WO2015059009A1

WO2015059009A1 - Fassadenelement und verfahren zu seiner montage

Info

Publication number: WO2015059009A1
Application number: PCT/EP2014/072103
Authority: WO
Inventors: Tilmann Kuhn; Christof Erban
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2016-04-21
Also published as: DE102013221277A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fassadenelement (1), enthaltend ein Flächenelement (10) mit einer ersten Seite (11) und einer gegenüberliegenden zweiten Seite (12) und zumindest einer Trägerschicht (20) mit einer ersten Seite (21) und einer gegenüberliegenden zweiten Seite (22), wobei die erste Seite (21) der Trägerschicht (20) mit der zweiten Seite (12) des Flächenelementes (10) verbunden ist, wobei die Trägerschicht (20) einen größeren Flächeninhalt aufweist als das Flächenelement (10). Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Fassadenelementes, welches ein Flächenelement (10) und zumindest eine Trägerschicht (20) enthält, welche vom Flächenelement (10) nicht vollständig bedeckt ist, wobei das Verfahren zumindest folgende Schritte enthält: Erstellen einer Tragstruktur (30, 35) am Gebäude und Befestigen des Fassadenelementes (1) an der Tragstruktur (30, 35) durch Einbringen von zumindest einem Befestigungsmittel (17) in den vom Flächenelement (10) nicht bedeckten Teil (25) der Trägerschicht (20).

Description

Fassadenelement und Verfahren zu seiner Montage

Die Erfindung betrifft ein Fassadenelement, enthaltend ein Flächenelement mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite und zumindest einer Trägerschicht mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite, wobei die erste Seite der Trägerschicht mit der zweiten Seite des Flächenelements verbunden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Fassadenelements, welches ein Flächenelement und zumindest eine Trägerschicht enthält, wobei eine Tragstruktur am

Gebäude erstellt und das Fassadenelement nachfolgend an dieser Tragstruktur befestigt wird. Fassadenelemente und Montageverfahren der Eingangs genannten Art können beispielsweise dazu eingesetzt werden, Fassadenelemente aus Glas, Kunststoff oder Metalllegierungen zu befestigen.

Fallweise können die Fassadenelemente als Funktionselement ausgeführt sein und beispielsweise Photovoltaikmodule oder thermische Solarkollektoren enthalten.

Aus der Praxis ist bekannt, Fassadenelemente aus Glas oder Metall an der Fassade eines Gebäudes zu befestigen, indem Führungsschienen mit einem U-Profil an der Fassade befestigt werden. In diese Schienen kann das Fassadenelement einge- schoben und dadurch sicher befestigt werden. Diese bekannte Befestigung weist jedoch den Nachteil auf, dass der Einsatz von speziell ausgebildeten Handwerkern erforderlich ist, um die Fassadenelemente zu befestigen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Fassadenelement anzugeben, welches auch von gering qualifiziertem Personal einfach montiert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fassadenelement gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst .

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein Fassadenelement mit einem Flächenelement mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite auszustatten. Das Flächenelement kann im einfachsten Fall ein an sich bekanntes Fassadenelement aus Glas, Metall, Naturstein oder Kunststoff sein, welches einer Gebäudefassade ein attraktives Äußeres verleiht und eine darunter liegende DämmstoffSchicht vor Bewitterung schützt. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das Fassadenelement ein Photovoltaikmodul sein oder ein Photovoltaikmodul enthalten in wiederum anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das Fassadenelement ein solarthermischer Kollektor sein oder einen solchen enthalten. In diesen Fällen kann die Fassade zusätzlich zur Energiegewinnung eingesetzt werden. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können Photovoltaikmodule und Fassadenelemente ohne Solarzellen mit gleichem oder ähnlichem Erscheinungsbild an einer Fassade eingesetzt werden, so dass die aufwändigen Photovoltaikmodule nur dort eingesetzt werden, wo der Energieertrag den Einsatz wirtschaftlich rechtfertigt.

Gleichwohl kann die Fassade äußerlich einheitlich gestaltet sein. Das Flächenelement ist somit in einigen Ausführungsformen der Erfindung dicker und/oder weist eine größere Härte auf als eine darauf befestigte Trägerschicht. Das erfindungsgemäße Fassadenelement enthält weiterhin eine Trägerschicht mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite, wobei die erste Seite der Trägerschicht mit der zweiten Seite des Flächenelements verbunden ist. Die Verbindung der Trägerschicht und des Flächenelements kann durch Verkleben oder Verschweißen oder vollflächiges Laminieren erfolgen. Die Verbindung des Flächenelements und der Trägerschicht kann unmittelbar erfolgen, so dass die erste Seite der Trägerschicht unmittelbar mit der zweiten Seite des Flächenelements in Kontakt steht. In anderen Ausführungsformen kann zumindest eine Zwischenschicht zwischen der Trägerschicht und dem Flächenelement vorgesehen sein. Die Zwischenschicht kann beispielsweise eine KlebstoffSchicht sein oder eine Einbettungsfolie, welche die sichere Fixierung von Solarzellen ermöglicht. Schließlich können auch an sich bekannte Solarzellen eine Zwischenschicht zwischen der Trägerschicht und dem Flächenelement darstellen. In diesem Fall kann die Trägerschicht eine an sich bekannte Rückseitenfolie eines Photovoltaikmo- duls sein. Die Trägerschicht ist somit in einigen Ausführungsformen der Erfindung dünner und/oder weist eine geringere Härte auf als das darauf befestigte Flächenelement.

Erfindungsgemäß wird in einigen Ausführungsformen der Erfindung vorgeschlagen, dass die Trägerschicht vom Flächenelement nicht vollständig bedeckt ist. Dies bedeutet, dass die Trägerschicht an zumindest einer Begrenzungskante des Flächenelements übersteht. Wenn die Trägerschicht aus einem vergleichsweise weichen Material gefertigt ist, beispielsweise einem bituminösen Baustoff oder einem Polymer, kann diese einfach von handelsüblichen Nägeln, Nieten oder

Schrauben durchdrungen werden. In diesen Fällen kann das Fassadenelement mit der überstehenden Trägerschicht einfach mit der Fassade des Gebäude oder mit einer an der Fassade des Gebäudes befestigten Tragstruktur verschraubt, verklebt, vernietet oder vernagelt werden. Anders als bei bekannten Fassadenelementen erfolgt keine Klemmung von empfindlichen Glaselementen, so dass diese nicht durch unzulässig hohe punktuelle mechanische Spannungen brechen können.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Trägerschicht einen größeren Flächeninhalt aufweisen als das

Flächenelement. Diese Ausführungsform führt dazu, dass das Flächenelement rückwärtig vollflächig von der Trägerschicht bedeckt ist und gleichwohl zumindest ein Teil der Trägerschicht über das Flächenelement hinausragt, um zur Befestigung des Flächenelements zu dienen. Durch die vollflächige Beschichtung des Flächenelements mit der Trägerschicht kann die Verschmutzung der Rückseite des Flächenelements vermieden werden, so dass der optische Eindruck des Flächenelements über die Nutzungsdauer nicht beeinträchtigt wird.

Sofern es sich bei dem Flächenelement um ein Photovoltaikmo- dul handelt, kann durch die rückwärtig vollflächig aufgebrachte Trägerschicht eine Degeneration der Solarzellen durch eindringen von Staub, Feuchte oder Gasen vermieden werden .

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Trägerschicht nur an der Oberkante des Fassadenelements über dieses hinausstehen, so dass das Fassadenelement an der Trägerschicht gewissermaßen aufgehängt ist. Durch dachziegelartiges Überlappen benachbarter Fassadenelemente können abhebende Kräfte, beispielsweise durch Windlast, auf eine Mehrzahl von Fassadenelementen abgetragen werden, so dass diese durch ihr Eigengewicht an der Fassade fixiert bleiben.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Trägerschicht an mehreren Begrenzungskanten des Flächenelements über das Flächenelement hinausragen. In diesen Fällen kann die Befestigung des Fassadenelements an mehreren Stellen erfolgen, beispielsweise oben und unten oder alternativ oder zusätzlich auch an den Seitenkanten. Hierdurch können abhebende Kräfte auf die Tragstruktur des Gebäudes abgetragen werden, so dass die Fassadenelemente auch dann unbeweglich an der Fassade befestigt bleiben, wenn diese stumpf aneinander stoßen.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Trägerschicht eine Bitumenschindel sein oder eine solche enthalten. Die Bitumenschindel selbst kann ein Glasflies enthalten, welches mit Bitumen getränkt ist. Der Bitumen kann optional weitere Füll- oder Zusatzstoffe enthalten, beispielsweise Styrol und/oder Butadien. In einigen Ausführungsformen kann die Bitumenschindel zumindest teilweise mit einer Metallkaschierung versehen sein. Das Flächenelement kann durch Klebung mit der Bitumenschindel versehen sein. Auf diese Weise kann unterhalb des Flächenelements eine zweite Dichtungsebene erzeugt werden. Weiterhin ist die Verlegung von Bitumenschindeln einfach und rasch auch von gering qualifiziertem Personal zu bewerkstelligen und das Material ist bewährt und kostengünstig verfügbar.

In einigen Ausführungsformen kann die Bitumenschindel mit Metallkaschierung eine Teilfläche aufweisen, in welcher die Metallkaschierung entfernt ist. In einigen Ausführungsformen kann diese Teilfläche der über die Grundfläche des Flächenelements hinausstehende Teil der Trägerschicht sein. Dies erlaubt nach der Befestigung des Fassadenelements durch Nägel, Dübel, Nieten oder Schrauben eine vollflächige Verklebung bzw. Verschweißung mit einem benachbarten Fassadenelement . Hierdurch können abhebende Kräfte rasch und einfach auf die Tragstruktur des Gebäudes abgetragen werden.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Verkleben zweier benachbarter Fassadenelemente durch eine Verschweißung erfolgen. Die Verschweißung kann in einigen

Ausführungsformen der Erfindung durch Sonnenwärme erfolgen, so dass bei der Montage des Fassadenelements kein weiterer Arbeitsschritt erforderlich ist. Nach der Montage der Fassadenelemente verschweißen diese selbsttätig miteinander, sobald sich die Fassade bei normaler Benutzung erwärmt. Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren ohne

Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 eine bekannte Befestigung eines Fassadenelements in einer ersten Ausführungsform .

Fig. 2 zeigt eine bekannte Befestigung eines Fassadenelements in einer zweiten Ausführungsform .

Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch ein bekanntes

Photovoltaikmodul .

Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fassadenelements.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fassadenelements.

Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fassadenelements.

Fig. 7 zeigt eine erste Variante der Montage des erfindungsgemäßen Fassadenelements.

Fig. 8 zeigt eine zweite Variante der Montage des erfindungsgemäßen Fassadenelements.

Fig. 9 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements.

Fig. 10 zeigt eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements.

Fig. 11 zeigt eine weitere Ansicht der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements. Fig. 12 zeigt eine sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements.

Fig. 13 zeigt eine siebte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements.

Fig. 14 zeigt eine weitere Ansicht der ersten Montagevariante .

Fig. 15 zeigt eine achte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements.

Fig. 16 zeigt eine neunte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Befestigungsvorrichtung für ein Fassadenelement 1. Das Fassadenelement 1 enthält ein Flächenelement 10 mit einer ersten Seite 11 und einer gegenüberliegenden zweiten Seite 12. Die erste Seite 11 ist bei bestimmungsgemäßen Gebrauch des Fassadenelements dem Benutzer zugewandt und kann so gestaltet sein, dass sich dem Betrachter ein gewünschter Gesamteindruck bietet. Dementsprechend kann das Flächenelement 10 ein Glaselement, ein Metallelement oder ein Naturstein sein. Weiterhin kann die erste Seite 11 des Fassadenelements 10 so gestaltet sein, dass bestimmte funktionelle Anforderungen, beispielsweise an Winddichtigkeit, Wasserdichtigkeit oder Isolationsvermögen erfüllt werden.

Die zweite Seite 12 des Flächenelements 10 ist bei bestimmungsgemäßen Gebrauch der Wand 30 des Gebäudes zugewandt. Die Wand 30 kann beispielsweise Teil einer Stahlbaukonstruktion sein oder als Massivbau hergestellt sein.

Zur Befestigung des Flächenelements 10 an der Wand 30 sind Klemmschienen 15 vorgesehen, welche zumindest zwei gegenüberliegenden Kanten des Flächenelements 10 umgreifen. Das Flächenelement 10 wird gegebenenfalls durch elastische

Elemente in der Klemmschiene 15 befestigt. Die Klemmschiene 15 selbst ist durch Dübel an der Wand 30 befestigt, so dass im Endeffekt das Fassadenelement 1 dauerhaft an der Wand 30 fixiert ist.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer bekannten Befestigung. Gleiche Bestandteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass sich die nachfolgende Beschreibung auf die wesentlichen Unterschiede beschränkt.

Auch das Fassadenelement 1 gemäß Fig. 2 weist ein Flächenelement 10 auf, welches vor der Wand 30 befestigt ist. Zur Befestigung dienen Schraubverbindungen 16, welche mittels einer Befestigungsscheibe eine Haltekraft auf zumindest zwei Punkte an zumindest zwei gegenüberliegenden Begrenzungskanten des Flächenelements ausüben. Dabei kann eine einzige Schraubverbindung dazu verwendet werden, sowohl das obere als auch das untere Flächenelement an der Wand 30 zu fixieren .

Die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Befestigungen weisen den Nachteil auf, dass Klemmkräfte auf die oftmals empfindlichen Flächenelemente 10 ausgeübt werden. Bei der Montage durch gering qualifiziertes Personal können dadurch in spröden Flächenelementen, beispielsweise aus Glas oder Naturstein, unzulässig hohe Spannungen induziert werden, so dass das Flächenelement zerbricht. Daher erfordert die Montage mittels bekannter Befestigungsvorrichtungen qualifiziertes Personal und besonders sorgfältiges Arbeiten.

Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch ein an sich bekanntes Photovoltaikmodul . Das Photovoltaikmodul kann als Fassadenelement 1 oder als Dacheindeckung verwendet werden. Auf diese Weise kann das Gebäude in nur einem Arbeitsgang mit einem attraktiven Äußeren versehen werden, eine wasser- und winddichte Außenhülle bereitgestellt werden und eine zusätzliche regenerative Energieversorgung sichergestellt werden. Auch das Photovoltaikelement gemäß Fig. 3 weist ein Flächenelement 10 auf. Das Flächenelement 10 ist zumindest teilweise für eintreffendes Sonnenlicht transparent, so dass optische Leistung zur Energieerzeugung durch das Flächenelement 10 hindurchtreten kann. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Flächenelement 10 eine transparente oder transluzente Scheibe aus Glas, Quarz oder Kunststoff sein.

Das Licht fällt auf photovoltaische Zellen 10, welche beispielsweise als monokristalline oder polykristalline Siliziumsolarzellen ausgeführt sind. Fallweise können auch andere photovoltaische Zellen Verwendung finden, welche eintreffendes Licht in einen elektrischen Strom wandeln.

Die photovoltaischen Zellen 40 sind in einer Einbettungsfolie 50 eingebettet, welche ebenfalls für eintreffendes Licht zumindest teilweise transparent ist. Die Einbettungsfolie 50 hat die Aufgabe, die photovoltaischen Zellen 40 frei von mechanischen Spannungen zu lagern und atmosphärische Umwelteinflüsse fernzuhalten, welche zur Degeneration der photovoltaischen Zellen 40 führen können. Die Einbettungsfolie 50 kann in einigen Ausführungsformen aus Ethylenvinylacetat bestehen oder dieses Material enthalten.

Die der ersten Seite 11 des Flächenelements 10 gegenüberliegende Seite ist mit einer Rückseitenfolie 60 abgeschlossen. Die Rückseitenfolie 60 hat die Aufgabe, das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu verhindern, so dass das Photo- voltaikmodul über die gewünschte Lebensdauer zuverlässig arbeitet .

Beim bekannten Photovoltaikmodul ist die Rückseitenfolie 60 und die Einbettungsfolie 50 stets so groß wie das Deckglas 10. Die Rückseitenfolie 60 und die Einbettungsfolie 50 stehen nicht über die Fläche des Deckglases 10 über. Das Photovoltaikmodul gemäß Fig. 3 weist üblicherweise eine rechteckige Grundfläche auf. Deckglas 10, Einbettungsfolie 50 und Rückseitenfolie 60 können durch vollflächiges Verkleben, Laminieren oder Verschweißen miteinander verbunden werden, so dass sich eine dauerhafte Verbindung der drei Einzelschichten bilden, wobei die photovoltaischen Zellen 40 ebenfalls eingebettet werden.

Fig. 4 und Fig. 11 erläutern das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Fassadenelements anhand eines ersten Ausführungsbeispiels. Das Fassadenelement gemäß Fig. 4 besteht aus einem Flächenelement 10, beispielsweise aus Naturstein, Glas, Metall, Holz oder Kunststoff. Das Flächenelement 10 weist eine erste Härte und eine erste Dicke auf. Das Flächenelement 10 ist mit einer Trägerschicht 20 versehen, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Seite des Flächenelements 10 vollständig bedeckt. Hierdurch wird ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit auf die Rückseite des Flächenelements 10 verhindert, so dass auch bei transparenten Flächenelementen 10 über die geplante Lebensdauer ein einheitliches optisches Erscheinungsbild sichergestellt ist. Die Trägerschicht 20 weist eine zweite Härte und eine zweite Dicke auf, welche geringer ist als die erste Härte und die erste Dicke. Damit ist die Trägerschicht vergleichsweise flexibel und das Flächenelement steif.

Die Trägerschicht 20 kann beispielsweise eine Polymerfolie sein oder ein faserverstärktes Material, beispielsweise ein Polymer oder ein Duroplast, welches mit Glasfasern, Kohlefasern oder Aramidfasern verstärkt wurde. Die Befestigung der Trägerschicht 20 auf dem Flächenelement kann in diesem Fall durch vollflächiges Laminieren oder Verkleben erfolgen.

Sofern beide Bauteile aus thermoplastischem Material gefertigt sind, kommt auch eine Verschweißung in Betracht.

Zur Befestigung des Fassadenelements 1 an einem Gebäude ist vorgesehen, die Gebäudefassade mit einer Tragstruktur 35 zu versehen. Die Tragstruktur 35 kann im einfachsten Fall als Holzgerüst durch Schrauben und Dübel an der Fassade befestigt werden. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Tragstruktur 35 auch ein anderer tragender Teil des Gebäudes sein, beispielsweise eine Wand 30, welche in Massivbauweise oder in Stahlbauweise errichtet wurde. In wiederum einer anderen Ausführungsform kann die Tragstruktur 35 Teil eines Dachstuhles sein. In diesem Fall kann das erfindungsgemäße Fassadenelement 1 auch zur Dacheindeckung verwendet werden.

Zur Befestigung des Fassadenelements 1 wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Trägerschicht 20 vom Flächenelement 10 nicht vollständig bedeckt ist. Hieraus ergibt sich eine Teilfläche 25 der Trägerschicht, welche vom Flächenelement 10 unbeeinflusst ist.

Da die Trägerschicht 20 aus vergleichweise weichem Material gefertigt ist, kann diese leicht auf der Baustelle mit

Nägeln, Schrauben, Nietwerkzeugen oder Bohrern durchdrungen werden. Dies erlaubt ein einfaches Anbringen der Befestigungsmittel 17, welche das Fassadenelement 1 auf der Tragstruktur 35 befestigen. Das Flächenelement 10 hängt somit unbeeinflusst durch mechanische Spannungen an der Trägerschicht 20, so dass zur Montage des Fassadenelements 1 kein qualifiziertes Personal erforderlich ist.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements. Gleiche Teile der Erfindung sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass sich die Beschreibung auf die wesentlichen Unterschiede beschränkt. Das

Fassadenelement gemäß Fig. 5 weist ein erstes Flächenelement 10 und ein zweites Flächenelement 13 auf. Die Trägerschicht 20 ist zwischen beiden Flächenelementen vollflächig eingebracht und mit beiden Flächenelementen verklebt. Auf diese Weise kann die Wärmeisolation oder die Witterungsbeständigkeit des Fassadenelements vergrößert sein. Gleichwohl kann durch Einbringen von Befestigungsmitteln 17 in die Teilfläche 25 der Trägerschicht 20 eine einfache Befestigung des Fassadenelements auf der Tragstruktur 35 erfolgen.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung können Photovol- taische Zellen zwischen das erste Flächenelement 10 und das zweite Flächenelement 13 eingebettet werden, beispielsweise mit einer Einbettungsfolie. In diesem Fall ist zumindest das erste Flächenelement 10 zumindest teilweise transparent oder transluzent und enthält beispielsweise ein Glas.

Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements. Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von Fig. 4 dadurch, dass die Befestigung zwischen der Trägerschicht 20 und dem Flächenelement 10 durch zusätzliche mechanische Befestigungsmittel 18 vermittelt wird. Das Befestigungsmittel 18 kann beispielsweise eine Verschraubung oder eine Vernietung sein. Sofern zusätzlich eine Verklebung zwischen Trägerschicht 20 und Flächenelement 10 vorgesehen ist, ist das Flächenelement 10 redundant an der Trägerschicht 20 befestigt, so dass die Sicherheit gegen Herabfallen des Fassadenelements 1 erhöht ist.

Die zur Befestigung des Befestigungsmittels 18 erforderliche Bohrung im Flächenelement 10 kann bei der Herstellung des Fassadenelements 1 in der Fabrik erfolgen. Auch bei dieser Ausführungsform muss daher zur Befestigung des Fassadenelements lediglich zumindest ein Befestigungselement 17 in die Teilfläche 25 der Trägerschicht 20 eingebracht werden. Das vergleichsweise anspruchsvolle Durchbohren des spröden

Flächenelements 10 muss nicht auf der Baustelle erfolgen.

Fig. 7 zeigt eine erste Variante zur Montage der erfindungsgemäßen Fassadenelemente 1. In Fig. 7 ist eine Tragkonstruktion 35 dargestellt, beispielsweise ein Dachstuhl oder ein Lattengerüst, welches durch Dübeln und Verschrauben auf der Wand des Gebäudes befestigt ist. Fassadenelemente 1 werden von unten nach oben an der Tragstruktur 35 befestigt, beispielsweise durch Einbringen von Nägeln 17.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, überlappt ein nachfolgend angebrachtes Flächenelement 10b das vorhergehend angebrachte Flächenelement 10a, so dass sich ein dachziegelartiger

Überlapp der einzelnen Flächenelemente ergibt . Hierdurch kann ein Eindringen von Feuchtigkeit in die Unterkonstruktion des Fassadenaufbaus auch bei Schlagregen verhindert werden. Die Nagelung 17 wird durch die darüberliegenden Fassadenelemente vollständig verdeckt, so dass diese einerseits nicht sichtbar ist und das optische Erscheinungsbild nicht stören kann und andererseits witterungsgeschützt ist, so dass ein Versagen der Befestigung durch Korrosion vermieden wird.

Fig. 8 zeigt eine zweite Variante zur Befestigung der Fassadenelemente 1. Beispielhaft ist in Fig. 8 eine Wand 30 vorgesehen, beispielsweise eine Massivbauwand eines Altbaus. Auch in diesem Fall werden Fassadenelemente 1 von unten nach oben an der Wand 30 montiert. Die Fassadenelemente 1 werden dabei so montiert, dass die Teilfläche 25 der Trägerschicht 20 oberhalb des Flächenelements 10 angeordnet ist, so dass das Flächenelement 10 an der Trägerschicht 20 hängend an der Wand 30 angeordnet ist. Die Befestigung kann auch in diesem Fall durch eine Nagelung oder Verschraubung 17 erfolgen.

Ein oberhalb angeordnetes Flächenelement 10b verdeckt dabei die Teilfläche 25a der Trägerschicht 20a, welche das darunter liegende Flächenelement 10a an der Fassade fixiert. Auch in diesem Fall ist somit die Befestigung 17 der Fassadenelemente 1 vor Witterungseinflüssen geschützt und für den

Betrachter der Fassade unsichtbar.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die zweite Seite 22 der Trägerschicht 20 mit einer KlebstoffSchicht versehen sein, so dass die zweite Seite 22 des Flächenele- ments 10b zumindest mit der Teilfläche 25a verklebt bzw. verschweißt. Dies erhöht den Schutz vor eindringender Feuchtigkeit weiter.

Fig. 9 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fassadenelements. Der Aufbau der vierten Ausführungsform ist ähnlich zu dem in Fig. 3 dargestellten, an sich bekannten, Photovoltaikmodul . Auch das Fassadenelement 1 gemäß Fig. 9 weist ein Deckglas 10 auf, welches bei Betrieb des Photovoltaikelements dem das Modul umgebenden Halbraum zugewandt ist und welches zumindest teilweise für eintreffendes Sonnenlicht transparent ist. Auf der gegenüberliegenden Seite des Flächenelements 10 befindet sich eine Einbettungsfolie 50, in welche zumindest eine photovoltaische Zelle 40 eingebettet ist. Das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit wird durch eine Rückseitenfolie 60 vermieden.

Wie in Fig. 9 ersichtlich ist, wird die Trägerschicht 20 aus Teilen der Einbettungsfolie 50 und der Rückseitenfolie 60 gebildet, welche über das Flächenelement 10 hinausragen. Die Fläche der Trägerschicht 20 ist somit größer als die Fläche des Flächenelements 10. Photovoltaische Zellen 40 befinden sich nur in dem durch das Flächenelement 10 geschützten Flächenbereich. Die über das Flächenelement 10 hinausstehende Teilfläche 25, welche zur Befestigung des Photovoltaikmo- duls an einem Dach oder einer Fassade dient, ist nicht mit photovoltaischen Zellen 40 belegt. Da die Rückseitenfolie 20 und die Einbettungsfolie 50 aus vergleichsweise weichem Material bestehen, beispielsweise einer dünnen Metallfolie, einer Polymerfolie oder einer faserverstärkten Folie, kann auch die Trägerschicht 20 gemäß Fig. 9 leicht durch Nägel, Bolzen oder Schrauben durchdrungen werden, um das Fassadenelement 1 zu befestigen.

Fig. 10 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung. Auch die fünfte Ausführungsform zeigt ein Fassadenelement 1, welches photovoltaische Zelle 40 enthält, um die Fläche der Fassade zur Gewinnung elektrischer Energie zu nutzen.

Auch bei der fünften Ausführungsform der Erfindung befindet sich unterhalb des zumindest teilweise transparenten oder transluzenten Flächenelements 10 zumindest eine photovoltaische Zelle 40, welche in einer Einbettungsfolie 50 gelagert ist. Auch das Photovoltaikmodul gemäß der fünften Ausführungsform ist mit einer Rückseitenfolie 60 abgeschlossen.

Im Unterschied zur vierten Ausführungsform ist die Trägerschicht 20 lediglich aus der Rückseitenfolie 60 gebildet. Die Einbettungsfolie 50 erstreckt sich nicht in die Teilfläche 25, welche nicht vom Flächenelement 10 bedeckt ist. Auf diese Weise kann das Fassadenelement 1 im Bereich der Teilfläche 25 eine geringere Aufbauhöhe aufweisen, so dass sich bei stumpf aneinanderstoßenden Fassadenelementen keine

Stufen an der Stoßkante ausbilden.

Fig. 12 zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung. Die sechste Ausführungsform besteht im Wesentlichen aus einem an sich bekannten Photovoltaikmodul, welches beispielsweise in Fig. 3 näher erläutert wurde. Das Photovoltaikmodul gemäß Fig. 3 ist auf einer Bitumenschindel 70 angeordnet und mit dieser durch Verklebung und optional durch eine Verschraubung oder Vernietung verbunden.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Bitumenschindel 70 weiterhin eine optionale Metallkaschierung 71 auf. Die Metallkaschierung 71 bedeckt die gesamte, dem Photovoltaikmodul zugewandte Seite der Metallschindel 70 und umschließt die nach der Montage des Fassadenelements 1 unten befindliche Kante. Hierdurch wird die Witterungsbeständigkeit erhöht. Die Bitumenschindel 70 selbst kann ein Trägermaterial aufweisen, beispielsweise aus einem Vlies aus

Glasfasern, welches mit einem bituminösen Baustoff getränkt ist . Da der Flächeninhalt der Bitumenschindel 70 größer ist als der Flächeninhalt der photovoltaischen Zelle bzw. des Flächenelements 10, bildet eine Teilfläche 25 der Bitumenschindel 70 den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Befestigungsbereich, an welchem das Fassadenelement 1 durch Nageln oder Schrauben mit der Wand des Gebäudes verbunden werden kann. Die sechste Ausführungsform verwendet somit eine an sich bekannte Bitumenschindel 70 als Trägerschicht 20.

In einigen Ausführungsformen der sechsten Ausführungsform der Erfindung kann die Rückseitenfolie 60 und/oder die

Einbettungsfolie 50 des Photovoltaikmoduls die Teilfläche 25 der Bitumenschindel 70 zumindest teilweise bedecken.

Fig. 13 zeigt eine siebte Ausführungsform der Erfindung, welche eine Weiterentwicklung der in Fig. 12 gezeigten sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellt.

In der siebten Ausführungsform ist in einer Teilfläche 75 die Metallisierung 71 entfernt. Dabei kann die Fläche 75 ihrerseits eine Teilfläche der Fläche 25 sein oder aber die gesamte Fläche 25 erfassen. In Fig. 13 ist weiterhin dargestellt, wie die Bitumenschindel 70 in an sich bekannter Weise mit einer Nagelung 17 auf der Tragstruktur 35 oder an einer Wand befestigt werden kann, um das Fassadenelement 1 am Gebäude zu befestigen.

Fig. 14 zeigt die erste Befestigungsvariante für die in Fig. 13 gezeigte siebte Ausführungsform des Fassadenelements. Da auf der Teilfläche 75 die Metallisierung entfernt ist, kommt die Unterseite einer Bitumenschindel 70b so mit der darunterliegenden Bitumenschindel 70a in Kontakt, dass bei Erwärmung des bituminösen Werkstoffes über dessen Erweichungstemperatur eine Verschweißung zwischen der Teilfläche 75 der Bitumenschindel 70a und der Unterseite der Bitumenschindel 70b erfolgt. Hierdurch können abhebende Kräfte auf die

Fassadenelemente 1 zuverlässig auf die Tragkonstruktion 35 übertragen werden, ohne dass es einer weiteren zusätzlichen Befestigung der Fassadenelemente 1 bedarf. Zusätzliche

Arbeitsschritte können somit vermieden werden.

Die Figuren 15 und 16 zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung in der Aufsicht. Dargestellt ist jeweils ein Flächenelement 10, welches einen im Wesentlichen rechteckigen Grundriss aufweist. In den dargestellten Ausführungsformen sind die Ecken abgerundet, was in anderen Ausführungsformen der Erfindung auch entfallen kann. In wiederum anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das Flächenelement 10 eine andersartig geformte polygonale oder runde Grundfläche aufweisen.

Unterhalb des transparenten Flächenelements 10 befindet sich eine Mehrzahl von photovoltaischen Zellen 40. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechs photovoltaische Zellen 40 eingesetzt. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die photovoltaischen Zellen 40 größer oder kleiner sein und in abweichender Anzahl eingesetzt werden. Die

Erfindung lehrt nicht die dargestellte Anordnung photovol- taischer Zellen als Lösungsprinzip.

Weiterhin ist in Fig. 16 eine Trägerschicht 20 dargestellt, welche die gesamte Fläche des Flächenelements 10 bedeckt und an den Rändern des Flächenelements 10 über dieses heraussteht. Hierdurch ergeben sich Teilflächen 25 der Trägerschicht 20, welche zum Anbringen von Schrauben, Nägeln oder sonstigen Befestigungsmitteln zugänglich sind, ohne dass Flächenelement 10 zu beschädigen oder in eine Klemmvorrichtung irgendeiner Art einbringen zu müssen.

Fig. 15 zeigt dabei eine Ausführungsform, bei welcher drei Teilflächen 25 an der Oberkante des Fassadenelements 1 angeordnet sind. Hierdurch kann das Fassadenelement 1 an einer Tragstruktur aufgehängt werden. Fig. 16 zeigt eine Ausführungsform mit 8 Teilflächen 25, so dass eine Befestigung des Fassadenelements sowohl oben als auch unten als auch an den Seiten erfolgen kann. Hierdurch können abhebende Kräfte, beispielsweise durch Windeinwirkung, zuverlässig auf das Tragwerk des Gebäudes übertragen werden .

Sofern eine Besfestigung an mehreren Kanten nicht für jedes Fassadenelement gewünscht wird, können überzählige Teilflächen 25 leicht auf der Baustelle entfernt werden, beispielsweise mit einer Schere.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren 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 Beschreibung oder die Ansprüche , erste' und

, zweite' Merkmale definieren, so dient dies der Unterscheidung gleichartiger Merkmale ohne eine Rangfolge festzulegen .

Claims

Ansprüche

1. Fassadenelement (1), enthaltend ein Flächenelement (10) mit einer ersten Härte und mit einer ersten Seite (11) und einer gegenüberliegenden zweiten Seite (12) und zumindest einer Trägerschicht (20) mit einer zweiten Härte und mit einer ersten Seite (21) und einer gegenüberliegenden zweiten Seite (22) , wobei die erste Seite (21) der Trägerschicht (20) mit der zweiten Seite (12) des Flächenelementes (10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (20) einen größeren Flächeninhalt aufweist als das Flächenelement (10) und die zweite Härte geringer ist als die erste Härte.

2. Fassadenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenelement (10) zumindest eine Glasplatte oder zumindest eine Metallplatte oder zumindest ein Photovoltaikmodul enthält.

3. Fassadenelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (20) ausgewählt ist aus einer Rückseitenfolie (60) und/oder einer Laminatschicht (50) und/oder einer Bitumenschindel (70) oder einer Bitumenschindel (70) mit Metallkaschierung

(71) .

4. Fassadenelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitumenschindel (70) mit Metallkaschierung (71) eine Teilfläche (75) aufweist, in welcher die Metallkaschierung (71) entfernt ist oder

dass die Rückseitenfolie (60) ein faserverstärktes Material enthält oder

dass die Laminatschicht (50) Ethylenvinylacetat enthält oder daraus besteht.

5. Fassadenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (20) faser- verstärkten Kunststoff oder ein Metall oder eine Legierung oder Polytetrafluorethylen enthält.

6. Fassadenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (20) mittels einer KlebeVerbindung und/oder einem mechanischen Befestigungsmittel (18) am Flächenelement (10) befestigt ist .

7. Fassadenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (20) eine geringere Dicke aufweist als das Flächenelement (10) .

8. Verfahren zur Montage eines Fassadenelementes, welches ein Flächenelement (10) und zumindest eine Trägerschicht (20) enthält, welche vom Flächenelement (10) nicht vollständig bedeckt ist, wobei das Verfahren zumindest folgende Schritte enthält:

Erstellen einer Tragstruktur (30, 35) am Gebäude

Befestigen des Fassadenelementes (1) an der Tragstruktur (30, 35) durch Einbringen von zumindest einem Befestigungsmittel (17) in den vom Flächenelement (10) nicht bedeckten Teil (25) der Trägerschicht (20) , wobei

Die Trägerschicht (20) eine geringere Härte aufweist als das Flächenelement (10) .

9. Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin enthaltend den

folgenden Schritt:

Verkleben oder Verschweißen der Rückseite eines nachfolgenden Fassadenelementes (10a) mit dem vom Flächenelement (10b) nicht bedeckten Teil (25, 75) der Trägerschicht (20) eines vorangegangenen Fassadenelementes.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der vom Flächenelement (10) nicht bedeckte Teil (25, 75) der Trägerschicht (20) einen bituminösen Baustoff enthält, so dass die Rückseite eines nachfolgenden Fassadenelementes (10a) mit dem vom Flächenelement (10b) nicht bedeckten Teil (25, 75) der Trägerschicht (20) eines vo- rangegangenen Fassadenelementes durch solare Erwärmung verschweißt .

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (17) ausgewählt ist aus zumindest einem Nagel und/oder zumindest einer Schraube