WO2007009504A1 - Gebäudewandung mit fluiddurchführung als energiebarriere - Google Patents

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WO2007009504A1
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roof surface
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insulating layer
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Edmond D. Krecke
Klaus Kunkel
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Krecke Edmond D
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    • Y02B10/20—Solar thermal
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Definitions

  • the invention relates to a building wall with fluid passage as a temperature barrier and a •
  • Roof surface with fluid passage as a temperature barrier and a method for producing a roof surface according to the invention.
  • German laid-open specification DE 298 04 095 titled “low-energy house” shows a building wall with a core zone having fluid lines
  • low-temperature energy for example geothermal heat
  • the air conditioning system below 18 0 C, in particular geothermal, which is achieved by solar feed, to use for air conditioning purposes.
  • the object of the invention is in contrast, a
  • the object of the invention is achieved in a surprisingly simple manner already by an outer wall or roof surface according to one of the independent claims.
  • an outer wall or roof surface for buildings with at least one fluid passage comprising temperature barrier layer.
  • the temperature barrier layer is surrounded on both sides by insulating layers. According to the invention is the
  • the inventor has found that at a lower thermal insulation from the outside, the temperature barrier layer, a liquid is passed through the in a preferred manner, at the same time not only as a temperature barrier layer, but in appropriate high ambient temperatures, • can be used as a collector layer.
  • the wall thickness can be reduced. It is therefore surprisingly achieved with less Dämmaufwand a positive energy balance compared to a more insulated to the outside wall.
  • the outer wall or roof surface can be made thinner overall.
  • the invention is therefore intended in particular for retrofitting old buildings.
  • the thickness of the dam layer on the outside is preferably less than 80%, preferably less than 60% and particularly preferably less than 40%, than the thickness of the insulating layer on the inside.
  • the thickness of the insulating layer on the outer side is less than 10 cm, preferably less than 8 cm and particularly preferably less than 6 cm. It has been found that even thicknesses of 5 cm on the outer side are sufficient to keep the heat losses to the outside so low even in very cold weather that the house can still be kept warm by means of the temperature barrier layer.
  • a further fluid-conducting layer which is formed as an absorber layer, is arranged on the outer insulating layer.
  • the absorber layer is either provided with a further insulating layer or provided directly with an outer layer, for example a plaster layer.
  • Outer walls or roofs designed as modular elements. These modular elements can be delivered fully assembled and serve as a building wall or roof area. According to the invention, both provided, finished trained wall elements supply, which are already provided with a corresponding outer layer, for example, a plaster layer or roofing, as well as to provide elements that are still provided with an outer layer, in particular a roofing.
  • a corresponding outer layer for example, a plaster layer or roofing
  • the temperature barrier layer comprises fluid passages embedded in a concrete core, in particular fluid passages designed as tubes or hoses.
  • the outer wall in formwork construction ie a formwork of ' insulation materials, for example Styrofoam set up, introduce the lines in a core zone and then pour the core zone with concrete, whereby the core zone acts both as a heat storage and as a support layer.
  • polypropylene tubes are used as fluid feedthroughs.
  • Such a plastic is particularly durable and therefore well suited for home construction.
  • the insulating layer is formed as a foam, in particular as a polystyrene foam.
  • foams are flame retardant and also very light and durable.
  • the outer wall or roof surface comprises at least one carrier plate, in particular an OSB (Oriented Strand Board) plate, ie a multilayer chipboard on which an insulating layer is arranged.
  • a support plate in particular designed as chipboard, is particularly suitable for forming a roof surface. It is intended to mount support plates on the lower side of a rafter roof. On top of the carrier plate can then successively
  • Insulating layer, temperature barrier layer, insulating layer and roofing are applied.
  • the temperature barrier layer is laid through meandering. Lines formed.
  • the thickness of the entire outer wall or roof area in a preferred embodiment of the invention is less than 35 cm, preferably less than 30 cm and particularly preferably less than 25 cm.
  • outer walls can be provided, which overall has a smaller thickness than the insulation alone in a conventionally highly insulated outer wall.
  • the outer wall according to the invention is particularly suitable for the modernization of old buildings.
  • the invention relates to an alternative embodiment in which an outer wall or roof surface is provided for buildings having at least one temperature barrier layer comprising at least one fluid passage, on the outer side of which at least one first insulating layer adjoins.
  • a further absorber layer comprising fluid passages is arranged in the outer direction thereof.
  • this embodiment of the invention comprises two layers with fluid passages, wherein the inner layer with fluid passage is provided primarily as a temperature barrier layer and the outer fluid passage comprehensive layer primarily as an absorber layer.
  • the absorber layer heat can be recovered and fed to a store if correspondingly high temperatures prevail in the wall.
  • the temperature barrier layer is used for uniform temperature control of the building.
  • a further insulating layer is arranged on the outside of the absorber layer.
  • the absorber layer is protected from particularly low temperatures, which could lead to a change in the state of aggregation of the fluid running in the fluid passages.
  • the thickness of the first or further insulating layer is less than 5 cm, preferably less than 2 cm. It has been shown that even such thin layers of insulation are sufficient to one -
  • thicknesses of the entire outer wall of less than 35 cm to less than 25 cm are possible.
  • the invention further relates to a low energy house or energy house, which is designed in particular with an outer wall or roof surface according to the invention.
  • the low-energy house has a temperature barrier comprehensive temperature barrier layer and at least one insulating layer, wherein the thickness of the insulating layer on the outer side, ie the temperature barrier layer to the outer side lying side, less than 10 cm, preferably less than 8 cm and more preferably less than 6 cm is.
  • the heat loss is more than compensated by the relatively thin insulating layer on the outside as a result of the heat recovery at relatively high outdoor temperatures in such designed low-energy house or Energyzu nothaus.
  • a heat storage which is connected to fluid lines with the outer wall or roof surface. This heat storage is used to store the heat generated in the warm season on the absorber layer or temperature barrier layer. In winter, the heat can be returned to the building via appropriate fluid lines and valves.
  • the heat storage can also be part of a system that uses geothermal energy to power the temperature layer.
  • the fluid lines are filled with a water-antifreeze mixture.
  • a water-antifreeze mixture Even in extremely low temperatures, cold damage can not occur even in the outer absorber areas.
  • the invention further relates to a method for producing a roof surface.
  • a roof surface Here are mounted below the rafter support plates.
  • On the support plates comes first an insulating layer, which can be glued or clamped.
  • On the insulation layer fluid-carrying lines are applied and then applied a further insulation layer.
  • the roof is provided with a roofing.
  • a fluid-carrying layer according to the invention which can be used either as a temperature barrier layer and / or as an absorber layer.
  • the fluid-carrying lines are embedded in a potting compound.
  • Another insulation layer can be applied directly to the still liquid potting compound, so that potting compound and insulation layer connect with each other. That's how it works easy way possible to produce a corresponding roof area.
  • fluid-carrying lines also do not necessarily have to be potted since they are already protected against environmental influences by the roof covering lying above them. Such a roof surface designed in particular has the advantage that it is located between the rafters of the roof and so no space is lost.
  • a further layer with fluid-carrying lines preferably as
  • a roof surface can be provided with two layers of fluid-carrying lines, of which the upper is used as an absorber layer and ours as a temperature barrier layer.
  • an insulating layer is preferably applied in each case.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a wall or roof panel element according to the invention
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of a wall or roof panel element according to the invention
  • FIG. 3 shows schematically the integration of wall or roof elements according to the invention into a building
  • Fig. 4 shows schematically an inventive Roof surface element in nodular design
  • Fig. 5 shows schematically a roof panel element, which was produced by a method according to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically an inventive wall or roof surface element 1, which is provided in this embodiment as a modular ausgestaltetes element for both the prefabricated construction as well as for a Altbaumodernmaschine.
  • the wall element 1 comprises an insulating layer 2 located on the inside and an insulating layer 5 located on the outside. Between the insulating layer 2 located on the inside and the insulation layer 5 located on the outside, a temperature barrier layer 3 is arranged.
  • Temperature barrier layer 3 comprises fluid lines 4 through which a water-antifreeze mixture can circulate.
  • an outer layer 8 is provided, which comprises a plaster-coated glass fiber mat to protect the wall or roof panel element 1 from the weather.
  • the wall or roof surface element is extremely slim, that is configured in a thickness of less than 35 cm.
  • Such a slim outer wall achieves enormous efficiencies with an energetic annual gain.
  • energy may be supplied to a storage system (not shown).
  • the building (not shown) can be supplied from an underground storage facility.
  • the slim design of the wall also reduces production costs, storage and transport costs as well as assembly costs. In addition, narrower walls can increase the living space with the same footprint.
  • Fig. 2 shows an alternative embodiment of the invention.
  • the wall or roof surface element 1 also has an inner insulating layer 2.
  • a temperature barrier layer 3 which comprises a concrete layer provided with fluid lines 4, extends.
  • This embodiment also has an absorber layer 6, which is likewise equipped with fluid lines and is separated from the temperature barrier layer 3 by a further insulating layer 5.
  • an absorber layer 6 On the outside of the absorber layer 6, in turn, a thin insulating layer 7 is arranged.
  • This embodiment also concludes with an outer layer 8 of plaster.
  • the fluid passages can be designed both as plastic tubes and as capillary tube mats.
  • the tubes or mats of the absorber layer 6 have the function of a solar collector. Additional absorber circuits (not shown) store energy in summer.
  • the outer insulation of the outer wall can be reduced down to 2 to 3 cm insulation material and with an additional insulation between the temperature barrier layer and absorber layer, a total outer insulation can be provided in a thickness of only 4 to 8 cm.
  • Fig. 3 shows schematically a low-energy house 10 or Energyzu fieldhaus, which with wall or roof panel elements 1 according to the invention Is provided.
  • the low energy house 10 both the walls and the roof are provided with wall or roof panel elements 1 according to the invention.
  • the wall or roof surface elements 1 are connected to fluid lines 12, in which circulates a water-antifreeze mixture with a arranged in the ground below the house memory 11.
  • Fig. 4 shows schematically a roof panel element 20 according to the invention in a modular design.
  • Roof surface element corresponds in principle to the design of the wall or roof surface element of FIG. 1.
  • the element is modular. configured and has lateral grooves 21 for connection with other elements.
  • a structured, watertight layer Arranged on the upper side as outer layer is a structured, watertight layer, which is designed as a roof covering 22.
  • the roof surface element 20 is self-supporting and has edge seals (not shown). So. can be set up in a very short time by means of inventive roof panels 20, a finished roof.
  • Fig. 5 shows schematically a roof panel element 20, which was produced by a method according to the invention. Under the rafters 23 OSB plates (not shown) are attached. The execution of the
  • Roof surface element 20 corresponds to the embodiment of FIG. 2.
  • a temperature barrier layer 3 is cast in concrete.
  • the absorber layer 6 comprises fluid conduits 4 laid between the rafters. Since the fluid conduits 4 of the absorber layer 6 are protected against the weather by a roof covering 22 placed over them, they need not be embedded in potting compound but are laid loosely.
  • the roof construction with an absorber layer particularly simple.
  • a rafter roof below the rafters is provided with paperable wood fiber boards.
  • the distance between the rafters is one meter, so that between the rafters polystyrene insulation panels can be inserted without cutting. So are placed on the OSB boards about 5 cm thick polystyrene plates, possibly foamed and attached.
  • a temperature barrier made of plastic lines is then placed meandering across the rafters, led to the ridge to then be coupled via bleeder valves to a loop.
  • a Kapillarmattenverlegung instead of the meandering laid plastic pipe, a Kapillarmattenverlegung done. The space between the rafters is then potted with a potting compound and another 5cm thick

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wand- oder Dachflächenelement (1) mit einer Temperaturbarriereschicht (3) und einer extrem dünn ausgestalteten äußeren Dämmschicht (5). Alternativ kann außenseitig noch eine Absorberschicht (6) vorgesehen sein. Ein mit derartigen Elementen (1) ausgestattetes Gebäude hat im Jahresmittel eine positive Energiebilanz.

Description

Gebäudewandung mit Fluiddurchführung als Energiebarriere
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Gebäudewandung mit Fluiddurchführung als Temperaturbarriere sowie eine •
Dachfläche mit Fluiddurchführung als Temperaturbarriere und ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dachfläche .
Gebäudewandungen mit Fluiddurchführungen, die als
Wärinebarriere wirken, sind bekannt. So zeigt die deutsche Offenlegungsschrift DE 298 04 095 mit dem Titel „Niedrigenergiehaus" eine Gebäudewandung mit einer Kernzone, die Fluidleitungen aufweist. In derartigen mit einer Temperaturbarriere ausgestatteten Wänden lässt sich Niedertemperaturenergieie, beispielsweise Erdwärme zum Klimatisieren einspeisen. So ist es möglich, auch Temperaturen von unter 18 0C, insbesondere Erdwärme, die durch Solareinspeisung erreicht wird, zu Klimatisierungszwecken zu verwenden..
Nachteilig bei bekannten Außenwandungen von Niedrigenenergiehäusern sind die zumeist hohen erforderlichen Wandstärken. So benötigt eine konventionell hoch gedämmte Außenwand für Niedrig- oder
Passivgebäudetechnologie allein eine bis zu 35 cm starke Außendämmung, aber auch Gebäudewandungen mit Wärmebarriere weisen nach dem bekannten Stand der Technik etwas dünnere Dämmschichten auf.
Die Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber, eine
Außenwandung oder eine Dachfläche bereitzustellen, welche die Ausgestaltung der Außenwände und des Daches als möglichst schlank ermöglicht.
Weiter ist Aufgabe der Erfindung, eine in der Wand integrierte Temperaturbarriere zugleich bei entsprechenden hohen Außentemperaturen zur Energiegewinnung zu nutzen.
Weiter ist Aufgabe der Erfindung, eine Hauswand beziehungsweise Dachfläche bereitstellen zu können, über die im Jahresmittel ein Zugewinn von Wärmeenergie erzielt wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird in überraschend einfacher Weise bereits durch eine Außenwandung oder Dachfläche nach einem der unabhängigen Ansprüche erreicht.
Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
Gemäß der Erfindung ist eine Außenwandung oder eine Dachfläche für Gebäude mit zumindest einer Fluiddurchführung umfassenden Temperaturbarriereschicht vorgesehen. Die Temperaturbarriereschicht ist beidseitig von Dämmschichten umgeben. Gemäß der Erfindung ist die
Dicke der' Dämmschicht auf der zur Temperaturbarriereschicht in äußerer Richtung liegenden Seite, also der Außenseite, geringer als auf der innen liegenden Seite. Der Erfinder hat herausgefunden, dass bei einer geringeren Wärmedämmung nach außen hin die Temperaturbarriereschicht, durch die in bevorzugter Weise eine Flüssigkeit geführt wird, nicht nur als Temperaturbarriereschicht, sondern gleichzeitig, bei entsprechende hohen Außentemperaturen, • als Kollektor-Schicht verwendet werden kann.
Überraschender Weise hat sich herausgestellt, dass bei einer derartig ausgestalteten Außenwandung im Jahresmittel über die Wand ein Temperaturgewinn erzielt werden kann.
Gleichzeitig kann die Wandstärke reduziert werden. Es wird also überraschenderweise bei geringerem Dämmaufwand eine positive Energiebilanz gegenüber einer stärker nach außen gedämmten Wand erreicht.
Um diesen Temperaturgewinn nutzen zu können, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, die Fluiddurchführungen mit einem unter dem Gebäude angeordneten Wärmespeicher zu verbinden.
Wegen der näheren Ausgestaltung und Steuerung eines Niedrigenergiehauses mit einem Wärmespeicher und Außenwandungen mit einer Temperaturbarriereschicht wird auf die deutsche Offenlegungsschrift DE 29 04 095 mit dem Titel „Niedrigenergiehaus" sowie auf die europäischen Offenlegungsschriften EP 850 388. mit dem Titel
„Energieanlage für Gebäude" und EP 10 624 63 mit dem Titel „Klimatisierung von Gebäuden sowie klimatisiertes Gebäude, insbesondere Null-Energiehaus" verwiesen, deren gesamter Offenbarungsgehalt hiermit inkorporiert wird.
Neben einem Zugewinn von Wärmeenergie im Jahresmittel wird gemäß der Erfindung erreicht, dass die Außenwandung oder Dachfläche insgesamt dünner ausgestaltet werden kann. Die Erfindung ist daher insbesondere zum Nachrüsten von Altbauten vorgesehen. Bevorzugter Weise beträgt die Dicke der Dammschicht auf der Außenseite weniger als 80 %, bevorzugt weniger als 60 % und besonders bevorzugt weniger als 40 % als die Dicke der Dämmschicht auf der innen liegenden Seite.
Es hat sich gezeigt, dass bereits eine Dämmschichtdicke von • weniger als 40 % auf der Außenseite- dazu führt, dass eine hinreichende Temperaturbarriere geschaffen wird, aber dennoch ein Zugewinn von Energie im Jahresmittel erfolgt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Dicke der Dämmschicht auf der außen liegenden Seite weniger als 10 cm, bevorzugt weniger als 8 cm und besonders bevorzugt weniger als 6 cm. Es hat sich herausgestellt, dass bereits Dicken von 5 cm auf der äußeren Seite ausreichen, um selbst bei großer Kälte die Wärmeverluste nach außen so gering zu halten, dass das Haus dennoch mittels der Temperaturbarriereschicht warm gehalten werden kann.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist auf der äußeren Dämmschicht eine weitere fluidführende Schicht, die als Absorberschicht ausgebildet ist, angeordnet. So kann in den Sommermonaten über die Absorberschicht Wärmeenergie gesammelt werden. Die Absorberschicht ist entweder mit einer weiteren Dämmschicht versehen oder direkt mit einer Außenschicht, beispielsweise einer Putzschicht versehen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die
Außenwandungen beziehungsweise Dachflächen als modulare Elemente ausgebildet. Diese modularen Elemente können fertig montiert geliefert werden und als Gebäudewandung beziehungsweise Dachfläche dienen. Gemäß der Erfindung ist sowohl vorgesehen, fertig ausgebildete Wandelemente zu liefern, die schon mit einer entsprechenden Außenschicht, zum Beispiel einer Putzschicht oder Dacheindeckung versehen sind, als auch Elemente bereitzustellen, die noch mit einer Außenschicht, insbesondere einer Dacheindeckung versehen werden.
Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Temperaturbarriereschicht in einen Betonkern eingebettete Fluiddurchführungen, insbesondere als Rohre oder Schläuche ausgebildete Fluiddurchführungen.
Es ist vorgesehen, die Außenwandung in Schalungsbauweise herzustellen, also eine Schalung aus 'Dämmstoffen, beispielsweise Styropor aufzustellen, in einer Kernzone die Leitungen einzubringen und die Kernzone sodann mit Beton auszugießen, wodurch die Kernzone sowohl als Wärmespeicher als auch als Tragschicht wirkt.
In bevorzugter Weise werden als Fluiddurchführungen Polypropylenrohre verwendet. Ein solcher Kunststoff ist besonders langlebig und daher zum Hausbau gut geeignet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dämmschicht als Schaumstoff, insbesondere als Polystyrolschaumstoff ausgebildet. Derartige Schaumstoffe sind schwer entflammbar und darüber hinaus besonders leicht und langlebig.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Außenwandung oder Dachfläche zumindest eine Trägerplatte, insbesondere eine OSB (Oriented Strand Board) -Platte, also eine mehrschichtige Spanplatte, auf welcher eine Dämmschicht angeordnet ist. Eine solche Trägerplatte, insbesondere als Spanplatte ausgebildet, eignet sich insbesondere zur Ausbildung einer Dachfläche. Dabei ist vorgesehen, Trägerplatten auf ,der ■unteren Seite eines Sparrendaches zu befestigen. Auf der Oberseite der Trägerplatte können dann nacheinander
Dämmschicht, Temperaturbarriereschicht, Dämmschicht und Dachdeckung aufgebracht werden.
In bevorzugter Weise wird dabei die Temperaturbarriereschicht durch mäanderförmig verlegte . Leitungen gebildet.
Die Dicke der gesamten Außenwandung oder Dachfläche beträgt bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weniger als 35 cm, bevorzugt weniger als 30 cm und besonders bevorzugt weniger als 25 cm. So können gemäß der Erfindung Außenwandungen bereitgestellt werden, welche insgesamt eine geringere Dicke als allein die Dämmung bei einer konventionell hochgedämmte Außenwand hat.
Durch mögliehe Dicken von unter 25 cm ist die erfindungsgemäße Außenwandung aber insbesondere auch für die Modernisierung von Altbauten geeignet.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind auf der
Außenseite der Außenwandung oder Dachfläche zumindest abschnittsweise Fotozellen angeordnet. Eine derartig ausbildete Wand führt nicht nur zu einer Wärmeenergiegewinnung, sondern gleichzeitig zu einer weiteren Energiegewinnung in Form von Strom.
Als Fotozellen können dabei sowohl konventionelle Silizium- Solarzellen, als auch neuartige Dünnschicht-Solarzellen, insbesondere Zink-Sauerstoff, Zink-Selen oder Kupfer- Indium-Selenit-Zellen verwendet werden. Weiter betrifft die Erfindung eine alternative Ausführungsform, bei der eine Außenwandung oder Dachfläche für Gebäude mit zumindest einer ersteh Fluiddurchführung umfassenden Temperaturbarriereschicht vorgesehen ist, an deren Außenseite zumindest eine erste Dämmschicht angrenzt. Gemäß dieses alternativen Ausführungsbeispiels der Erfindung ist hiervon in äußerer Richtung eine weitere Fluiddurchfühungen umfassende Absorberschicht angeordnet.
Diese Ausführungsform der Erfindung umfasst also zwei Schichten mit Fluiddurchführungen, wobei die innere Schicht mit Fluiddurchführung in erster Linie als Temperaturbarriereschicht und die äußere Fluiddurchführung umfassende Schicht in erster Linie als Absorberschicht vorgesehen ist. Mittels der Absorberschicht kann Wärme gewonnen und einem Speicher zugeführt werden, wenn entsprechende hohe Temperaturen in der Wand herrschen. Die Temperaturbarriereschicht wird zur gleichmäßigen Temperierung des Gebäudes genutzt.
Überraschender Weise lassen sich mit einer derartigen Konstruktion äußerst dünne Außenwandstärken realisieren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine weitere Dämmschicht auf der Außenseite der Absorberschicht angeordnet. So wird die Absorberschicht vor besonders niedrigen Temperaturen, die zu einer Änderung des Aggregatszustands des in den Fluiddurchführungen laufenden Fluids führen könnten, geschützt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Dicke der ersten oder weiteren Dämmschicht weniger als 5 cm, bevorzugt weniger als 2 cm. Es hat sich gezeigt, dass bereits derart dünne Dämmschichten ausreichen, um eine -
hinreichende Wärmedämmung bei einer erfindungsgemäßen Kombination aus Temperaturbarriere und Absorberschichten zu erreichen.
Auch mittels dieser Ausführungsform sind Dicken der gesamten Außenwandung von weniger als 35 cm bis weniger als 25 cm möglich.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Niedrigenergiehaus beziehungsweise Energiezugewinnhaus, welches insbesondere mit einer Außenwandung oder Dachfläche gemäß der Erfindung ausgestaltet ist. Das Niedrigenergiehaus weist eine Fluiddurchführungen umfassende Temperaturbarriereschicht und zumindest eine Dämmschicht auf, wobei die Dicke der Dämmschicht auf der äußeren Seite, also der zur Temperaturbarriereschicht in äußerer Richtung liegenden Seite, weniger als 10 cm, bevorzugt weniger als 8 cm und besonders bevorzugt weniger als 6 cm beträgt.
Es hat sich herausgestellt, dass es überraschenderweise energetisch günstig ist, dünne Außenwände mit einer Temperaturbarriere zu verwenden.
Gemäß der Erfindung wird bei einem derart ausgestalteten Niedrigenergiehaus beziehungsweise Energiezugewinnhaus der Wärmeverlust durch die verhältnismäßig dünne Dämmschicht auf der Außenseite infolge der Wärmegewinnung bei verhältnismäßig hohen Außentemperaturen mehr als kompensiert.
So ist mit einer entsprechenden Wand mit Energiebarriere im Jahresmittel ein Energiegewinn möglich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Niedrigenergiehauses beziehungsweise Energiezugewinnhaus ist unterhalb des Niedrigenergiehauses beziehungsweise Energiezugewinnhaus in der Erde ein Wärmespeicher angeordnet, der mit Fluidleitungen mit der Außenwandung oder Dachfläche verbunden ist. Dieser Wärmespeicher dient der Speicherung der in der warmen Jahreszeit über die Absorberschicht beziehungsweise Temperaturbarriereschicht gewonnen Wärme. Im Winter kann die Wärme über entsprechende Fluidleitungen und Ventile- wieder dem Gebäude zugeführt werden. Der Wärmespeicher kann zugleich Teil eines Systems sein, welches Erdwärme zur Speisung der Temperaturschicht nutzt. Wegen der Einzelheiten wird auf vorstehend, genannte Offenlegungsschriften verwiesen.
Bevorzugter Weise sind die Fluidleitungen mit einem Wasser- Frostschutz-Gemisch gefüllt. So kann es auch in den äußeren Absorberbereichen selbst bei extrem tiefen Temperaturen nicht zu Kälteschäden kommen.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen einer Dachfläche. Dabei werden unterhalb der Dachsparren- Trägerplatten angebracht. Auf die Trägerplatten kommt zunächst eine Dämmschicht, welche geklebt oder geklemmt werden kann. Auf die Dämmschicht werden fluidführende Leitungen aufgebracht und sodann eine weitere Dämmschicht aufgebracht. Zum Schluss wird das Dach mit einer Dachdeckung versehen. So ist es auf einfachste Art und Weise möglich, ein Dach mit einer erfindungsgemäßen fluidführenden Schicht bereitzustellen, welche entweder als Temperaturbarriereschicht und/oder als Absorberschicht verwendet werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die fluidführenden Leitungen in einer Vergussmasse eingebettet. Eine weitere Dämmschicht kann direkt auf die noch flüssige Vergussmasse aufgebracht werden, so dass sich Vergussmasse und Dämmschicht miteinander verbinden. So ist es auf sehr einfache Weise möglich, eine entsprechende Dachfläche herzustellen. Fluidführende Leitungen müssen aber auch nicht unbedingt vergossen werden, da sie ohnehin durch die darüber liegende Dacheindeckung vor Umwelteinflüssen geschützt sind. Eine derartig ausgestaltete Dachfläche hat insbesondere den Vorteil, dass sie zwischen den Sparren des Daches angeordnet ist und so kein Raum verloren geht.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird eine weitere Schicht mit fluidführenden Leitungen, die bevorzugt als
Absor.berschi.cht ausgebildet ist, aufgebracht. So kann eine Dachfläche mit zwei Schichten fluidführenden Leitungen bereit gestellt werden, von denen die obere als Absorberschicht und die unsere als Temperaturbarriereschicht verwendet wird.
Zwischen den Schichten und oberhalb der weiteren fluidführenden Schicht ist bevorzugt jeweils eine Dämmschicht aufgebracht.
Die Erfindung soll im Folgenden anhand der Figuren Fig. 1 bis Fig. 3 näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Wand- oder Dachflächenelements,
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wand- oder Dachflächenelements,
Fig. 3 zeigt schematisch die Integration erfindungsgemäßer Wand- oder Dachflächenelemente in ein Gebäude,
Fig. 4 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßen Dachflächenelement in .nodularer Bauweise,
Fig. 5 zeigt schematisch ein Dachflächenelement, welches mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.
Fig. 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Wandoder Dachflächenelement 1, welches bei dieser Ausführungsform als modular ausgestaltetes Element sowohl für die Fertigbauweise als auch für eine Altbaumodernisierung vorgesehen ist.
Das Wandelement 1 umfasst eine innenseitig liegende Dämmschicht 2 und eine außenseitig liegende Dämmschicht 5. Zwischen der innenseitig liegenden Dämmschicht 2 und der außenseitig liegenden Dämmschicht 5 ist eine Temperaturbarriereschicht 3 angeordnet. Die
Temperaturbarriereschicht 3 umfasst Fluidleitungen 4, durch welche ein Wasser-Frostschutz-Gemisch zirkulieren kann. Auf der Außenseite ist eine Außenschicht 8 vorgesehen, welche eine mit Putz überzogene Glasfasermatte umfasst, um das Wand- oder Dachflächenelement 1 vor Witterungseinflüssen zu schützen. Gemäß der Erfindung ist das Wand- oder Dachflächenelement extrem schlank, also in einer Dicke von weniger als 35 cm ausgestaltet. Eine solche schlanke Außenwand erreicht enorme Wirkungsgrade bei einem energetischen Jahreszugewinn. Sobald die Außentemperaturen höher als die Innentemperaturen sind, kann Energie einem Speichersystem (nicht dargestellt) zugeführt werden. Während der Winterzeit kann das Gebäude (nicht dargestellt) aus einem Erdspeicher versorgt werden. Durch die schlanke Ausgestaltung der Wand werden darüber hinaus Produktionskosten, Lager- und Transportkosten sowie Montagekosten gesenkt. Zudem kann durch schmalere Wände die Wohnfläche bei gleicher Grundfläche erhöht werden. Es hat sich herausgestellt, dass bei einem 4-Personen-Haus bei einer konstanten Innentemperatur von 2O0C, einer durchschnittlichen Außentemperatur im Winter von -60C und einer durchschnittlichen Außentemperatur im Sommer von +3O0C ein Energiegewinn von etwa 2500 kW-Stunden/m2 pro Jahr erzielt werden kann.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Hier weist das Wand- oder Dachflächenelement 1 ebenfalls eine innere Dämmschicht 2 auf. Daneben erstreckt sich eine Temperaturbarriereschicht 3, die eine mit Fluidleitungen 4 versehene Betonschicht umfasst. Diese Ausführungsform weist darüber hinaus eine ebenfalls mit Fluidleitungen ausgestattete Absorberschicht 6 auf, die über eine weitere Dämmschicht 5 von der Temperaturbarriereschicht 3 getrennt ist. Auf der Außenseite der Absorberschicht 6 ist wiederum eine dünne Dämmschicht 7 angeordnet. Auch dieses Ausführungsform schließt mit einer Außenschicht 8 aus Putz ab.
Gemäß der Erfindung können die Fluiddurchführungen sowohl als Kunststoffrohre als auch als Kapillarrohrmatten ausgestaltet sein. Dabei haben die Rohre beziehungsweise Matten der Absorberschicht 6 die Funktion eines Solarkollektors. Über zusätzliche Absorberkreisläufe (nicht dargestellt) wird im Sommer Energie gespeichert. Die Außendämmung der Außenwand kann bis auf 2 bis 3 cm Dämmstoff reduziert werden und mit einer zusätzlichen Dämmung zwischen der Temperaturbarriereschicht und Absorberschicht kann eine Gesamtaußendämmung in einer Dicke von lediglich 4 bis 8 cm bereitgestellt werden.
Fig. 3 zeigt schematisch ein Niedrigenergiehaus 10 beziehungsweise Energiezugewinnhaus, welches mit erfindungsgemäßen Wand- oder Dachflächenelementen 1 ausgestattet ist. Bei dem Niedrigenergiehaus 10 sind sowohl die Wände als auch das Dach mit erfindungsgemäßen Wandoder Dachflächenelementen 1 versehen. Die Wand- oder Dachflächenelemente 1 sind mit Fluidleitungen 12, in welchen ein Wasser-Frostschutz-Gemisch zirkuliert mit einem in der Erde unterhalb des Hauses angeordneten Speicher 11 verbunden.
Fig. 4 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßen Dachflächenelement 20 in modularer Bauweise. Das
Dachenflächenelement entspricht prinzipiell der Ausführung des Wand- oder Dachflächenelementes aus Fig. 1. Hier ist das Element aber modular. ausgestaltet und weist seitliche Nuten 21 zur Verbindung mit anderen Elementen. Auf der Oberseite als Außenschicht eine strukturierte wasserdichte Schicht angeordnet, die als Dachdeckung 22 ausgebildet ist. Das Dachflächenelement 20 ist selbstragend ausgebildet und weist randseitig Dichtungen (nicht dargestellt) auf. So . kann mittels erfindungsgemäßer Dachflächenelemente 20 ein Fertigdach in kürzester Zeit aufgestellt werden.
Fig. 5 zeigt schematisch ein Dachflächenelement 20, welches mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Unter den Dachsparren 23 sind OSB-Platten (nicht dargestellt) befestigt. Die Ausführung des
Dachflächenelementes 20 entspricht der Ausführung aus Fig. 2. Eine Temperaturbarriereschicht 3 ist in Beton vergossen. Die Absorberschicht 6 umfasst zwischen den Dachsparren verlegte Fluidleitungen 4. Da die Fluidleitungen 4 der Absorberschicht 6 durch eine darüber gelegte Dachdeckung 22 vor Witterungseinflüssen geschützt sind, brauchen sie nicht in Vergussmasse eingebettet zu werden, sondern sind lose verlegt.
Gemäß der Erfindung ist insbesondere der Dachaufbau mit einer Absorberschicht (nicht dargestellt) besonders einfach. Dabei wird ein Sparrendach unterhalb der Sparren mit tapezierfähigen Holzfaserplatten versehen. Idealerweise beträgt der Abstand zwischen den Sparren ein Meter, so dass zwischen den Sparren Styropordämmplatten ohne Zuschneidung eingelegt werden können. So werden auf die OSB-Platten etwa 5 cm starke Styroporplatten gelegt, eventuell verschäumt und befestigt. Auf die Styroporplatten wird sodann eine Temperaturbarriere aus Kunststoffleitungen mäanderförmig quer zu den Sparren gelegt, bis zum First geführt um dann über Entlüfterventile an eine Ringleitung gekoppelt zu werden. Alternativ kann statt der mäanderförmig verlegten Kunststoffleitung auch eine Kapillarmattenverlegung erfolgen. Der Raum zwischen den Sparren wird sodann mit einer Vergussmasse vergossen und eine weitere 5cm starke
Styropordämmschicht aufgebracht. Diese Styropordämmschicht verbindet sich dann mit der noch frischen Vergussmasse. Auf die zweite Styropordämmschicht werden sodann als Absorberschicht weitere Kunststoffleitungen mäanderförmig ausgelegt und angeschlossen. Diese Absorberleitungen müssen nicht unbedingt vergossen eingebettet werden, da sie durch die darüber liegende Dachdeckung vor Umwelteinflüssen geschützt sind. Bei extrem schlanker Dachdämmung kann so energetisch optimal wirksam die Technik auf einfachste Weise eingebaut werden und zum Kühlen und Temperieren von Dachgeschossen verwendet werden.
Bezugszeichenliste :
1 Wand- oder Dachflächenelement
2 Dämmschicht
3 Temperaturbarriereschicht
4 Fluidleitung
5 Dämmschicht
6 Absorberschicht
7 Dämmschicht
8 Außenschicht
10 ■ Niedrigenergiehaus/Energiezu- gewinnhaus
11 Wärmespeicher
12 Leitungen
20 Dachflächenelement
21 Nute
22 Dachdeckung
23 Dachsparren

Claims

Ansprüche
1. Außenwandung und/oder Dachfläche für Gebäude mit zumindest einer Fluiddurchführungen umfassenden Temperaturbarriereschicht und zumindest einer Dämmschicht auf jeder Seite der Temperaturbarriereschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Dämmschicht auf der zur Temperaturbarriereschicht in äußerer Richtung
, liegenden Seite geringer als auf der innen liegenden Seite ist.
2. Außenwandung und/oder Dachfläche für Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die
Dicke der Dämmschicht auf der zur
Temperaturbarriereschicht in äußerer Richtung liegenden Seite weniger als 80 %, bevorzugt weniger als 60 %, besonders bevorzugt weniger als 40 % der Dicke der Dämmschicht der innen liegenden Seite beträgt.
3. Außenwandung und/oder Dachfläche nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Dämmschicht auf der zur Temperaturbarriereschicht in äußerer Richtung liegenden Seite weniger als 10 cm, bevorzugt weniger als 8 cm, besonders bevorzugt weniger als 6 cm beträgt.
4. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwandungen und/oder Dachflächen als modulare Elemente ausgebildet sind.
5. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturbarriereschicht in einen Betonkern eingebettete Fluiddurchführungen, insbesondere als Rohre oder Schläuche ausgebildete Fluiddurchführungen umfasst.
6. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der • vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend zumindest eine zweite Fluiddurchführungen umfassende Schicht, die zur Temperaturbarriereschicht in äußerer Richtung angeordnet ist.
7. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Dämmschicht einen Schaumstoff,
. insbesondere einen Polystyrolschaumstoff umfasst .
8. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend zumindest eine Trägerplatte, insbesondere eine OSB-Platte, und zumindest eine auf der Trägerplatte angeordnete Däπunschicht .
9. Außenwandung und/oder Dachfläche nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Trägerplatte auf der unteren Seite eines Sparrendaches angeordnet ist.
10. Außenwandung und/oder Dachfläche nach dem vorstehenden Anspruch, weiter umfassend mäanderförmige Leitungen.
11. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Außenwandung und/oder Dachfläche weniger als 35 cm, bevorzugt weniger als 30 cm, besonders bevorzugt weniger als 25 cm beträgt.
12. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwandung und/oder Dachfläche auf der Außenseite zumindest abschnittsweise Fotozellen aufweist.
13. Außenwandung und/oder Dachfläche für Gebäude mit zumindest einer ersten Fluiddurchführungen umfassenden Temperaturbarriereschicht, wobei auf der zur Temperaturbarriereschicht in äußerer Richtung liegenden Seite zumindest eine erste Dämmschicht an die Temperaturbarriereschicht angrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine weitere Fluiddurchführungen umfassende Absorberschicht auf der zur Temperaturbarriereschicht in äußerer Richtung liegenden Seite angeordnet ist.
14. Außenwandung und/oder Dachfläche nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Dämmschicht auf der Außenseite der Absorberschicht angeordnet ist.
15. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der ersten und/oder weiteren Dämmschicht weniger als 5 cm, bevorzugt weniger als 2 cm beträgt.
16. Außenwandung und/oder nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die
Temperaturbarriereschicht in einen Betonkern eingebettete Fluiddurchführungen umfasst.
17. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluiddurchführungen als Rohre oder Schläuche ausgebildet sind.
18. Außenwandung und/oder nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluiddurchführungen als Polypropylenrohre ausgebildet sind.
19. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der
Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwandungen und/oder Dachflächen als modulare Tafeln ausgebildet sind.
20. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Dämmschicht einen Schaumstoff, insbesondere einen Polystyrolschaumstoff umfasst.
21. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der
Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Außenwandung oder Dachfläche weniger als 35 cm, bevorzugt weniger als 30 cm, besonders bevorzugt weniger als 25 cm beträgt.
22. Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwandung und/oder Dachfläche auf der Außenseite zumindest abschnittsweise Fotozellen aufweist.
23. Wand- oder Dachenflächenelement, ausgebildet als Teilstück einer Außenwandung und/oder Dachfläche nach einem der vorstehenden Ansprüche.
24. Niedrigenergiehaus oder Energiezugewinnhaus umfassend eine Außenwandung und/oder Dachfläche für Gebäude, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit zumindest einer Fluiddurchführungen umfassenden Temperaturbarriereschicht und zumindest einer Dämmschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Dämmschicht auf der zur Temperaturbarriereschicht in äußerer Richtung liegenden Seite weniger als 10 cm, bevorzugt weniger als 8 cm, besonders bevorzugt weniger als 6 cm beträgt.
25. Niedrigenergiehaus oder Energiezugewinnhaus nach dem vorstehenden Anspruch, weiter umfassend zumindest einen unter dem Niedrigenergiehaus angeordneten Wärmespeicher, der mit Fluidleitungen mit der Außenwandung und/oder Dachfläche verbunden ist.
26. Niedrigenergiehaus oder Energiezugewinnhaus nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitungen mit Flüssigkeit, insbesondere mit einem Wasser-Frostschutz-Gemisch gefüllt sind.
27. Verfahren zur Herstellung einer Dachfläche, insbesondere einer Dachfläche nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die- Schritte : - Anbringen zumindest einer Trägerplatte unterhalb der Dachsparren,
- Aufbringen einer Dämmschicht,
- Aufbringen von fluidführenden Leitungen,
- Aufbringen einer weiteren Dämmschicht, - Aufbringen einer Dachdeckung.
28. Verfahren zur Herstellung einer Dachfläche nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die fluidführenden Leitungen in einer Vergussmasse eingebettet werden.
29. Verfahren zur Herstellung einer Dachfläche nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Dämmschicht auf die noch flüssige Vergussmasse aufgebracht wird, so dass sich Vergussmasse und Dammschicht miteinander verbinden.
30. Verfahren zur Herstellung einer Dachfläche nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Schicht mit fluidführenden Leitungen, die bevorzugt als Absorberschicht ausgebildet ist, aufgebracht wird.
31. Verfahren zur Herstellung einer Dachfläche nach einem dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schicht mit fluidführenden Leitungen aufgebracht wird, eine Dämmschicht auf die Schicht aufgebracht wird und sodann die weitere Schicht mit fluidführenden Leitungen aufgebracht wird.
32. Verfahren zur Herstellung einer Dachfläche nach einem dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämmschicht auf die weitere Schicht mit fluidführenden Leitungen aufgebracht wird.
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