesem Bauwerk gebotenen Wohn- und Lebensqualitäten ein hoher Stellenwert beigemessen wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem Bauwerk der eingangs erwähnten Art darin, daß das Gebäudeteil im wesentlichen wendelförmig zueinander angeordnete Boden- oder Geschoßflächen aufweist und daß der am Gebäudeteil vorgesehene sonnenbezogene Energiewandler zum Ausrichten auf die Sonne zum Gebäudeteil verdrehbar und/oder verschwenkbar ist.

Der im wesentlichen runde Grundriß des drehbaren Gebäudeteiles kommt auch bei einem zylindrischen Außenumriß in seinem Oberflächen-/Volumenverhältnis der Idealform einer Kugel sehr nahe. So können bei einer Grundfläche von beispielsweise nur 7 qm und etwa 3 Stockwerken bei entsprechender Ausgestaltung der Stockwerksebenen 250 qm Wohnfläche erzielt werden. Durch den runden und insbesondere kreisförmigen Grundriß läßt sich eine kompakte Gebäudehülle ohne Vor- und Rücksprünge erreichen, die größtenteils Außenwandfläche einspart und die Wärmetransmission reduziert. Auch dadurch kommt der runde Grundriß einer optimalen Ausnützung der Solarenergie durch das erfindungsgemäße Bauwerk entgegen. Dabei läßt sich eine gute Raumklimatisierung im Gebäude inneren des drehbaren Gebäudeteils durch die an dessen Außenumfang vorgesehenen Lichteintrittsöffnungen erreichen. Gegenüber den beim Ausrichten vorbekannter Bauwerke vorrangig berücksichtigten Sonnenkollektoren oder dergleichen Energiewandler heben die zur Sonne oder Lichtseite des Gebäudes hin möglichst großflächigen Lichteintrittsöffnungen auch die Wohn- und Lebensqualität der im Gebäudeinneren befindlichen Bewohner.

Das erfindungsgemäße Bauwerk weist im wesentlichen wendelförmig zueinander angeordnete Boden- oder Geschoßflächen auf. Dieses Raumkonzept ist so ausgelegt, daß sich gleichgroße und gleichwertige Räume ergeben, die je nach Bedarf unterteilt werden können. Dadurch ergibt sich ein großer Spielraum für unterschiedliche Nutzungen innerhalb des Gebäudes. Durch leichte veränderbare Trennwände können auch größere Räume und interessante Raumfolgen geschaffen werden. Durch die wendel- und schraubenlinienförmige Anordnung der Boden- oder Geschoßflächen zueinander werden, auch in Verbindung mit den als Glasfenster-Front ausgebildeten Lichteintrittsöffnungen, differenzierte Raumerlebnisse geschaffen, die eine großzügige Nutzung natürlicher Freibereiche erlauben. Vor allem aber begünstigt dieses Raumkonzept auch eine gleichmäßige solarbezogene Raumklimatisierung über das gesamte Gebäudeinnere des drehbaren Gebäudeteils.

Am drehbaren Gebäudeteil des erfindungsgemäßen Bauwerkes ist zumindest ein sonnenbezogener Energiewandler vorgesehen, der zum Ausrichten auf die Sonnen relativ zu dem Gebäude verdreht oder verschwenkt werden kann. Dadurch ist es möglich, das Gebäudeteil zeitweise auch in eine besonders schattige Drehposition zu verdrehen, die das Raumklima im Gebäudeinneren günstig beeinflußt und die dem Bewohner die aktuell beste Wohnqualität bietet; gleichzeitig kann der sonnenbezogene Energiewandler zur bestmöglichen Ausnutzung der Solarenergie gegenüber dem Gebäudeteil verdreht und auf die Sonne ausgerichtet werden.

Durch die wendelförmig zueinander angeordneten Boden- oder Geschoßflächen sowie durch den relativ zum drehbaren Gebäudeteil ebenfalls verdrehbaren sonnenbezogenen Energiewandler werden bei dem erfindungsgemäßen Bauwerk die natürlichen Energieressourcen konsequent genutzt, wobei gleichzeitig auch den mit diesem Bauwerk gebotenen Wohn- und Lebensqualitäten ein hoher Stellenwert beigemessen wird.

Um die natürlichen Energieressourcen konsequent nutzen und die solare Energiegewinnung optimieren zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Lichteintrittsöffnung(en) aus zumindest einem Glasfenster, vorzugsweise wenigstens einem Wärmeschutzfenster, gebildet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht dabei vor, daß das Gebäudeteil über einen Teilbereich seines Außenumfangs eine Glasfenster-Front als Lichteintrittsöffnung aufweist, daß der verbleibende Bereich des Außenumfanges im wesentlichen fensterlos ausgebildet ist und daß der Außenumfang in einer gedachten Schnittebene vorzugsweise jeweils etwa zur Hälfte in einen als Glasfenster-Front ausgebildeten Teilbereich und in einen fensterlosen Bereich aufgeteilt ist. Somit können auch auf der der Sonne abgewandten Seite des drehbar gelagerten Gebäudeteiles, in dessen im wesentlichen fensterlosen Gebäudebereich, die Wärmeverluste möglichst gering gehalten werden. Gleichzeitig ist es für die Bewohner auch möglich, etwa bei einer als zu stark empfundenen Sonneneinstrahlung, den im wesentlichen fensterlosen Bereich des Gebäudeteiles zur Sonne hin zu verdrehen, so daß demgegenüber die Lichteintrittsöffnungen sich mehr in einer schattigen Position befinden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß jeder Wendelgang der wendelförmig ineinander übergehenden Boden- oder Geschoßflächen des Gebäudeteils aus mehreren, vorzugsweise im wesentlichen aus drei zweckmäßigerweise kreissegmentförmigen Geschoßebenen gebildet ist, die etwa im gleichen Höhenabstand voneinander angeordnet sind. Dabei ist es vorteilhaft, wenn vorzugsweise etwa im halben Höhenabstand zwischen zwei benachbarten Geschoßebenen eine insbesondere kreissegmentförmige Tritt­ und/oder Sitzstufe vorgesehen ist.

Eine Weiterbildung gemäß der Erfindung sieht vor, daß am Außenumfang des Gebäudeteiles zumindest eine, insbesondere wärmeisolierende Schiebewand um die Längsachse des Gebäudeteiles verschieblich geführt ist und daß diese Schiebewand in einer seiner Drehstellungen die Glasfenster- Front oder dergleichen Lichteintrittsöffnungen und in einer anderen Drehstellung den im wesentlichen fensterlosen Bereich des Außenumfanges des Gebäudeteiles zumindest bereichsweise überdeckt. Diese Schiebewand bildet einen temporären Wärmeschutz. Sie kann sich tagsüber vor die geschlossene Hauswand des drehbaren Gebäudeteiles anschmiegen und beispielsweise an kalten Winternächten die verglaste Sonnenfassade des drehbaren Gebäudeteiles schließen, die durch den dadurch erreichbaren hohen Dämmwert noch effizienter arbeitet.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn zwischen der Schiebewand und der benachbarten Außenseite des Gebäudeteiles, vorzugsweise im Randbereich der Schiebewand, zumindest ein in seinem Außenumfang aufblasbares oder dergleichen veränderbares Dichtelement vorgesehen ist, das in seiner Dichtstellung insbesondere das Gebäudeteil außenseitig beaufschlagt. Dieses Dichtelement, das an der Hauswand des drehbaren Gebäudeteiles angebracht sein kann, vorzugsweise aber an der Schiebewand montiert ist, dichtet den zwischen der Schiebewand und dem Gebäudeteil verbleibenden Zwischenraum dicht ab und kann darüber hinaus die Schiebewand auch in der jeweilig eingenommenen Drehposition fixieren, insbesondere wenn das Dichtelement in seiner Dichtstellung dieses Gebäudeteil außenseitig beaufschlagt.

Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß am Gebäudeteil, vorzugsweise auf dem Dach des Gebäudeteils, eine Sonnenkollektor-Einheit als Energiewandler vorgesehen ist. Mit Hilfe dieser Sonnenkollektor-Einheit kann die in diesem erfindungsgemäßen Bauwerk benötigte elektrische Energie aus natürlichen Ressourcen gewonnen und in ausreichendem Umfang zur Verfügung gestellt werden.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Sonnenkollektor-Einheit zumindest ein Photovoltaik-Modul, vorzugsweise mehrere Photovoltaik-Module aufweist.

Um mit Hilfe dieser Sonnenkollektor-Einheit bspw. eine zusätzliche Abschattung zu erreichen, ist vorgesehen, daß die Sonnenkollektor-Einheit als schirmartiger Wetterschutz ausgebildet ist, der zumindest bereichsweise lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig ist. Die vorzugsweise zweiachsig gelagerte, d. h. achsparallel zur Längserstreckung des Gebäudeteiles verdrehbare und demgegenüber zusätzlich auch verschwenkbare Sonnenkollektor-Einheit kommt somit gleichzeitig die Funktion eines Schattenspenders und eines Regenschutzes für eine eventuelle Dachterrasse zu. Gleichzeitig kann mit diesem Solarkraftwerk das ganze Jahr über, mit einem möglichst optimalen Wirkungsgrad, Sonnenlicht "geerntet" und dieses in den benötigten elektrischen Strom umgewandelt werden.

Eine andere Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß am Gebäudeteil, vorzugsweise auf dem Dach des Gebäudeteils, ein auf die Sonne ausgerichteter oder ausrichtbarer Parabolspiegel oder dergleichen Hohlspiegel vorgesehen ist, in dessen Brennpunkt ein Stirling-Motor zur Energieumwandlung vorgesehen ist, daß der Hohlspiegel zum Ausrichten auf die Sonne relativ zum Gebäudeteil insbesondere drehbar oder schwenkbar ist und daß der Stirling-Motor zweckmäßigerweise mit einem Stromgenerator in Antriebsverbindung steht.

Um auch die in Form des Regenwassers angebotenen natürlichen Ressourcen konsequent im erfindungsgemäßen Bauwerk nutzen zu können, ist es vorteilhaft, wenn am Gebäudeteil ein vorzugsweise rinnenförmiger Regenwasser-Sammler vorgesehen ist, der in einem Brauchwasser-Leitungssystem mündet und wenn der Regenwasser-Sammler zum Auffangen des auf dem Sonnenkollektor oder dem Hohlspiegel auftreffenden Regenwassers im Bereich dieses Energiewandlers angeordnet ist. Somit kann das auf diesen Energiewandlern auftreffende Regenwasser vom Regenwasser-Sammler gesammelt und in eine Zisterne geleitet werden, um je nach Bedarf als wertvolles, kalkarmes Brauchwasser dem Brauchwasser-Leitungssystem entnommen zu werden. Durch die Verwendung von Regenwasser als Brauchwasser lassen sich die eventuell benötigten Mengen an Reinigungsmitteln zumindest teilweise einsparen, so daß das erfindungsgemäße Bauwerk auch insoweit einer behutsamen konsequenten Nutzung der natürlichen Ressourcen entgegenkommt.

Um die als Sonnenkollektor-Einheit oder als Hohlspiegel ausgebildeten Energiewandler praktisch automatisch der Sonne nachführen zu können, ist es zweckmäßig, wenn eine Steuereinheit vorgesehen ist, die zum Drehen oder Schwenken der sonnenkollektor-Einheit, des Hohlspiegels oder dergleichen Energiewandlers mit einem Drehantrieb in Steuerverbindung steht und wenn die Steuereinheit als Nachführsteuerung ausgebildet ist, die den Energiewandler relativ zum Gebäudeteil in eine vorgebbare Dreh- und/oder Schwenkposition nachführt. Dabei kann die Steuereinheit den Energiewandler in eine Drehposition nachführen, in der beispielsweise ein mit der Steuereinheit in Steuerverbindung stehendes Meßgerät eine vorgebbare Beleuchtungsstärke wahrnimmt; möglich ist aber auch, daß die Steuereinheit den Energiewandler der aktuellen Sonneneinstrahlung solange nachführt, bis der in diesem Zeitpunkt mittels des Energiewandlers maximal erzielbare Energiewert erreicht ist.

Eine demgegenüber andere Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß eine Steuereinheit vorgesehen ist, die zum Drehen oder Schwenken der sonnenkollektor-Einheit, des Hohlspiegels oder dergleichen Energiewandlers mit einem Drehantrieb in Steuerverbindung steht und daß die Steuereinheit zum Ausrichten auf eine jahres- und tageszeitlich vorprogrammierbare Dreh- und/oder Schwenkposition mit einer Zeiterfassungseinheit in Steuerverbindung steht.

Eine Weiterbildung gemäß der Erfindung sieht vor, daß am Gebäudeteil außenseitig, vorzugsweise im Bereich der Lichteintrittsöffnungen, Vakuum-Röhrenkollektoren oder dergleichen Wärmetauscher zur Erzeugung von Heißwasser vorgesehen sind. Sind diese Wärmetauscher im Bereich der Sonnenfassade oder dergleichen Lichteintrittsöffnungen des drehbaren Gebäudeteils angeordnet, können sie mit einer Drehung dieses Gebäudeteiles der Sonne einachsig nachgeführt werden. Das in den Vakuum-Röhrenkollektoren oder dergleichen erwärmte Wasser kann als warmes Brauchwasser in das Brauchwasser-Leitungssystem eingespeist und/oder einem Warmwasser-Speicher zugeführt werden.

Um dieses in den Wärmetauschern erwärmte Wasser jedoch möglichst gut und vielseitig nutzen zu können, sieht eine Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, daß die Wärmetauscher mit einer Fußbodenheizung verbunden sind, die vorzugsweise als Grundlastheizung ausgelegt ist. Der mittels der Fußbodenheizung solar erwärmte Estrich des erfindungsgemäßen Bauwerkes dient somit auch der Wärmespeicherung im drehbaren Gebäudeteil.

Um das Gebäudeinnere in diesem Gebäudeteil noch zusätzlich möglichst rasch auf die gewünschte Raumtemperatur aufheizen zu können, ist es vorteilhaft, wenn zur zusätzlichen Raumklimatisierung des Gebäudeteils eine Warmluft- oder Lüftungsheizung vorgesehen ist und wenn die der Lüftungsheizung zugeführte Luft zur Erwärmung auf eine etwa über dem Gefrierpunkt liegende Temperatur vorzugsweise durch eine im Erdboden verlegte, entsprechend lang dimensionierte Zuführleitung geführt ist. Insbesondere mit einer Lüftungsheizung läßt sich das Gebäudeinnere des erfindungsgemäßen Bauwerkes rasch auf die gewünschte Raumtemperatur aufheizen. Dabei ist diese gegebenenfalls solarerwärmte Lüftungsheizung vorzugsweise nur als schnelles Zusatzheizsystem vorgesehen, um die als Grundlastheizung ausgelegte Fußbodenheizung im Bedarfsfalle zu unterstützen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen sowie der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.

Es zeigt in unterschiedlichen Maßstäben:

Fig. 1 ein Bauwerk in einer Vorderansicht, das ein gegenüber einem Fundament drehbar gelagertes Gebäudeteil hat,

Fig. 2 das Bauwerk aus Fig. 1 in einer Seitenansicht,

Fig. 3 das Bauwerk aus Fig. 1 und 2 in einer Rückansicht auf seine dort im wesentlichen fensterloser Hausfassade,

Fig. 4 das Bauwerk aus den Fig. 1 bis 3 in einem Längsschnitt,

Fig. 5 das Sockelgeschoß des Bauwerks aus den Fig. 1 bis 4 in einem Querschnitt,

Fig. 6 die Eingangsebene in dem zwischen Sockelgeschoß und drehbarem Gebäudeteil angeordneten Bereich des Bauwerks aus den Fig. 1 bis 5,

Fig. 7 das drehbare Gebäudeteil in einem Querschnitt durch eine untere Geschoßebene,

Fig. 8 das Gebäudeteil in einem Querschnitt durch eine mittlere Geschoßebene,

Fig. 9 das Gebäudeteil in einem Querschnitt durch eine obere Geschoßebene und

Fig. 10 das drehbare Gebäudeteil des Bauwerks aus den Fig. 1 bis 9 in einem Teil-Querschnitt im Bereich des Dachgartens.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Bauwerk 1 dargestellt, das ein ortsfestes Sockelteil oder Sockelgeschoß 2 sowie ein gegenüber dem Fundament um seine vertikale Längsachse drehbar gelagertes Gebäudeteil 3 aufweist. Das Gebäudeteil 3 weist einen im wesentlichen kreisförmigen Grundriß auf und ist im Bereich seiner Geschoßebenen praktisch zylindrisch ausgebildet. In dem dem Sockelgeschoß 2 zugewandten Teilbereich des drehbaren Gebäudeteiles weist dieses eine röhren- oder zapfenförmige Querschnittsverengung 4 auf, die die tragende Säule oder den Stamm des praktisch baumförmigen Gebäudeteiles 3 darstellt und bei entsprechender Länge dieses verengten röhrenförmigen Teils unter dem Gebäudeteil 3 eine geschützte Nutz- und Stellfläche bildet.

Aus einem Vergleich der Fig. 1 bis 3 einerseits mit den Fig. 7 bis 9 andererseits wird deutlich, daß das Gebäudeteil 3 in einem Teilbereich seines Außenumfanges Lichteintrittsöffnungen aufweist, die durch Wärmeschutzfenster verschlossen sind, eine Glasfenster-Front oder -fassade bilden und der Raumklimatisierung dienen. Das auf dem Sockelgeschoß 2 drehbar gelagerte Gebäudeteil 3 kann somit mit seiner die Licht- und Wärmestrahlen der Sonne einfangenen Seite der Sonne nachwandern, wobei die Drehantriebsrichtung des Gebäudeteils 3 zumindest so gewählt ist, daß die Fensterfront dem Sonnenstand auf kürzestem Wege nachgeführt werden kann.

Da der verbleibende Bereich des Außenumfanges des Gebäudeteiles 3 im wesentlichen fensterlos ausgebildet ist, ist der Außenumfang des Gebäudeteiles 3 in einer gedachten Querschnittsebene jeweils etwa zur Hälfte in einen als Glasfenster-Front ausgebildeten Teilbereich 7 und einen fensterlosen Wandbereich 6 aufgeteilt. Bei einer hohen Sonneneinstrahlung kann das Gebäudeteil 3 daher von den Bewohnern auch so gedreht werden, daß der im wesentlichen fensterlose Bereich 6 der Hausfassade zur Sonne hin ausgerichtet ist und die gläserne Fensterfassade eher im Schatten liegt.

Vorallem in Fig. 3 ist erkennbar, daß der praktisch fensterlose Wandbereich 6 im Außenumfang des Gebäudeteiles 3 über die gesamte Längserstreckung dieses Gebäudeteiles nur wenige schmale Fensteröffnungen 8 hat und praktisch eine geschlossene Wand bildet, die im Vergleich zu der die Glasfensterfront bildenden und aneinander angrenzenden Wärmeschutzfenstern 5 im Bereich 7 der Hausfassade nur eine wesentlich kleinere Lichteintrittsöffnung darstellen.

Am Außenumfang des Gebäudeteiles 3 ist eine wärmeisolierende Schiebewand 9 um die Längsachse des Gebäudeteiles 3 verschieblich geführt, die in der in Fig. 2 und 3 dargestellten Drehposition den im wesentlichen fensterlosen Wandbereich 6 des Gebäudeteiles 3 und in einer anderen - hier nicht dargestellten - Drehstellung die Glasfenster-Front überdeckt.

Die Schiebewand 9 ist im oberen und vorzugsweise auch im unteren Randbereich des Gebäudeteiles 3 verschieblich gehalten und weist Lichteintrittsöffnungen auf, die in der in Fig. 2 und 3 gezeigten Drehstellung etwa mit den wenigen Fensteröffnungen 8 im Wandbereich 6 des Gebäudeteiles 3 fluchten.

Diese Schiebewand kann auf ihrer dem Gebäudeteil 3 zugewandten Innenseite eine Infrarot-reflektierende Beschichtung aufweisen, um die vom Gebäudeinneren ausgehende Wärmeausstrahlung wieder in das Gebäudeteil 3 zurückzu­ reflektieren.

Als Drehantrieb für die Schiebewand 9 ist ein am Außenumfang des Gebäudeteiles 3 verfahrbares und mit einem Antriebsmotor in Antriebsverbindung stehendes Gummirad vorgesehen, das die Gebäudeaußenseite des Gebäudeteiles 3 beaufschlagt. Möglich ist aber auch ein Zugantrieb, dessen an der Schiebewand 9 angreifendes Zugelement in einer Kulissenführung über den Kreisumfang des Gebäudeteiles 3 geführt ist.

Die Schiebewand 9 kann nicht nur als temporärer Wärme- und Sonnenschutz eingesetzt werden, sondern stellt auch einen gewissen Einbruchsschutz dar. Zweckmäßig ist es, wenn in den umlaufenden Randbereichen der Schiebewand zumindest ein in seinem Außenumfang beispielsweise aufblasbares oder dergleichen veränderbares Dichtelement vorgesehen ist, das in seiner Dichtstellung das Gebäudeteil 3 außenseitig beaufschlagt. Dieses Dichtelement kann in seiner Dichtstellung nicht nur den zwischen der Schiebewand 9 und dem Gebäudeteil 3 verbliebenen Zwischenraum isolierend abdichten, sondern legt auch die Schiebewand 9 in der gewählten Drehstellung fest.

Zweckmäßig ist es, wenn am Gebäudeteil zwei weitere sonnenbezogene Energiewandler vorgesehen sind, die zum Ausrichten auf die Sonne relativ zum Gebäudeteil 3 verdrehbar und/oder verschwenkbar sind. Beispielsweise weist das in Fig. 1 bis 3 in verschiedenen Außenansichten dargestellte Bauwerk 1 auf dem Dach seines drehbaren Gebäudeteiles 3 eine Sonnenkollektor-Einheit auf, die hier als zweiachsig nachführbares Photovoltaik-Solarpaneel mit über 50 qm Hochleistungs-Photovoltaik-Modulen ausgebildet ist. Dieses Solarpaneel hat einen hohen Wirkungsgrad, eine langandauernde Spitzenleistungskurve und verwandelt das Sonnenlicht derart wirkungsvoll in elektrischen Strom, daß eventuell noch zusätzlicher Strom vom Bauwerk 1 aus in das Stromnetz eingespeist werden kann.

Aus den Fig. 1 bis 3 wird deutlich, daß die Sonnenkollektor-Einheit 10 als schirmartiger Wetterschutz ausgebildet ist, der mit seiner großen, schräg geneigten Paneelfläche beispielsweise als Sonnenschirm und Schattenspender auf dem Dachgarten des Gebäudeteiles 3 eingesetzt werden kann. Je nachdem, ob die Sonnenkollektor- Einheit das Sonnenlicht eventuell noch geringfügig durchlassen soll, kann es zweckmäßig sein, wenn die Sonnenkollektor- Einheit 10 zumindest bereichsweise lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig ist.

Wegen der zweiachsigen Verdrehbarkeit und Schwenkbarkeit der Sonnenkollektor-Einheit 10 kann es zweckmäßig sein, wenn diese auch als Kran, beispielsweise als Baukran oder Materialkran, ausgebildet ist.

Die Sonnenkollektor-Einheit oder dergleichen sonnenbezogener Energiewandler wird mittels einer - hier nicht dargestellten - Steuereinheit dem Sonnenlicht nachgeführt. Diese Steuereinheit steht zum Drehen oder Schwenken der Sonnenkollektor-Einheit 10 mit einem Drehantrieb in Steuerverbindung, wobei die Steuereinheit als Nachführsteuerung ausgebildet sein kann, die die sonnenkollektor-Einheit 10 relativ zum Gebäudeteil 3 in eine vorgebbare Dreh- und/oder Schwenkposition nachführt. Falls die Sonnenkollektor-Einheit 10 jedoch auf eine jahres- und tageszeitlich vorprogrammierbare Dreh- und/oder Schwenkposition ausgerichtet werden soll, ist es zweckmäßig, wenn diese Steuereinheit mit einer Zeiterfassungseinheit in Steuerverbindung steht.

Aus dem in Fig. 4 dargestellten Längsschnitt des Bauwerkes 1 wird deutlich, daß dessen Gebäudeteil außenseitig, im Bereich der Glasfenster-Front 7, Vakuum-Röhrenkollektoren 11 oder dergleichen Wärmetauscher zur Erzeugung von Heißwasser aufweist. Diese Wärmetauscher 11 sind an einem am Außenumfang des Gebäudeteiles 3 vorgesehenen balkonartigen Inspektionsgerüst 12 gehalten und daran geländerartig befestigt. Die Vakuum-Röhrenkollektoren 11 sind mit einem Warmwasserspeicher oder dergleichen Wärmepuffer verbunden, aus dem beispielsweise das im Bauwerk 1 benötigte Warm- oder Heißwasser über ein Brauchwasser-Leitungssystem entnommen werden kann. Es versteht sich, daß in einem durch die Wärmetauscher 11 führenden Primär-Kreislauf statt Wasser auch eine andere, weniger gefrier-gefährdete Substanz geführt werden kann.

Es ist vorgesehen, daß die Vakuum-Röhrenkollektoren 11 oder dergleichen Wärmetauscher auch mit einer Fußbodenheizung verbunden sind, die vorzugsweise als Grundlastheizung ausgelegt ist. Dabei wird die von den Vakuum-Röhrenkollektoren 11 zuströmende heiße Flüssigkeit zunächst in den Wärmepuffer eingeleitet, um dort soweit abgekühlt und mit kühlerem Medium vermischt zu werden, das anschließend das Wärmetauscher-Medium der Vakuum-Röhrenkollektoren 11 in die Fußbodenheizung mit einer ausreichenden Temperatur einströmen kann.

Der mit den Wärmetauschern 11 verbundene, hier nicht sichtbare Wärmepuffer ist in der in Fig. 7 dargestellten unteren Geschoßebene des Gebäudeteiles 3 angeordnet.

Da die Fußbodenheizung nur als Grundlast-Heizung dient, ist eine weitere Lüftungsheizung erforderlich. Dabei wird die Abluft- und die Zuluft dieser Lüftungsheizung in an sich bekannter Weise über einen Wärmetauscher geführt, um die Wärme der aus dem Gebäude inneren herausgeleiteten Abluft an die angesaugte Zuluft weiterzugeben. Die für die Lüftungsheizung vorgesehene Luft wird mittels eines Heizregisters noch zusätzlich erwärmt, wobei dieser Heizregister als ein mit dem Warmwasser-Speicher oder dergleichen Wärmepuffer verbundener und ebenfalls über die Vakuum-Röhrenkollektoren 11 solarerwärmter Wärmetauscher ausgebildet ist.

Wie Fig. 1 zeigt, ist im Bereich des Sockelgeschosses 2 eine Wendeltreppe 13 vorgesehen, über dessen zentrales Tragrohr 14 die der Lüftungsheizung zugeführte Zuluft angesaugt wird. Bevor diese Zuluft in das Gebäudeinnere einströmt, wird es über eine im Erdboden verlegte, entsprechen lang bemessene Zufuhrleitung auch bei sehr kühlen Außentemperaturen auf Temperaturen über 0°C erwärmt. Die Zuluft wird über Luftfilter angesaugt, die sich am freien Ende des zentralen Tragrohres 14 der Wendeltreppe 13 befinden, um Pollen oder dergleichen Luftverunreinigungen auszufiltern.

Wie Fig. 5 zeigt, ist das übergrünte Sockelgeschoß 2 als Wohn- und Arbeitsgeschoß vorgesehen, das sich zur Sonne hin mit einer Wärmeschutz-isolierverglasten Fensterwand großflächig öffnet. Alle anderen Hüllflächen des Sockelgeschosses 2 werden ins Erdreich eingebunden und mit einer außenliegenden Wärmedämmung versehen. Das Sockelgeschoß 2 beinhaltet hier eine Zwei- bis Dreizimmerwohnung, einen Hausanschluß- und Technikraum sowie eine Verbindungsröhre 15 zu dem baumartigen Gebäudeteil 3, wobei in der Verbindungsröhre 15 auch der Befestigungskranz, der Aufnahmekranz für das Schwenklager und der Drehantrieb zum Verdrehen des Gebäudeteils 3 vorgesehen ist.

Das Gebäudeteil 3 weist, wie Fig. 4 sowie die Fig. 6 bis 10 zeigen, einen zentralen Treppenhaus-Zylinder 16 auf, der beispielsweise aus Schichtholz hergestellt und mit dem Gebäudeteil 3 fest verbunden ist. In diesem Treppenhaus- Zylinder 16 ist eine Wendeltreppe 17 vorgesehen, die auf sparsame Weise alle Ebenen und Räume des Gebäudeteils 3 erschließt. Der Treppenhaus-Zylinder 16 ist in der Verbindungsröhre 15 des Sockelgeschosses 2 drehbar gelagert, so daß das Gebäudeteil 3 mittels dem hier nicht dargestellten Drehantrieb in die gewünschte Drehposition verdreht werden kann. Aus Fig. 4 sowie insbesondere den Fig. 7 bis 10 wird deutlich, daß das Gebäudeteil 3 im wesentlichen wendelförmig zueinander angeordnete Boden- oder Geschoßflächen aufweist. Dabei ist jeder, sich über 360° erstreckende Wendelgang der wendelförmig ineinander übergehenden Boden- oder Geschoß­ flächen des Gebäudeteils 3 aus drei kreissegmentförmigen Geschoßebenen gebildet, die im gleichen Höhenabstand voneinander mit einem Geschoßversatz von 90 cm angeordnet sind. Diese drei, hier mit 18 gekennzeichneten Geschoßebenen der einzelnen Wendelgänge sind über Sitz- und Trittstufen verbunden, die als Zwischenstufen 19 im halben Höhenabstand von 45 cm zwischen zwei benachbarten Geschoßebenen angeordnet sind.

Das Gebäudeteil 3 stellt hier eine Ingenieur-Holzkonstruktion dar, deren durch die Geschoßebenen 18 und Zwischenstufen 19 gebildeten Radialraster mit den Holzträgern sowie den in die Konstruktion eingearbeiteten Höhenvorsprüngen von innen wie von außen ablesbar sind. Zusammen mit der großzügigen Verglasung der Glasfenster-Fassade 7, der auch durch die Sonnenkollektor-Einheit 10 geschützten und in Fig. 10 dargestellten Dachterrasse, mit dem spiralförmig ansteigenden Dachgarten und auch der durch das turmartige Gebäudeteil 3 bewirkten Aussichtslage werden höchste Wohnatmosphäre und Wohnqualitäten erzielt.

In den Fig. 7 bis 10 ist der praktisch fensterlose Wandbereich 6, die als Glasfenster-Front ausgebildete Fensterfassade 7 sowie die gestrichelt angedeutete Schiebewand 9 des Gebäudeteiles 3 gut zu erkennen.

Am Gebäudeteil 3 ist auch ein vorzugsweise rinnenförmiger Regenwasser-Sammler vorgesehen, der über ein im Dachgarten- Bereich angeordnetes Wasserbecken 20 zum Brauchwasser- Leitungssystem des Bauwerks 1 führt. Der hier nicht dargestellte Regenwasser-Sammler ist zum Auffangen des auf der Sonnenkollektor-Einheit 10 auftreffenden Regenwassers im Bereich dieses Energiewandlers angeordnet.

Mittels des aufgefangenen Regenwassers werden die im Haus befindlichen Wasch- und Spülmaschinen, d. h. alle Wasserverbraucher, die höhere Anforderungen an die Wasserqualität stellen, betrieben, so daß wegen der Kalkfreiheit des Regenwassers weniger Spülmittel erforderlich sind. Das von diesen Wasserverbrauchern benützte Brauchwasser wird anschließend über eine im Garten des Bauwerks 1 befindliche biologische Reinigungsanlage geführt und einem Schönungsteich zugeführt, in der die Qualität des Wassers auch optisch beurteilt werden kann. Diesem Schönungsteich ist zuströmseitig ein Wasserspeicher vorgeschaltet, der den Wasserspiegel im Teich auf einen bestimmten Pegel ausgleicht und ein Absinken des Wasserspiegels verhindert, was andernfalls eine Belästigung durch Schnaken oder dergleichen verursachen könnte. Abströmseitig ist dem Schönungsteich ebenfalls ein Brauchwasserspeicher nachgeschaltet, um darin das Brauchwasser mit einer geringeren Wasserqualität aufzufangen. Dieses Brauchwasser kann beispielsweise zum Blumengießen eingesetzt werden, da es Phosphate und dergleichen Düngerstoffe als Reststoffe der verwendeten Waschmittel enthält. Dieses Brauchwasser wird aber auch für ein zusätzliches Wasser-WC 21 verwendet, welches sich in einer unteren Gebäudeebene oder - wie hier - im Sockelgeschoß 2 befindet. Im Bereich der mittleren, in Fig. 8 dargestellten Geschoßebene des drehbaren Gebäudeteils 3 ist ein Toilettensitz 22 vorgesehen, der über ein kurzes Fallrohr in eine Komposttoilette 23 führt, die in der in Fig. 7 dargestellten unteren Geschoßebene des Gebäudeteiles 3 angeordnet ist. Diese Komposttoilette, die ohne Wasserspülung funktioniert, ist über ein weiteres Fallrohr mit einer im Bereich des Küchenspülbeckens 24 angeordneten Fallöffnung verbunden, in die die in der Küche anfallenden verrottungsfähigen organischen Abfälle eingefüllt und der Komposttoilette 23 zugeführt werden können.

Das Bauwerk 1 mit seinem drehbaren Gebäudeteil 3 kann selbstverständlich aus den verschiedensten geeigneten Baumaterialien hergestellt werden. In der hier dargestellten Ausführungsform ist das Gebäudeteil 3 jedoch als Holzkonstruktion ausgebildet und somit ebenfalls aus einem natürlichen Material hergestellt.

Das um seine vorzugsweise vertikale Längsachse verdrehbare Gebäudeteil 3, das bei einer kleineren Dimensionierung aus dem Sockelgeschoß 2 entnommen und an anderer Stelle wieder aufgebaut werden kann, kann je nach Raumbedarf durch Anfügung weiterer kreissegmentförmiger Geschoßebenen insbesondere in dem dem Sockelgeschoß 2 abgewandten oberen Bereich des Gebäudeteiles 3 noch beliebig erweitert werden.

Im Gegensatz zu manch anderen Energie-autarken Bauwerken nutzt das erfindungsgemäße Bauwerk 1 nicht nur die natürlichen Energieressourcen in konsequenter Weise, sondern setzt gleichzeitig auch die Umweltressourcen in eine möglichst hohe Lebens- und Wohnqualität um.

Claims (17)

1. Bauwerk mit einem Gebäudeteil, welches zumindest in einem Teilbereich seines im wesentlichen zylindrischen Außenumfanges wenigstens eine Lichteintrittsöffnung zur Raumklimatisierung aufweist, wobei am Gebäudeteil wenigstens ein sonnenbezogener Energiewandler vorgesehen und das Gebäudeteil gegenüber seinem Fundament verdrehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebäudeteil (3) im wesentlichen wendelförmig zueinander angeordnete Boden- oder Geschoßflächen aufweist und daß der am Gebäudeteil (3) vorgesehene sonnenbezogene Energiewandler zum Ausrichten auf die Sonne relativ zum Gebäudeteil (3) verdrehbar und/oder verschwenkbar ist.

2. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintrittsöffnung(en) aus zumindest einem Glasfenster, vorzugsweise einem Wärmeschutzfenster (5), gebildet ist (sind).

3. Bauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebäudeteil (3) über einen Teilbereich seines Außenumfanges eine Glasfenster-Front als Lichteintritts­ öffnung aufweist, daß der verbleibende Bereich des Außenumfanges im wesentlichen fensterlos ausgebildet ist und daß der Außenumfang vorzugsweise jeweils etwa zur Hälfte in einen als Glasfenster-Front ausgebildeten Teilbereich (7) und in einen zweckmäßigerweise praktisch fensterlosen Wandbereich (6) aufgeteilt ist.

4. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wendelgang der wendelförmig ineinander übergehenden Boden- oder Geschoßflächen des Gebäudeteiles (3) aus mehreren, vorzugsweise im wesentlichen aus drei zweckmäßigerweise kreissegmentförmigen Geschoßebenen (18) gebildet ist, die etwa im gleichen Höhenabstand voneinander angeordnet sind.

5. Bauwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise im halben Höhenabstand zwischen zwei benachbarten Geschoßebenen (18) eine kreissegmentförmige Tritt- und/oder Sitzstufe (19) vorgesehen ist.

6. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Gebäudeteiles zumindest eine wärmeisolierende Schiebewand (9) um die Längsachse des Gebäudeteiles (3) verschieblich geführt ist und daß die Schiebewand (9) in einer seiner Drehstellungen die Glasfenster-Front (7) oder dergleichen Lichteintrittsöffnungen und in einer anderen Drehstellung den Wandbereich (6) des Außenumfanges des Gebäudeteiles (3) zumindest bereichsweise überdeckt.

7. Bauwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schiebewand (9) und der benachbarten Außenseite des Gebäudeteiles (3), vorzugsweise im Randbereich der Schiebewand (9), zumindest ein in seinem Außenumfang aufblasbares oder dergleichen veränderbares Dichtelement vorgesehen ist, das in seiner Dichtstellung insbesondere das Gebäudeteil (3) außenseitig beaufschlagt.

8. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Gebäudeteil (3), vorzugsweise auf dem Dach des Gebäudeteils (3), eine Sonnenkollektor- Einheit (10) als Energiewandler vorgesehen ist.

9. Bauwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenkollektor-Einheit (10) zumindest ein Photovoltaik- Modul, vorzugsweise mehrere Photovoltaik-Module aufweist.

10. Bauwerk nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenkollektor-Einheit (10) als schirmartiger Wetterschutz ausgebildet ist, der zumindest bereichsweise lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig ist.

11. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Gebäudeteil (3), vorzugsweise auf dem Dach des Gebäudeteils (3), ein auf die Sonne ausgerichteter oder ausrichtbarer Parabolspiegel oder dergleichen Hohlspiegel vorgesehen ist, in dessen Brennpunkt ein Stirling-Motor zur Energieumwandlung vorgesehen ist, daß der Hohlspiegel zum Ausrichten auf die Sonne relativ zum Gebäudeteil drehbar und/oder schwenkbar ist und daß der Stirling-Motor zweckmäßigerweise mit einem Stromgenerator in Antriebsverbindung steht.

12. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Gebäudeteil (3) ein vorzugsweise rinnenförmiger Regenwasser-Sammler vorgesehen ist, der in einem Brauchwasser-Leitungssystem mündet, und daß der Regenwasser-Sammler zum Auffangen des auf dem Sonnenkollektor oder dem Hohlspiegel auftreffenden Regenwassers im Bereich dieses Energiewandlers angeordnet ist.

13. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit vorgesehen ist, die zum Drehen und/oder Schwenken der Sonnenkollektor-Einheit, des Hohlspiegels oder dergleichen Energiewandlers mit zumindest einem Dreh- und/oder Schwenkantrieb in Steuerverbindung steht und daß die Steuereinheit als Nachführsteuerung ausgebildet ist, die den Energiewandler relativ zum Gebäudeteil (3) in eine vorgebbare Dreh­ und/oder Schwenkposition nachführt.

14. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit vorgesehen ist, die zum Drehen und/oder Schwenken der Sonnenkollektor-Einheit, des Hohlspiegels oder dergleichen Energiewandlers mit zumindest einem Dreh- und/oder Schwenkantrieb in Steuerverbindung steht und daß die Steuereinheit zum Ausrichten auf eine jahres- und tageszeitlich vorprogrammierbare Dreh- und/oder Schwenkposition mit einer Zeiterfassungseinheit in Steuerverbindung steht.

15. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß am Gebäudeteil außenseitig, vorzugsweise im Bereich der Lichteintrittsöffnungen, Vakuum-Röhrenkollektoren oder dergleichen Wärmetauscher (11) zum Beispiel zur Erzeugung von Heißwasser und/oder als Wärmequelle für eine Fußboden-Heizung vorgesehen sind.

16. Bauwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (11) mit einer Fußboden-Heizung verbunden sind, die vorzugsweise als Grundlast-Heizung ausgelegt ist.

17. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur zusätzlichen Raumklimatisierung des Gebäudeteils (3) eine Warmluft- oder Lüftungsheizung vorgesehen ist und daß die der Warmluft- oder Lüftungsheizung zugeführte Luft zur Erwärmung auf eine etwa über dem Gefrierpunkt liegende Temperatur vorzugsweise durch eine im Erdboden verlegte Zufuhrleitung geführt ist.