EP3284880B1 - Kulturgutschutzvorrichtung - Google Patents

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EP3284880B1
EP3284880B1 EP17185155.3A EP17185155A EP3284880B1 EP 3284880 B1 EP3284880 B1 EP 3284880B1 EP 17185155 A EP17185155 A EP 17185155A EP 3284880 B1 EP3284880 B1 EP 3284880B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
cultural object
vent
vent opening
protection device
Prior art date
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Active
Application number
EP17185155.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3284880A1 (de
Inventor
Daniel Heite
Johannes Ingrisch
Andreas Kaufmann
Florian HESS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Publication date
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Priority to PL17185155T priority Critical patent/PL3284880T3/pl
Publication of EP3284880A1 publication Critical patent/EP3284880A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3284880B1 publication Critical patent/EP3284880B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H1/00—Buildings or groups of buildings for dwelling or office purposes; General layout, e.g. modular co-ordination or staggered storeys
    • E04H1/12—Small buildings or other erections for limited occupation, erected in the open air or arranged in buildings, e.g. kiosks, waiting shelters for bus stops or for filling stations, roofs for railway platforms, watchmen's huts or dressing cubicles
    • E04H1/1205—Small buildings erected in the open air
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H15/00—Tents or canopies, in general
    • E04H15/02—Tents combined or specially associated with other devices
    • E04H15/10—Heating, lighting or ventilating
    • E04H15/14—Ventilating

Definitions

  • the invention relates to a transparent housing for the protection of cultural goods. Controlled ventilation prevents the setting of a climate within the housing that is disadvantageous for the respective cultural property.
  • the invention is also directed to methods for protecting cultural goods from adverse weather influences.
  • the wooden enclosures can also be damaged by the winter climate. This results in the need for regular repairs or a regular exchange of the constructions.
  • the wooden enclosures are heavy and bulky and voluminous even when disassembled are. Overall, this results in high logistics, storage and cost expenses.
  • the above-mentioned work identifies the cause of damage as the entry of moisture through weather and condensation in connection with large and numerous amplitudes at temperature, in particular the resulting freeze-thaw change, and chemical solution processes due to environmental pollutants.
  • the main damaging mechanisms for cultural objects exposed to the outside are thermal and hygrothermal softening, frost-thaw changes, the chemical solution due to polluted air and organism infestation. Except for thermal softening, the damage mechanisms mentioned are based on the presence of air humidity and material moisture.
  • the DE 195 06 200 A1 describes a method for controlling pests in objects made of wood, textiles, leather, canvases etc., as well as in stored goods or foods, which are introduced in a mobile fumigation room, for example a shell or a tent with a pneumatic supporting frame.
  • a mobile fumigation room for example a shell or a tent with a pneumatic supporting frame.
  • the fumigation space is then sealed largely gas-tight and then filled with a treatment gas, for example an inert gas and / or a toxic gas.
  • the present invention is accordingly directed to a housing for the protection of objects exposed to the outside, with a floor sleeve which is set up to surround the object to be protected all around on the floor and to keep soil moisture out.
  • the device contains a sleeve made of membrane material, which surrounds the object to be protected from above and from all sides and which is reversibly attached to the base sleeve.
  • the sleeve closes off with the bottom sleeve in such a way that no precipitation can penetrate.
  • the envelope made of membrane material is at least partially transparent or translucent.
  • the device has at least one first ventilation opening for the supply air and at least one second ventilation opening for the exhaust air.
  • the first ventilation opening is located in the vertical direction below the second ventilation opening for the exhaust air.
  • the device according to this first embodiment is intended as an enclosure to protect cultural assets from To serve weather influences.
  • a shell made of transparent membrane material surrounds the object and creates a separation between the outside and inside climate. The property is protected from precipitation.
  • a tight floor sleeve keeps soil moisture out.
  • the transparent housing is provided with first and second ventilation openings, which aim to ensure a building-physical indoor climate optimized for the object to be protected by reducing the air and material moisture as much as possible. This can reduce the effect of the damage mechanisms.
  • the membrane material is stable and durable, yet light and material-saving, easy to assemble and disassemble and can be stored in a space-saving manner. It can also be transparent, thus giving a clear view of the object to be protected.
  • the device according to the invention thus enables the object to be protected to dry and prevents or reduces the moisture-based processes which could lead to damage to the object.
  • This controlled ventilation takes place in direct sunlight, which naturally varies with the weather and the position of the sun. At night, when the sun is low (depending on the time of year and day), especially when shaded by surrounding buildings, and when the sky is cloudy, especially when there is heavy rainfall, this controlled ventilation will cease.
  • the bottom sleeve can consist of an elastic material or contain such a sealing element.
  • the floor sleeve can contain a plastic, metal, wood or other rigid material.
  • the bottom sleeve can be constructed from removable individual elements. For example, a construction made of steel parts comes into question, which has a seal to the floor to prevent soil moisture from penetrating into the device after precipitation.
  • the membrane material shell is selected depending on the shape and size of the object to be protected.
  • the material thickness can be about 100 microns to about 350 microns. In some embodiments of the invention, the material thickness can be about 3 mm to about 10 mm.
  • the membrane material can contain or consist of polycarbonate and / or polyethylene and / or glass and / or acrylic.
  • the membrane material cover is reversibly attached to the bottom sleeve and closes with the bottom sleeve so that no precipitation can penetrate.
  • Suitable reversible fastening systems are known to the person skilled in the art, eg from the field of tent construction.
  • mooring by means of a rope and suitable eyelets on the base sleeve and on the membrane material envelope can be considered.
  • the penetration of precipitation can be achieved, for example, by flush sealing of the membrane material covering on the base sleeve with a circumferential inclination of the corresponding surface of the base sleeve.
  • the membrane material envelope can also extend downward beyond the outer surface of the base collar.
  • the device according to the invention has at least one first ventilation opening for the supply air and at least one second ventilation opening for the exhaust air, the first ventilation opening for the supply air being located in the vertical direction below the second ventilation opening for the exhaust air.
  • the first ventilation opening for the supply air and the second ventilation opening for the exhaust air can be designed identically, which e.g. Size and geometry concerns, or turn out differently. It is crucial that an air flow can form under the influence of solar radiation, which penetrates into the device through the ventilation opening for the supply air and exits through the ventilation opening for the exhaust air.
  • the assignment of the two ventilation openings only results from their relative vertical position to one another, since the air heated by the sun's rays rises upwards.
  • the first ventilation opening for the supply air can be located in the base sleeve and / or in the envelope made of membrane material. In some embodiments of the invention, the first ventilation opening for the supply air can also consist of an opening between the base sleeve and the shell made of membrane material, through which air can penetrate but not precipitation. For example by a corresponding overlap of both components.
  • the membrane material sleeve is clamped by a frame which rests on the base collar and is reversibly attached to the latter.
  • the shell can have smaller wall thicknesses and lower weight without the strength of the housing being reduced. This facilitates the transport and construction of the housing and at the same time achieves the necessary resistance to snow and wind pressure.
  • the membrane material envelope can also be attached to the frame. As a result, the mechanical strength can be increased further.
  • the frame can be constructed from removable individual elements.
  • the frame can also be stored in a space-saving manner.
  • the frame spans the membrane material and thus prevents the latter from partially resting on the object to be protected, even with a low material thickness and correspondingly great flexibility. This ensures, irrespective of the shape of the object to be protected, that all parts of the object to be protected can be flowed around equally by the air stream without parts of the membrane material covering this preventing this in part.
  • the frame can consist of a metal or an alloy or of a plastic or of wood.
  • a construction made of steel parts is an option.
  • the frame can also consist of an elastic material and fulfill the carrying function together with the attached cover as a surface structure.
  • Such Solutions are known for example from the field of tent construction.
  • the ventilation openings are designed in such a way that no precipitation can penetrate through them. This can e.g. through canopies, air scoops or other measures known per se.
  • the device has at least two ventilation flaps which can be opened and closed and which, when closed, seal the first and second ventilation openings in an airtight or approximately airtight manner.
  • the ventilation flaps can be closed if ventilation of the object to be protected is not desired, e.g. in the absence of sunlight on the device. This prevents condensation of water on the object in the event of an unfavorable ambient climate (humid outside than inside, object cool).
  • the ventilation flaps can be attached to the frame.
  • the ventilation flaps can be mechanically controllable.
  • the device additionally has a fan which is arranged in such a way that an air flow can be generated, which penetrates into the device through the first ventilation opening and exits through the second ventilation opening for the exhaust air.
  • a fan which is arranged in such a way that an air flow can be generated, which penetrates into the device through the first ventilation opening and exits through the second ventilation opening for the exhaust air.
  • This embodiment makes it possible to carry out a controlled ventilation in that the fan in operation generates the air flow mentioned. This can support or increase free convection, which would also take place without the fan due to solar radiation.
  • the fan can be set up to generate an air flow if the solar radiation is insufficient or no longer sufficient for the formation of free convection, but the outside climate is still suitable for drying the object to be protected. The fan thus enables more intensive ventilation as well as a longer usable ventilation time and thus an overall improved drying of the object to be protected.
  • the installation of the fan and its direction of rotation result from the purpose of the fan to be achieved.
  • the fan can e.g. be positioned in the area of the first ventilation opening for the supply air or in the area of the second ventilation opening for the exhaust air and / or be fitted in one or both ventilation openings.
  • a solar panel which is set up to drive the fan by means of electrical current.
  • This embodiment enables the operation of the fan depending on the solar radiation on the device.
  • the electric current for driving the fan is generated when the sun shines through the solar panel with solar cells. This means that as soon as the sun does not shine, no electrical current is generated to operate the fan.
  • Controlled ventilation by means of a fan only takes place under favorable, ie dry, climatic conditions. Essentially, the fan operates when free convection would also occur. Excessive air exchange in unfavorable climatic conditions is avoided and thus condensation of air humidity on the object to be protected. No external control or regulation is required for this, so that the outlay for maintaining and operating the device is minimized.
  • this can additionally contain a warm air collector located outside the membrane material, which is set up to heat the supply air before it enters through the first ventilation opening.
  • a warm air collector located outside the membrane material, which is set up to heat the supply air before it enters through the first ventilation opening.
  • the device can have both a fan and a warm air collector and a solar panel. This embodiment makes it possible, on the one hand, to limit the operation of the fan by means of locally generated electrical current to the duration of the solar radiation, and thus to avoid undesired air exchange, and on the other hand Preheat the air that is passed by the fan past the object to be protected.
  • ventilation flaps are also included in the above-mentioned embodiments with a fan, as described above.
  • the ventilation flaps can be closed when an air exchange is not desired, i.e. when the fan is not in operation and ventilation is not carried out by free convection.
  • the device can additionally contain sensors for measuring the air temperature and / or the relative air humidity, which are located inside and outside the membrane material. These can be set up to control or regulate the opening and closing of the ventilation flaps and / or the operation of the fan depending on indoor and outdoor climate data.
  • This embodiment makes it possible to exchange air in unfavorable climatic external conditions can be automatically prevented by closing the ventilation flaps when the measured values of the sensors inside and outside the membrane material are measured to measure the air temperature and relative humidity.
  • a data processing unit and an external power supply are required which enable the data processing unit to operate as well as the movement of the ventilation flaps.
  • the object can be ventilated by free convection caused by solar radiation. This does not require further regulation or control and no electrical auxiliary energy, so that the method can be carried out very easily.
  • the ventilation of the object inside the housing can be checked by means of at least one ventilation flap, the ventilation flap being able to be opened and closed and, in the closed state, closing the first and / or second ventilation openings.
  • two ventilation flaps can be provided, which are each assigned to the first and the second ventilation opening.
  • the ventilation flaps can be closed temporarily if the climatic conditions outside of the device given by air temperature and humidity are in comparison to the climatic conditions inside the device such that condensation of air humidity can occur on the object to be protected.
  • the object can be ventilated by an air stream which penetrates the device through the first ventilation opening for the supply air and exits through the second ventilation opening for the exhaust air and which is generated or amplified by a fan. This enables optimized drying or the optimal discharge of moisture.
  • the fan can be driven by electrical current, which is generated by means of a solar panel with solar cells. This enables the device to be operated in remote locations or without a mains connection, so that assembly and operation can be simplified.
  • the supply air can be heated by a warm air collector before entering through the first ventilation opening.
  • sensors located inside and outside the membrane material envelope can be used to measure the air temperature and the relative air humidity.
  • the optional ventilation flaps and / or the fan and / or the warm air collector can be controlled or regulated with these measured values.
  • Figure 1 represents basic aspects of the basic experimental setup of a device (1) according to the invention.
  • the device (1) contains a shell made of membrane material (3), which rests on a base collar (2) or on a base and rises above it with vertical walls (21) and with a slightly sloping roof (22) completes above.
  • the roof is designed as a pent roof, although other roof shapes can also be selected, for example a domed roof or a saddle roof or a free form.
  • the envelope made of membrane material (3) can have a material thickness which allows a self-supporting construction.
  • a frame can be provided which gives additional stability and thus allows a lower material thickness of the membrane material.
  • the shell made of membrane material (3) can be completely or partially translucent or transparent. In some embodiments of the invention, only individual walls or wall segments or wall parts of the shell (3) can be made transparent or translucent.
  • the sheath can contain a latent heat store, at least in partial areas, which reduces temperature fluctuations
  • the device (1) has at least one ventilation opening (4) for the supply air (5) in a vertical wall section in the area of the base collar (2) or the base, and a second ventilation opening in a vertical wall in the upper area of the device (1) (6) for the exhaust air (7). It follows from this that the ventilation opening (4) for the supply air (5) is located below the second ventilation opening (6) for the exhaust air (7) with respect to a vertical direction. In the embodiment shown here, the two ventilation openings are also located in two opposite wall sections of the transparent housing (3a) and the base sleeve (2) or the base.
  • the two arrows (5) and (7) symbolize the incoming and outgoing air directions regardless of the ventilation concept used, i.e. free convection or by means of at least one optional fan (10).
  • test body (101) with a mass of 85 kg ( ⁇ 3 kg) serves as a hygrothermal load and represents the object to be protected.
  • the test body (102) with a Mass of 10 kg ( ⁇ 0.1 kg) was cleaned and watered before the start of the experiment. Among other things, the occurrence of vegetation is examined on this test body.
  • first sensors (13) in order to record the interior climate of the transparent housing (3a).
  • the redundant recording by an environment-independent data logger (13a) serves as a backup for the data of the interior climate in the event of a sensor failure or a power failure.
  • the temperature sensors (23) and 24) measure the surface temperature on the north and south sides of the test body (101).
  • second sensors (14) which are located outside the device (1). The recorded measurement data are collected and saved by a PC.
  • FIG 2 In order to demonstrate the mode of operation of the device, measured values from different housings are compared.
  • FIG 2 different protective enclosures are shown, all of which have the same orthogonal geometry.
  • a conventional wooden housing Figure 2-1
  • three transparent enclosures (( Figures 2-2, 2-3 and 2-4 ), on which the comparison between opaque and transparent or translucent is carried out with different ventilation variants.
  • Figure 2-2 an embodiment with free convection
  • Figure 2-3 shows an embodiment with a fan (10) and with a hot air collector (12)
  • Figure 2-4 shows an embodiment only with fan (10).
  • FIG. 1 a further device (1) according to the present invention was produced, which in Figure 2-5 is shown.
  • This device (1) comprises a rectangular base collar (2) which holds the object (101, 102) to be protected. surrounds on the floor. The floor cuff keeps soil moisture out.
  • the device (1) further comprises a cover made of transparent membrane material (3) which surrounds the object (101, 102) to be protected from above and from all sides and which is clamped by a frame (8) made of metal, for example steel, which rests on the bottom sleeve (2) and is reversibly attached to it.
  • the membrane material (3) closes with the bottom sleeve (2) so that no precipitation can penetrate.
  • the device (1) also comprises a fan (10) which is set up to generate an air flow which penetrates into the device (1) through the first ventilation opening (4) for the supply air (5) and through the second ventilation opening ( 6) for the exhaust air.
  • the ventilation opening (4) for the supply air (5) and the second ventilation opening for the exhaust air are all in the Figure 2 shown variants are the same and were already in connection with the Figure 1 explained. In the Figure 2-5 the ventilation openings are not shown explicitly.
  • the content of the in Figure 2 The variants shown with regard to the object (101, 102) to be protected and the first and second sensors (13, 13a, 23, 24) have already been described in connection with Figure 1 shown and explained.
  • the measurement results in the Figures 3 and 4 clearly show that there is a significantly greater drying potential in the transparent enclosures compared to the wooden enclosure, especially when the weather is good, ie solar radiation. This result can be recognized from the lower relative air humidity.
  • the top values of the transparent housing with warm air collector on December 26, 2015 stand at 36 ° C / 18% RH compared to the wood housing with 16 ° / 75% RH. At the time, the outside air conditions were uniformly 14 ° C / 45% RH.
  • the graphics also show that the wood housing generally follows the outside air conditions in terms of temperature and humidity conditions, and in some cases even more harmful conditions arise. It is therefore questionable whether one Wood housing, currently common practice, can achieve a protective effect at all.
  • the device according to the present invention also has advantages in terms of weight and storage compared to the previously known solid housings.

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  • Tents Or Canopies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine transparente Einhausung zum Schutz von Kulturgütern. Durch kontrollierte Belüftung wird die Einstellung eines für das jeweilige Kulturgut nachteiligen Klimas innerhalb der Einhausung verhindert. Die Erfindung ist außerdem auf Verfahren zum Schutz von Kulturgütern vor nachteiligen Witterungseinflüssen gerichtet.
  • Winterliche Schutzhüllen aus Holz haben eine jahrhundertelange Tradition, deren Wirkung allgemein anerkannt war. Tatsächlich wird der Schutz von außenexponierten Kulturgütern, wie z.B. Skulpturen, Brunnen, Wandreliefs, Grabmälern etc. vor Witterungseinflüssen, vor allem im Winter, bisher meist mit Einhausungen aus Holz realisiert. Diese Einhausungen aus Holz haben aber verschiedene Nachteile. So entsteht unter Umständen ein schädigendes Innenklima, da durch unkontrollierte Durchlüftung sowie Diffusion Feuchtigkeit eingetragen werden kann und dann am Objekt kondensieren kann. Diese kondensierte Feuchtigkeit kann dann zu Schäden am Objekt führen.
  • Zusätzlich kann die Einhausungen aus Holz durch das winterliche Klima ebenso geschädigt werden. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit regelmäßiger Instandsetzungen bzw. eines regelmäßigen Austauschs der Konstruktionen. Hinzu kommt, dass die Einhausungen aus Holz ein hohes Gewicht haben und auch im demontierten Zustand sperrig und voluminös sind. Insgesamt ergibt sich daraus ein hoher Logistik-, Lager- und Kostenaufwand.
  • Schließlich sind Einhausungen aus Holz nicht durchsichtig. Deshalb sind die geschützten Kulturgüter für den Betrachter nicht sichtbar. Das stellt einen ästhetischen Nachteil dar und in Bezug auf den Tourismus auch einen potentiell wirtschaftlichen Nachteil.
  • Tatsächlich ist seit den 1970er Jahren ein Rückgang bei der Verwendung von Einhausungen aus Holz zu verzeichnen. Die Gründe dafür liegen einerseits im finanziellen und logistischen Aufwand und hängen andererseits mit dem Bestreben zusammen, die Objekte ganzjährig sichtbar zu lassen.
  • Obwohl der Einsatz von Einhausungen aus Holz aber immer noch allgemein anerkannte Praxis darstellt, ist deren positiver Einfluss auf das eingehauste Objekt in der Regel nicht wissenschaftlich belegt. Unter gewissen Umständen kann aufgrund eingetragener Feuchtigkeit durch Diffusion und Kondensation sogar ein schädigendes Klima innerhalb der Einhausung entstehen. Zudem haben neuere Forschungsarbeiten festgestellt, dass die Objekte in der Regel im Herbst mit hoher Materialfeuchte eingehaust werden und diese Feuchte in gebräuchlichen Einhausungstypen über die Einhausungsperiode kaum abnimmt. Dadurch können auf Feuchtigkeit basierende Schadensmechanismen auch im geschützten Zustand wirken.
  • In den letzten Jahrzehnten wurden die Wirkweisen bestehender Schutzbauten sowie die neu entwickelter Schutzkonstruktionen an unterschiedlichen Objekten im Rahmen mehrerer unabhängiger Forschungsprojekte untersucht. Anzuführen sind hier insbesondere die folgenden von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Projekte:
    • "Winterzelt", Weikersheim und Clemenswerth, 1997-2003
    • "Einhausung der Brückenfiguren Unter den Linden", Berlin, 2006-2010
    • "Winterschutzeinhausungen", IDK Leipzig, 2012 - voraussichtlich 2016
  • Die oben genannten Arbeiten identifizieren als Schadensursachen übereinstimmend den Eintrag von Feuchtigkeit durch Wetter und Kondensation in Zusammenhang mit großen und zahlreichen Amplituden bei der Temperatur, hier insbesondere der daraus resultierende Frost-Tau-Wechsel, und chemische Lösungsprozesse durch Umweltschadstoffe.
  • Für außenexponierte Kulturgüter sind als hauptsächliche schädigende Mechanismen die thermische und hygrothermische Entfestigung, Frost-Tau-Wechsel, die chemische Lösung aufgrund schadstoffbelasteter Luft sowie Organismenbefall belegt. Bis auf die thermische Entfestigung basieren die genannten Schadensmechanismen auf dem Vorhandensein von Luftfeuchtigkeit und Materialfeuchte.
  • Aus der WO 2014/089890 A1 ist bekannt, Bodendenkmäler nach der Ausgrabung vor der Einwirkung von Luftsauerstoff, Sonnenstrahlung und Niederschlägen durch ein abgedichtetes Zelt zu schützen, welches eine Schutzatmosphäre aus Argon enthält.
  • Die DE 195 06 200 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bekämpfen von Schädlingen in Gegenständen aus Holz, Textilien, Leder, Leinwänden etc. sowie in Vorratsgütern oder Lebensmitteln, die in einem mobilen Begasungsraum, beispielsweise eine Hülle oder ein Zelt mit einem pneumatischen Traggerüst eingebracht werden. Der Begasungsraum wird anschließend weitgehend gasdicht versiegelt und dann mit einem Behandlungsgas, beispielsweise einem Inertgas und/oder einem toxischen Gas gefülllt.
  • Es besteht daher Bedarf an einer Schutzeinhausung, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere also gleichzeitig das eingehauste Objekt nicht nur vor den direkten Witterungseinflüssen schützt, sondern auch vor durch eintretende Feuchtigkeit verursachte Schäden, weiterhin die Sichtbarkeit des Objektes ermöglicht, stabil und langlebig ist und trotzdem leicht und materialsparend ist einfach zu montieren und demontieren ist, und platzsparend zu lagern ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kulturgutschutzvorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
  • Die vorliegende Erfindung ist demgemäß gerichtet auf eine Einhausung zum Schutz von außenexponierten Objekten, mit einer Bodenmanschette, welche dazu eingerichtet ist, das zu schützende Objekt am Boden umlaufend zu umgeben und Bodenfeuchtigkeit abzuhalten. Weiterhin enthält die Vorrichtung eine Hülle aus Membranwerkstoff, welche das zu schützende Objekt von oben und von allen Seiten umgebibt und welche an der Bodenmanschette reversibel befestigt ist. Die Hülle schließt in einigen Ausführungsformen der Erfindung mit der Bodenmanschette so ab, dass kein Niederschlag eindringen kann. Die Hülle aus Membranwerkstoff ist zumindest teilweise transparent oder transluzent. Die Vorrichtungweist mindestens eine erste Lüftungsöffnung für die Zuluft und mindestens eine zweite Lüftungsöffnung für die Abluft auf.
  • In einigen Ausführungsformen der Erindung ist die erste Lüftungsöffnung in der vertikalen Richtung unterhalb der zweiten Lüftungsöffnung für die Abluft gelegen.
  • Die Vorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform ist dazu bestimmt, als Einhausung zum Schutz von Kulturgütern vor Witterungseinflüssen zu dienen. Eine Hülle aus transparentem Membranwerkstoff umgibt das Objekt und erzeugt eine Trennung zwischen Außen- und Innenklima. Das Objekt ist vor Niederschlag geschützt. Eine dichte Bodenmanschette hält Bodenfeuchte ab. Die transparente Einhausung ist mit ersten und zweiten Lüftungsöffnungen versehen, welche darauf abzielen, ein für das zu schützende Objekt optimiertes bauphysikalisches Innenklima zu gewährleisten, indem die Luft- und Materialfeuchte möglichst reduziert wird. Hierdurch kann die Wirkung der Schadensmechanismen verringert sein. Der Membranwerkstoff ist stabil und langlebig und trotzdem leicht und materialsparend, einfach zu montieren und zu demontieren und lässt sich platzsparend lagern. Er kann außerdem transparent sein und gibt damit den Blick auf das zu schützende Objekt frei.
  • In Phasen mit solarer Einstrahlung auf die erfindungsgemäße Vorrichtung erwärmt sich das Innenklima. Dieser Effekt ist unter dem Begriff "Treibhauseffekt" bekannt. Bedingt durch den thermischen Auftrieb stellt sich eine Belüftung mittels freier Konvektion ein. Außenluft mit niedriger absoluter Feuchtigkeit strömt durch die ersten Lüftungsöffnungen im unteren und oberen Bereich am Objekt vorbei, wird dabei erwärmt und transportiert Feuchtigkeit vom Objekt ab.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht damit eine Trocknung des zu schützenden Objektes und verhindert oder vermindert die auf Feuchtigkeit basierenden Prozesse, die zu einer Schädigung des Objektes führen könnten.
  • Diese kontrollierte Belüftung erfolgt bei Sonneneinstrahlung, die naturgemäß mit dem Wetter und dem Sonnenstand variiert. Nachts, bei niedrigem Sonnenstand (abhängig von Jahres- und Tageszeit), insbesondere bei Verschattung durch umliegende Gebäude, und bei starker Bewölkung, insbesondere bei starkem Niederschlag, wird diese kontrollierte Belüftung zum Erliegen kommen.
  • Damit reduziert sich der Luftaustausch selbstständig, sobald das Innenklima keine höheren Temperaturen aufweist. Somit stellt sich zwar das Außenklima im Inneren der Einhausung ein, jedoch können die Phasen ausreichender Sonneneinstrahlung (Schönwetterperioden, ausreichend hoher Sonnenstand, z.B. um die Mittagszeit) gezielt zur Trocknung des zu schützenden Objektes genutzt werden. Wenn also auch Kondensation am zu schützenden Objekt nicht völlig vermieden werden kann, so können im Gegensatz zu den Holzeinhausungen des Standes der Technik die Phasen mit ausreichender Sonneneinstrahlung zur Trocknung genutzt werden.
  • Die Bodenmanschette kann aus einem elastischen Material bestehen oder ein solches als Dichtungselement enthalten. Daneben kann die Bodenmanschette einen Kunststoff, Metall, Holz oder ein anderes biegesteifes Material enthalten. Die Bodenmanschette kann aus demontierbaren Einzelelementen aufgebaut sein. So kommt zum Beispiel eine Konstruktion aus Stahlteilen in Frage, welche zum Boden hin eine Abdichtung aufweist, um Bodenfeuchte nach Niederschlag am Eindringen in die Vorrichtung zu hindern.
  • Die Hülle aus Membranwerkstoff wird in Abhängigkeit von Form und Größe des zu schützenden Objektes gewählt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Materialstärke etwa 100 µm bis etwa 350 µm betragen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Materialstärke etwa 3 mm bis etwa 10 mm betragen.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Membranwerkstoff Polycarbonat und/oder Polyethylen und/oder Glas und/oder Acryl enthalten oder daraus bestehen.
  • Die Hülle aus Membranwerkstoff ist an der Bodenmanschette reversibel befestigt und schließt mit der Bodenmanschette so ab, dass kein Niederschlag eindringen kann. Geeignete reversible Befestigungssysteme sind dem Fachmann bekannt, z.B. aus dem Bereich des Zeltbaus. Es kommt z.B. eine Vertauung mittels eines Taus und geeigneter Ösen an der Bodenmanschette und an der Hülle aus Membranwerkstoff in Betracht. Das Eindringen von Niederschlag kann z.B. durch bündigen Abschluss der Hülle aus Membranwerkstoff auf der Bodenmanschette mit einer umlaufenden Neigung der entsprechenden Oberfläche der Bodenmanschette erreicht werden. Alternativ kann die Hülle aus Membranwerkstoff auch über die äußere Oberfläche der Bodenmanschette nach unten hinausreichen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist in einigen Ausführungsformen mindestens eine erste Lüftungsöffnung für die Zuluft und mindestens eine zweite Lüftungsöffnung für die Abluft auf, wobei die erste Lüftungsöffnung für die Zuluft in der vertikalen Richtung unterhalb der zweiten Lüftungsöffnung für die Abluft gelegen ist. Die erste Lüftungsöffnung für die Zuluft und die zweite Lüftungsöffnung für die Abluft können identisch gestaltet sein, was z.B. Größe und Geometrie betrifft, oder unterschiedlich ausfallen. Entscheidend ist, dass sich unter dem Einfluss von Sonneneinstrahlung ein Luftstrom ausbilden kann, der durch die Lüftungsöffnung für die Zuluft in die Vorrichtung eindringt und durch die Lüftungsöffnung für die Abluft austritt. Die Zuordnung der beiden Lüftungsöffnungen ergibt sich dabei nur durch ihre relative vertikale Position zueinander, da die von der Sonneneinstrahlung erwärmte Luft nach oben steigt.
  • Die erste Lüftungsöffnung für die Zuluft kann sich in einigen Ausführungsformen der Erfindung in der Bodenmanschette und/oder in der Hülle aus Membranwerkstoff befinden. Die erste Lüftungsöffnung für die Zuluft kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung auch in einer Öffnung zwischen der Bodenmanschette und der Hülle aus Membranwerkstoff bestehen, durch die zwar Luft eindringen kann, nicht aber Niederschlag. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Überdeckung beider Bauteile erfolgen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung wird die Hülle aus Membranwerkstoff von einem Rahmen aufgespannt, der auf der Bodenmanschette aufliegt und an dieser reversibel befestigt ist. Hierdurch kann die Hülle geringere Wandstärken und geringeres Gewicht aufweisen, ohne dass die Festigkeit der Einhausung abnimmt. So wird der Transport und der Aufbau der Einhausung erleichtert und gleichzeitig die erforderliche Widerstandskraft gegen Schnee- und Winddruck erreicht.
  • Zusätzlich kann die Hülle aus Membranwerkstoff auch an dem Rahmen befestigt sein. Hierdurch kann die mechanische Fesitkeit weiter erhöht sein.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Rahmen aus demontierbaren Einzelelementen aufgebaut sein. Damit lässt sich auch der Rahmen platzsparend lagern.
  • Der Rahmen spannt die Hülle aus Membranwerkstoff auf und verhindert so, dass letztere auch bei geringer Materialstärke und entsprechend großer Flexibilität teilweise auf dem zu schützenden Objekt aufliegt. Dadurch wird unabhängig von der Form des zu schützenden Objektes gewährleistet, dass alle Teilbereiche des zu schützenden Objektes gleichermaßen vm Luftstrom umströmt werden können, ohne dass aufliegende Teile der Hülle aus Membranwerkstoff dies teilweise verhindern.
  • Der Rahmen kann aus einem Metall oder einer Legierung oder aus einem Kunststoff oder aus Holz bestehen. So kommt zum Beispiel eine Konstruktion aus Stahlteilen in Frage. Hierdurch kann ein selbsttragender Rahmen erhalten werden. Der Rahmen kann aber auch aus einem elastischen Material bestehen und die Tragefunktion zusammen mit der daran befestigten Hülle als Flächentragwerk erfüllen. Derartige Lösungen sind beispielsweise aus dem Bereich des Zeltbaus bekannt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung sind die Lüftungsöffnungen so ausgebildet, dass durch sie kein Niederschlag eindringen kann. Das kann z.B. durch Vordächer, Lufthutzen oder andere, an sich bekannte Maßnahmen geschehen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung weist diese mindestens zwei Lüftungsklappen auf, die geöffnet und geschlossen werden können und die im geschlossenen Zustand die ersten und zweiten Lüftungsöffnungen luftdicht oder näherungsweise luftdicht abschließen.
  • Die Lüftungsklappen können geschlossen werden, wenn eine Belüftung des zu schützenden Objektes nicht gewünscht ist, z.B. bei mangelnder Sonneneinstrahlung auf die Vorrichtung. Dadurch wird verhindert, dass bei ungünstigem Umgebungsklima (außen feuchter als innen, Objekt kühl) Kondensation von Wasser am Objekt erfolgt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können die Lüftungsklappen am Rahmen befestigt sein. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können die Lüftungsklappen mechanisch steuerbar sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist diese zusätzlich einen Ventilator auf, der so angeordnet ist, dass ein Luftstrom erzeugbar ist, der durch die erste Lüftungsöffnung in die Vorrichtung eindringt und durch die zweite Lüftungsöffnung für die Abluft austritt. Diese Ausführungsform ermöglicht es, eine kontrollierte Belüftung durchzuführen, indem der in Betrieb befindliche Ventilator den genannten Luftstrom erzeugt. Das kann die freie Konvektion unterstützen bzw. verstärken, die aufgrund von Sonneneinstrahlung auch ohne den Ventilator erfolgen würde. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der Ventilator dazu eingerichtet sein, einen Luftstrom zu erzeugen, wenn die Sonneneinstrahlung für die Ausbildung der freien Konvektion noch nicht oder nicht mehr ausreicht, aber dennoch das Außenklima noch geeignet ist, das zu schützende Objekt zu trocknen. Damit ermöglicht der Ventilator sowohl eine intensivere Belüftung als auch eine längere nutzbare Belüftungsdauer und damit insgesamt eine verbesserte Trocknung des zu schützenden Objektes.
  • Der Einbau des Ventilators und seine Laufrichtung ergeben sich aus dem zu erreichenden Zweck des Ventilators. Der Ventilator kann z.B. im Bereich der ersten Lüftungsöffnung für die Zuluft oder im Bereich der zweiten Lüftungsöffnung für die Abluft positioniert sein und/oder in einer oder beiden Lüftungsöffnungen eingepasst sein.
  • In der oben genannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Ventilator kann optional ein Solarpaneel vorhanden sein, welches dazu eingerichtet ist, den Ventilator durch elektrischen Strom anzutreiben.
  • Diese Ausführungsform ermöglicht den Betrieb des Ventilators in Abhängigkeit der Sonneneinstrahlung auf die Vorrichtung. Der elektrische Strom zum Antrieb des Ventilators wird dabei bei Sonneneinstrahlung mittels des Solarpaneels mit Solarzellen erzeugt. Das heißt, dass sobald die Sonne nicht scheint auch kein elektrischer Strom zum Betrieb des Ventilators erzeugt wird. Damit erfolgt die kontrollierte Belüftung mittels Ventilator nur bei günstigen, d.h. trockenen, klimatischen Bedingungen. Im Wesentlichen erfolgt der Betrieb des Ventiilators dann, wenn sich auch die freie Konvektion einstellen würde. Ein zu starker Luftaustausch bei ungünstigen klimatischen Bedingungen wird dadurch vermieden und damit auch Kondensation von Luftfeuchtigkeit am zu schützenden Objekt. Dazu bedarf es keiner Steuerung oder Regelung von außen, so dass der Aufwand für Unterhalt und Betrieb der Vorrichtung minimiert ist.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann diese zusätzlich einen außerhalb der Hülle aus Membranwerkstoff gelegenen Warmluftkollektor enthalten, der dazu eingerichtet ist, die Zuluft vor dem Eintritt durch die erste Lüftungsöffnung zu erwärmen. Diese Ausführungsform ermöglicht es, den die Trockung mit vorgewärmter Luft noch effektiver zu gestalten. Die durch die Sonneneinstrahlung auf den Warmluftkollektor bereits vorgewärmte Luft kann mehr Feuchtigkeit aufnehmen und damit das zu schützende Objekt noch effektiver trocknen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung sowohl einen Ventilator als auch einen Warmluftkollektor und ein Solarpanel aufweisen.Diese Ausführungsform ermöglicht es einerseits, den Betrieb des Ventilators mittels lokal erzeugtem elektrischen Stroms auf die Dauer der Sonneneinstrahlung zu begrenzen und damit einen ungewünschten Luftaustausch zu vermeiden, und andererseits die Luft vorzuwärmen, die durch den Ventilator am zu schützenden Objekt vorbeigeführt wird.
  • Es ist außerdem zweckmäßig, wenn in den genannten Ausführungsformen mit einem Ventilator auch Lüftungsklappen umfasst sind wie weiter oben beschrieben. Die Lüftungsklappen können geschlossen werden, wenn ein Luftaustausch nicht erwünscht ist, wenn also weder der Ventilator in Betrieb ist noch Belüftung durch freie Konvektion erfolgt.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Vorrichtung zusätzlich innerhalb und außerhalb der Hülle aus Membranwerkstoff gelegene Sensoren zur Messung der Lufttemperatur und/oder der relativen Luftfeuchtigkeit enthalten. Diese können dazu eingerichtet sein, das Öffnen und Schließen der Lüftungsklappen und/oder den Betrieb des Ventilators abhängig von Innen- und Außenklimadaten zu steuern oder zu regeln. Diese Ausführungsform ermöglicht es, den Luftaustausch bei ungünstigen klimatischen Außenbedingungen automatisch zu unterbinden, indem die Lüftungsklappen bei entsprechenden Messwerten der innerhalb und außerhalb der Hülle aus Membranwerkstoff gelegenen Sensoren zur Messung der Lufttemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit geschlossen werden. In dieser Ausführungsform werden eine Einheit zur Datenverarbeitung und eine externe Stromversorgung benötigt, die den Betrieb der Einheit zur Datenverarbeitung ermöglicht als auch die Bewegung der Lüftungsklappen.
  • Die vorliegende Erfindung ist außerdem auf ein Verfahren zum Schutz von außenexponierten Objekten vor nachteiligen Witterungseinflüssen gerichtet, welches folgende Verfahrensschritte enthält:
    • Einhausung eines Objektes mittels einer Vorrichtung mit zumindest einer Bodenmanschette, welche dazu eingerichtet ist, das zu schützende Objekt am Boden umlaufend zu umgeben und Bodenfeuchtigkeit abzuhalten, einer transparenten oder transluzenten Hülle aus Membranwerkstoff, welche das zu schützende Objekt von oben und von allen Seiten umgibt und welche an der Bodenmanschette reversibel befestigt ist, sowie mit zumindest einer ersten Lüftungsöffnung für die Zuluft und mindestens einer zweiten Lüftungsöffnung für die Abluft auf
    • Belüftung des Objektes durch einen Luftstrom, der durch die erste Lüftungsöffnung für die Zuluft in die Vorrichtung eindringt und durch die zweite Lüftungsöffnung für die Abluft austritt.
  • Die vorteilhaften Wirkungen dieses Verfahrens in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Vorrichtung ergeben sich aus der obigen detaillierten Beschreibung der Vorrichtung.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann die Belüftung des Objektes durch die durch Sonneneinstrahlung verursachte freie Konvektion erfolgen. Dies erfordert keine weitere Regelung oder steuerung und keine elektrische Hilfsenergie, so dass das Verfahren sehr einfach durchführbar ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann mittels zumindest einer Lüftungsklappe die Belüftung des Objektes innderhalb der Einhausung kontrolliert werden, wobei die Lüfungsklappe geöffnet und geschlossen werden kann und diese im geschlossenen Zustand die ersten und/oder zweiten Lüftungsöffnungen abschließt. In einer Ausführungsform des Verfahrens können zwei Lüftungsklappen vorhanden sein, welche jeweils der ersten und der zweiten Lüftungsöffnung zugeordnet sind.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens können die Lüftungsklappen zeitweilige geschlossen werden, wenn die durch Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit gegebenen klimatischen Bedingungen außerhalb der Vorrichtung im Vergleich zu den klimatischen Bedingungen innerhalb der Vorrichtung derart sind, dass Kondensation von Luftfeuchtigkeit am zu schützenden Objekt auftreten kann.
  • In einigen Ausführungsformen des Verfahrens kann das Objekt durch einen Luftstrom belüftet werden, welcher durch die erste Lüftungsöffnung für die Zuluft in die Vorrichtung eindringt und durch die zweite Lüftungsöffnung für die Abluft austritt und welcher durch einen Ventilator erzeugt oder verstärkt wird. Dies ermöglicht eine optimierte Trocknung bzw. den optimierten Austrag von Feuchte.
  • In einigen Ausführungsformen des Verfahrens kann der Ventilator durch elektrischen Strom angetrieben werden, welcher mittels eines Solarpaneels mit Solarzellen erzeugt wird. Dies ermöglicht den Betrieb der Vorrichtung an abgelegenen Orten bzw. ohne Netzanschluss, so dass Montage und Betrieb vereinfacht sein können.
  • In einigen Ausführungsformen des Verfahrens kann die Zuluft vor dem Eintritt durch die ersten Lüftungsöffnung durch einen Warmluftkollektor erwärmt werden.
  • In einigen Ausführungsformen des Verfahrens können innerhalb und außerhalb der Hülle aus Membranwerkstoff gelegene Sensoren zur Messung der Lufttemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit verwendet werden. Mit diesen Messwerten können die optionalen Lüftungsklappen und/oder der Ventilator und/oder der Warmluftkollektor gesteuert bzw. geregelt werden.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigt
    • Figur 1
    eine erfindungsgemäße Vorichtung im Schnitt.
    Figur 2
    zeigt verschiedene Schutzeinhausungen, an welchen Vergleichsmessungen durchgeführt wurden.
    Figuren 3 und 4
    zeigen Messergebnisse, welche mit den Schutzeinhausungen nach Figur 2 erhalten wurden.
  • Figur 1 stellt grundsätzliche Aspekte des prinzipiellen Versuchsaufbaus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) dar.
  • Die Vorrichtung (1) enthält eine Hülle aus Membranwerkstoff (3), die auf einer Bodenmanschette (2) bzw. auf einem Sockel ruht und sich mit vertikalen Wänden (21) über diese/diesen erhebt und mit einem leicht schrägen Dach (22) nach oben abschließt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Dach als Pultdach ausgeführt, wobei auch andere Dachformen gewählt werden können, beispielsweise ein Kuppeldach oder ein Satteldach oder eine Freiform.
  • Die Hülle aus Membranwerkstoff (3) kann eine Materialstärke aufweisen, welche eine selbsttragende Kontruktion erlaubt.
  • In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann ein Rahmen vorhanden sein, welcher zusätzliche Stabilität verleiht und damit eine geringere Materialstärke des Membranwerkstoffes erlaubt. Die Hülle aus Membranwerkstoff (3) kann vollständig oder teilweise transluzent oder transparent sein. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können auch nur einzelne Wände oder Wandsegmente oder Wandteile der Hülle (3) transparent oder transluzent ausgestaltet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Hülle zumindest in teilflächen einen Latentwärmespeicher enthalten, welcher temperaturschwankungen verringert
  • Die Vorrichtung (1) weist im Bereich der Bodenmanschette (2) bzw. des Sockels in einem vertikalem Wandabschnitt zumindest eine Lüftungsöffnung (4) für die Zuluft (5) auf sowie im oberen Bereich der Vorrichtung (1) in einer vertikalen Wand eine zweite Lüftungsöffnung (6) für die Abluft (7) auf. Daraus ergibt sich, dass die Lüftungsöffnung (4) für die Zuluft (5) bezüglich einer vertikalen Richtung unterhalb der zweiten Lüftungsöffnung (6) für die Abluft (7) gelegen ist. In der hier dargestellten Ausführungsform sind die beiden Lüftungsöffnungen außerdem in zwei gegenüber liegenden Wandabschnitten der transparenten Einhausung (3a) und der Bodenmanschette (2) bzw. des Sockels gelegen.
  • Die beiden Pfeile (5) und (7) symbolisieren die Zu- und Abluftrichtung unabhängig vom verwendeten Lüftungskonzept, d.h. freie Konvektion oder mittels zumindest eines optionalen Ventilators (10).
  • Im Inneren der transparenten Einhausung (3a) befindet sich bei Betrieb der Vorrichtung eine Skulptur, ein Brunnen oder ein anderes Kulturgut. Um die Wirkungsweise der Vorrichtung zu demonstrieren, werden vorliegend zwei Testkörper aus Sandstein verwendet. Der Testkörper (101) mit einer Masse von 85 kg (± 3 kg) dient als hygrothermische Last und stellt das zu schützende Objekt dar. Der Testkörper (102) mit einer Masse von 10 kg (± 0,1 kg) wurde vor Versuchsbeginn gereinigt und gewässert. An diesem Testkörper wird unter anderem das Auftreten von Bewuchs untersucht.
  • Um die Wirkungsweise der Vorrichtung zu demonstrieren, werden zur Erfassung des Innenraumklimas der transparenten Einnhausung (3a) Lufttemperatur und relative Luftfeuchtigkeit mittels erster Sensoren (13) erfasst. Die redundante Erfassung durch einen umgebungsunabhängigen Datenlogger (13a) dient als Backup für die Daten des Innenraumklimas bei Versagen eines Sensors bzw. Stromausfall. Die Temperatursensoren (23) und 24) messen die Oberflächentemperatur auf der Nord- und Südseite des Testkörpers (101). Zur Erfassung des Außenklimas in unmittelbarer Umgebung der Vorrichtung (1) werden Lufttemperatur und relative Luftfeuchtigkeit mittels zweiter Sensoren (14) erfasst, die sich außerhalb der Vorrichtung (1) befinden. Die erfassten Messdaten werden von einem PC gesammelt und gespeichert.
  • Um die Wirkungsweise der Vorrichtung zu demonstrieren, werden Messwerte unterschiedlicher Einhausungen verglichen. In Figur 2 sind verschiedene Schutzeinhausungen gezeigt, welche alle die gleiche orthogonale Geometrie aufweisen. Es wurden eine konventionelle Holzeinhausung (Figur 2-1) und drei transparente Einhausungen ((Figuren 2-2, 2-3 und 2-4) hergestellt, an denen der Vergleich zwischen opak und transparent bzw. transluzent mit verschiedenen Lüftungsvarianten durchgeführt wird. Dabei zeigt Figur 2-2 eine Ausführungsform mit freier Konvektion, Figur 2-3 zeigt eine Ausführungsform mit einem Ventilator (10) und mit einem Warmluftkollektor (12) und Figur 2-4 zeigt eine Ausführungsform nur mit Ventilator (10).
  • Zusätzlich wurde eine weitere Vorrichtung (1) gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, welche in Figur 2-5 gezeigt ist. Diese Vorrichtung (1) umfasst eine rechteckige Bodenmanschette (2), die das zu schützende Objekt (101, 102) am Boden umlaufend umgibt. Die Bodenmanschette hält Bodenfeuchtigkeit ab. Die Vorrichtung (1) umfasst weiterhin eine Hülle aus transparentem Membranwerkstoff (3), die das zu schützende Objekt (101, 102) von oben und von allen Seiten umgibt und die von einem Rahmen (8) aus Metall, z.B. Stahl, aufgespannt wird, der auf der Bodenmanschette (2) aufliegt und an dieser reversibel befestigt ist. Die Hülle aus Membranwerkstoff (3) schließt mit der Bodenmanschette (2) so ab, dass kein Niederschlag eindringen kann. Die Vorrichtung (1) umfasst außerdem einen Ventilator (10), der dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom zu erzeugen, der durch die erste Lüftungsöffnung (4) für die Zuluft (5) in die Vorrichtung (1) eindringt und durch die zweite Lüftungsöffnung (6) für die Abluft austritt.
  • Die Lüftungsöffnung (4) für die Zuluft (5) und die zweite Lüftungsöffnung für die Abluft sind in allen in der Figur 2 gezeigten Varianten gleich und wurden bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 erläutert. In der Figur 2-5 sind die Lüftungsöffnungen nicht explizit dargestellt. Auch der Inhalt der in Figur 2 gezeigten Varianten bzgl. des zu schützenden Objektes (101, 102) und der ersten und zweiten Sensoren (13, 13a, 23, 24) wurde bereits in Zusammenhang mit Figur 1 dargestellt und erläutert.
  • Um das unterschiedliche Trocknungspotential der verschiedenen in Figur 2 gezeigten Schutzeinhausungen darzustellen, sind in den Figuren 3 und 4 Auszüge aus den Messergebnissen graphisch dargestellt. Die Messperiode umfasst den Zeitraum von Anfang Dezember 2015 bis Ende April 2016, wobei in den Figuren ein Ausschnitt vom 23.12.2015 bis zum 30.12.2015 dargestellt ist. Die Messungen wurden in Holzkirchen bei München durchgeführt. Es wurden jeweils die Daten der in Zusammenhang mit Figur 1 gezeigten Sensoren erhoben. Figur 3 zeigt die relative Luftfeuchte gegen die Zeit und Figur 4 zeigt die Temperatur gegen die Zeit.
  • Dabei bedeuten:
    • EH1
    Freitragende Konstruktion mit Metallrahmen - Belüftung mittels Ventilator (10) gemäß der vorliegenden Erfindung wie in Figur 2-5 gezeigt
    EH2
    transparente Standardeinhausung - Belüftung mittels Ventilator (10) und Warmluftkollektor (12) wie in Figur 2-3 gezeigt
    EH3
    transparente Standardeinhausung - Belüftung mittels Ventilator (10) wie in Figur 2-4 gezeigt
    EH4
    transparente Standardeinhausung - Belüftung mittels freier Konvektion wie in Figur 2-2 gezeigt
    EH5
    Holzeinhausung - Belüftung mittels freier Konvektion wie in Figur 2-1 gezeigt
  • Weiterhin ist der zeitliche Verlauf der Globalstrahlung dargestellt.
  • Die Messergebnisse in den Figuren 3 und 4 zeigen eindeutig, dass besonders bei gutem Wetter, d.h. Sonneneinstrahlung, ein wesentlich größeres Trocknungspotential in den transparenten Einhausungen im Vergleich zu der Holzeinhausung vorhanden ist. Dieses Ergebnis ist an der geringeren relativen Luftfeuchte erkennbar. So stehen die Spitzenwerte der transparenten Einhausung mit Warmluftkollektor am 26.12.2015 mit 36 °C/18 %rF gegenüber der Holzeinhausung mit 16 °/75 %rF. Die Außenluftbedingungen betrugen zu dem Zeitpunkt einheitlich 14 °C / 45 %rF. Die Grafiken zeigen weiterhin, dass die Holzeinhausung bzgl. Temperatur und Feuchtebedingungen im Großen und Ganzen den Außenluftbedingungen folgt, teilweise stellen sich sogar schädlichere Bedingungen ein. Es ist somit fraglich ob eine Holzeinhausung, derzeit gängige Praxis, überhaupt eine Schutzwirkung erzielen kann.
  • Wie die transparenten Einhausungen aber gezeigt haben, gibt es unabhängig vom Lüftungskonzept, also freie Konvektion, Ventilator oder Ventilator mit Warmluftkollektor und unabhängig von der baulichen Ausführung, also massive Standardeinhausung oder freitragende Konstruktion mit Membran auf Rahmen, ein verbessertes Trocknungspotential für ein zu schützendes Objekt.
  • Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat außerdem Vorteile bezüglich Gewicht und Lagerung im Vergleich zu den vorbekannten massiven Einhausungen.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche und die vorstehende Beschreibung "erste" und "zweite" Aus-führungsformen definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Ausführungsformen, ohne eine Rangfolge festzulegen.

Claims (15)

  1. Kulturgutschutzvorrichtung (1) mit zumindest einer Bodenmanschette (2), welche dazu eingerichtet ist, das zu schützende Kulturgut am Boden umlaufend zu umgeben und Bodenfeuchtigkeit abzuhalten, und mit einer Hülle aus Membranwerkstoff (3), welche dazu eingerichtet ist, das zu schützende Kulturgut von oben und von allen Seiten zu umgeben und mit der Bodenmanschette (2) so abschließt, dass kein Niederschlag eindringen kann, wobei die Hülle aus Membranwerkstoff zumindest in einer Teilfläche transparent oder transluzent ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Hülle aus Membranwerkstoff (3) an der Bodenmanschette (2) reversibel befestigbar ist und die Vorrichtung (1) mindestens eine erste Lüftungsöffnung (4) für die Zuluft (5) und mindestens eine zweite Lüftungsöffnung (6) für die Abluft (7) aufweist.
  2. Kulturgutschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lüftungsöffnung (4) für die Zuluft (5) in einer vertikalen Richtung unterhalb der zweiten Lüftungsöffnung (6) für die Abluft (7) gelegen ist und/oder
    dass die ersten und zweiten Lüftungsöffnungen (4, 6) so ausgebildet sind, dass durch sie kein Niederschlag eindringen kann.
  3. Kulturgutschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle aus Membranwerkstoff (3) von einem Rahmen (8) aufgespannt wird, der auf der Bodenmanschette (2) aufliegt und an dieser reversibel befestigt ist und/oder
    dass der Membranwerkstoff Polycarbonat und/oder Polyethylen und/oder Glas und/oder Acryl enthält oder daraus besteht.
  4. Kulturgutschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese zumindest eine Lüftungsklappe (9) enthält, welche geöffnet und geschlossen werden kann, und welche im geschlossenen Zustand die ersten und/oder zweiten Lüftungsöffnungen (4, 6) abschließen.
  5. Kulturgutschutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungsklappen (9) mechanisch steuerbar sind.
  6. Kulturgutschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin enthaltend einen Ventilator (10), welcher dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom zu erzeugen, der durch die Lüftungsöffnung (4) für die Zuluft (5) in die Vorrichtung (1) eindringt und durch die zweite Lüftungsöffnung für die Abluft austritt.
  7. Kulturgutschutzvorrichtung nach Anspruch 6, weiterhin enthaltend zumindest ein außerhalb der Hülle aus Membranwerkstoff (3) gelegenes Solarpaneel mit Solarzellen (11), welches dazu eingerichtet ist, den Ventilator (10) durch elektrischen Strom anzutreiben.
  8. Kulturgutschutzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, weiterhin enthaltend zumindest einen außerhalb der Hülle aus Membranwerkstoff (3) gelegenen Warmluftkollektor (12), der dazu eingerichtet ist, die Zuluft (5) vor dem Eintritt durch die Lüftungsöffnung (4) zu erwärmen.
  9. Kulturgutschutzvorrichtung nach Anspruch 4 oder5, weiterhin enthaltend zumindest einen innerhalb und/oder außerhalb der Hülle aus Membranwerkstoff (3) gelegenen Sensor (13, 14) zur Messung der Lufttemperatur und/oder der relativen Luftfeuchtigkeit, wobei das Öffnen und Schließen der zumindest einen Lüftungsklappe (9) abhängig von Innen- und/oder Außenklimadaten steuerbar oder regelbar ist.
  10. Verfahren zum Schutz von Kulturgütern vor nachteiligen Witterungseinflüssen, umfassend
    - eine Einhausung eines Kulturgutes (101, 102) mittels einer Kulturgutschutzvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9
    - Belüftung des Kulturgutes (101, 102) durch einen Luftstrom, der durch die erste Lüftungsöffnung (4) für die Zuluft (5) in die Vorrichtung (1) eindringt und durch die zweite Lüftungsöffnung (6) für die Abluft (7) austritt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung des Kulturgutes (101, 102) freie Konvektion erfolgt, welche durch Sonneneinstrahlung verursacht wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels zumindest einer Lüftungsklappe (9) die Belüftung des Kulturgutes (101, 102) kontrolliert wird, wobei die Lüfungsklappe geöffnet und geschlossen werden kann und diese im geschlossenen Zustand die ersten und/oder zweiten Lüftungsöffnungen (4, 6) abschließt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungsklappen (9) zweitweilige geschlossen werden, wenn die durch Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit gegebenen klimatischen Bedingungen außerhalb der Vorrichtung (1) im Vergleich zu den klimatischen Bedingungen innerhalb der Vorrichtung (1) derart sind, dass Kondensation von Luftfeuchtigkeit am zu schützenden Kulturgut (101, 102) auftreten kann.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kulturgut (101, 102) durch einen Luftstrom belüftet wird, welcher durch die erste Lüftungsöffnung (4) für die Zuluft (5) in die Vorrichtung (1) eindringt und durch die zweite Lüftungsöffnung (6) für die Abluft (7) austritt und durch einen Ventilator (10) erzeugt oder verstärkt wird und
    dass der Ventilator (10) optional durch elektrischen Strom angetrieben wird, der mittels eines Solarpaneels mit Solarzellen (11) erzeugt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluft (5) vor dem Eintritt durch die Lüftungsöffnung (4) durch einen Warmluftkollektor (12) erwärmt wird.
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