DE19920081A1 - Wandelement für ein Gebäude sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Wandelementes - Google Patents
Wandelement für ein Gebäude sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen WandelementesInfo
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Abstract
Ein Wandelement für ein Gebäude umfaßt ein integriertes Kühl- bzw. Heizregister (4), das über einen Vorlauf (12) und einen Rücklauf (13) mit einem zentralen Temperiersystem verbunden ist. Das Kühl- bzw. Heizregister (4) ist in eine wärmeleitende Ausgußmasse (5) aus einem mit Sand, Strohhäcksel und Wasser aufbereiteten Lehm eingebettet. In die gegenüberliegenden großflächigen Außenflächen (6) des Wandelementes ist jeweils ein Gewebe (7) in die Ausgußmasse (5) eingelegt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wandelement für ein Gebäu
de mit einem integrierten Kühl- bzw. Heizregister, das über
einen Vorlauf und einen Rücklauf mit einem zentralen Tempe
riersystem verbunden ist, sowie auf ein Verfahren zur Her
stellung eines derartigen Wandelementes.
Beim Neubau moderner Niedrigenergiehäuser werden häufig Wär
mepumpen in die Heiz- bzw. Temperieranlagen integriert, wobei
die Wärmeabgabe über eine Fußboden- oder Wandheizung erfolgt,
da diese Heizungen mit einer relativ geringen Vorlauftempera
tur betrieben werden. Bei der Fußbodenheizung erweist sich
deren durch die große temperierte Masse bedingte Trägheit bei
einer Temperaturänderung als nachteilig. Eine Wandheizung
reagiert dagegen schneller auf erforderliche Temperaturände
rungen und sorgt in relativ kurzer Zeit für eine angenehme
Raumtemperatur. Als problematisch erweist sich jedoch die
lange Trockenzeit des die Wandheizung überdeckenden Putzes
und die beim Trocknen des Putzes auftretende Feuchtigkeit. Um
diese Nachteile zu vermeiden, sind vorgefertigte Wandelemente
mit integrierter Wandheizung bekannt.
Die DE 41 37 753 A1 offenbart ein Fertigbauelement für eine
Decken- und Wandheizung, das im wesentlichen eine Gipsbau
platte mit eingefrästen Nuten umfaßt, in die wasserdurchflos
sene Kapillarrohre eingelegt sind. Die Kapillarrohre stehen
über ein gemeinsames Sammelrohr miteinander in Verbindung und
werden von einem Blech, bzw. zusätzlich von einer auf das
Blech aufgelegten Stegplatte sowie einer weiteren Platte
überdeckt. Das Sammelrohr liegt auf der Gipsbauplatte auf und
überragt die Stegplatte mit aufgelegter Platte. Ein derarti
ges, aus mehreren unterschiedlichen Platten zusammengesetztes
Fertigbauelement ist zum einen relativ kostenaufwendig und
zum anderen mit erheblichen Stabilitätsproblemen bei der
Handhabung behaftet. Insbesondere die lose in die Gipsbau
platte eingelegten Kapillarrohre sind während der Montage
bzw. während des Anschlusses an das Temperiersystem vorsich
tig zu handhaben. Weiterhin benötigt das auf der Gipsbauplat
te aufliegende Sammelrohr einen entsprechenden Einbauraum in
einer zugeordneten Wand, weshalb das Fertigbauelement nicht
unmittelbar an einer ebenen Gebäudewand montiert werden kann.
Im weiteren zeigt die DE 40 31 483 C2 ein Wandelement für ein
Gebäude mit einer Wandplatte und einer Frontplatte von be
stimmter Höhe und Breite, die parallel und zueinander beab
standet angeordnet sind. Zwischen der Wandplatte und der
Frontplatte ist eine sich über die Fläche der Wandplatte und
der Frontplatte erstreckende Wärmedämmstoffschicht und eine
Heizeinrichtung mit Rohrleitungen vorgesehen. An der mit Mör
tel an einer Gebäude-Innenwand zu befestigenden Wandplatte
ist die Wärmedämmstoffschicht und an der Wärmedämmstoff
schicht eine Heizrohrschlange angeordnet, wobei der Eingang
der Heizrohrschlange an dem Vorlaufrohr und deren Ausgang an
dem Rücklaufrohr eines Heizungssystemes angeschlossen ist.
Aufgrund des mehrschichtigen Aufbaus ergibt sich eine relativ
große Dicke des Wandelementes.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Wandelement für ein Gebäude
sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wandelementes für
ein Gebäude der eingangs genannten Art zu schaffen, das als
Einzelmodul vorzufertigen ist, eine relativ geringe Dicke und
darüber hinaus gute Wärmeübertragungseigenschaften aufweist.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung vorrichtungsgemäß da
durch gelöst, daß das Kühl- bzw. Heizregister in eine wärme
leitende Ausgußmasse eingebettet ist.
Durch das Einbetten des Kühl- bzw. Heizregisters in die Aus
gußmasse steht ein Wandelement als Einzelmodul zur Verfügung,
das in gewünschten Abmessungen vorgefertigt und auf einfache
Art in einem Gebäude sowohl an einer Wand als auch an einer
Decke installiert werden kann. Das Kühl- bzw. Heizregister
sorgt für eine hinreichende Stabilisierung des Wandelementes,
wodurch demzufolge eine eventuelle Durchbiegung des Wandele
mentes vermieden wird. Des weiteren weist das Wandelement ei
ne relativ geringe Dicke auf, die nur durch die Dicke des
Kühl- bzw. Heizregisters und die Stärke der darauf vorder-
und rückseitig befindlichen Schichten der Ausgußmasse be
dingt ist. Die Wärmeleitfähigkeit der Ausgußmasse gewährlei
stet gute Wärmeübertragungseigenschaften des Wandelementes.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zu
mindest in die gegenüberliegenden großflächigen Außenflächen
des Wandelementes jeweils ein Gewebe in die Ausgußmasse ein
gelegt. Das Gewebe bewirkt eine Stabilisierung der Ausguß
masse und verhindert gleichzeitig eine Beschädigung dersel
ben.
In einer alternativen Ausgestaltung ist die Ausgußmasse all
seitig von einem Gewebe umhüllt. Ein entsprechend elastisches
Gewebe schmiegt sich an die Ausgußmasse an, stabilisiert die
se und bietet Schutz vor Beschädigungen.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist die Ausguß
masse zumindest an den gegenüberliegenden großflächigen Au
ßenflächen des Wandelementes jeweils von einer wärmeleitenden
Armierungsmasse überdeckt. Die Armierungsmasse bewirkt eine
relativ große Stabilität des Wandelementes bzw. stabilisiert
die Ausgußmasse und verringert somit die Gefahr des Durchbie
gens des Wandelementes.
Bevorzugt ist das Gewebe ein Jute-, Kunststoff-, Metall- oder
dergleichen Gewebe. Diese Werkstoffe sind baubiologisch unbe
denklich und erfüllen die geforderten Stabilitätskriterien.
Um einen größeren Widerstand gegen Durchbiegung bereitzustel
len, ist zweckmäßigerweise in die Ausgußmasse eine Armierung
eingelassen. Die Armierung bewirkt eine entsprechende Stei
figkeit, die insbesondere während der Handhabung des Wandele
mentes beim Transport und bei der Montage sowohl das Kühl-
bzw. Heizregister als auch die Ausgußmasse schützt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedan
kens ist die Ausgußmasse ein mit Sand, Strohhäcksel und Was
ser aufbereiteter Lehm. Somit finden nur ökologisch unbedenk
liche Werkstoffe als Ausgußmasse Verwendung, die zudem eine
gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Die Strohhäcksel, insbe
sondere Langstrohhäcksel, bewirken eine entsprechende Stabi
lisierung des Lehms.
Zweckmäßigerweise durchragen der Vorlauf und der Rücklauf des
Kühl- bzw. Heizregisters eine der großflächigen Außenflächen
des Wandelementes. Der Anschluß an das zentrale Temperiersy
stem bzw. die Verbindung zu weiteren Kühl- bzw. Heizregistern
kann somit durch entsprechende Leitungen in einer das Wande
lement halternden Wand oder durch Leitungen, die von einer
Fuß- oder Deckenleiste überdeckt werden, erfolgen.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung verfahrensgemäß dadurch
gelöst, daß
- - in eine Negativform des Wandelementes eine bestimmte Menge einer wärmeleitenden Ausgußmasse eingefüllt und egalisiert wird,
- - in diese Ausgußmasse das Kühl- bzw. Heizregister eingelegt wird,
- - die Negativform vollständig mit der Ausgußmasse aufgefüllt sowie diese geglättet wird und
- - die Ausgußmasse ausgehärtet wird.
Durch diese Maßnahmen ist das Wandelement als Einzelmodul mit
unterschiedlichen Negativformen in beliebigen Größen inner
halb einer relativ kurzen Zeitspanne kostengünstig vorzufer
tigen, wobei die wärmeleitende Ausgußmasse für gute Wärme
übertragungseigenschaften sorgt. Im weiteren wird das Wande
lement aufgrund der vorgegebenen Negativform stets mit glei
chen Maßen hergestellt, wodurch die spätere Montage an einer
Gebäudeinnenwand oder -decke wesentlich erleichtert wird.
Bevorzugt wird vor dem Einfüllen der Ausgußmasse in die Nega
tivform bodenseitig ein Gewebe in diese eingelegt. Weiterhin
wird zweckmäßigerweise nach dem vollständigen Auffüllen der
Negativform mit der Ausgußmasse darauf ein weiteres Gewebe
aufgelegt und durch das Glätten der Ausgußmasse in dieselbe
eingedrückt. Das Gewebe kann somit von der noch nicht ausge
härteten Ausgußmasse durchdrungen werden und eine innige Ver
bindung mit dieser eingehen.
In einer alternativen Ausführung wird vorteilhafterweise vor
dem Einfüllen der Ausgußmasse in die Negativform eine be
stimmte Menge einer wärmeleitenden Armierungsmasse eingefüllt
und bodenseitig gleichmäßig verteilt. Des weiteren wird nach
dem nahezu vollständigen Auffüllen der Negativform mit der
Ausgußmasse und dem gleichmäßigen Verteilen derselben die Ne
gativform vollständig mit der Armierungsmasse gefüllt und
diese geglättet. Die Armierungsmasse bildet somit jeweils ei
ne relativ dünne, die Ausgußmasse stabilisierende Schicht.
Um ein schnelles Aushärten der Ausgußmasse und damit eine re
lativ kurze Produktionszeit für das Wandelement sicherzustel
len, werden zum Aushärten der Ausgußmasse der Vorlauf und der
Rücklauf des Kühl- bzw. Heizregisters an einen Heißwasser
kreislauf angeschlossen. Diese Art des Aushärtens bietet den
gleichzeitigen Vorteil einer Überprüfung auf Dichtheit des
Kühl- bzw. Heizregisters vor der Installation in einem Gebäu
de.
Da in erster Linie baubiologisch unbedenkliche Werkstoffe zur
Herstellung des Wandelementes verwendet werden sollen, wird
bevorzugt als Ausgußmasse ein mit Zuschlagstoffen aufbereite
ter Lehm verwendet. Zweckmäßigerweise werden dem Lehm als Zu
schlagstoffe Sand, Strohhäcksel und Wasser beigemischt.
Damit das eingebaute Wandelement an seine Umgebung angepaßt
werden kann, wird bevorzugt die geglättete Außenfläche ver
putzt, tapeziert und/oder gestrichen. Das in der Außenfläche
vorhandene Gewebe dient hierbei als Haftgrund.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachste
hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinatio
nen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfin
dung zu verlassen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei
spieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen nä
her erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Wandele
mentes, das an einer Gebäudewand befestigt ist, im
Schnitt,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 gemäß
der Linie II-II und
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung durch die Dar
stellung nach Fig. 1 gemäß der Linie III-III.
Das an einer innenseitigen Gebäudewand 2 mittels Senkkopf
schrauben 3 befestigte, rechteckförmige Wandelement umfaßt
ein Kühl- bzw. Heizregister 4, das in eine wärmeleitende Aus
gußmasse 5 eingebettet ist. In die gegenüberliegenden groß
flächigen Außenflächen 6 des Wandelementes ist ein Gewebe 7
in die Ausgußmasse 5 eingelegt, dessen Öffnungen 8 von der
Ausgußmasse 5 durchdrungen werden, wodurch eine gute Einbin
dung realisiert ist.
Das Kühl- bzw. Heizregister 4 besitzt mehrere parallel zuein
ander ausgerichtete Heizrohre 9, die durch ein unterseitiges
Sammelrohr 10 sowie ein oberseitiges Sammelrohr 11 miteinan
der verbunden sind, wobei das unterseitige Sammelrohr 10 den
Vorlauf 12 und das oberseitige Sammelrohr 11 den Rücklauf 13
repräsentiert. Zur Verbindung mit einem nicht dargestellten
Temperiersystem oder mit weiteren Kühl- bzw. Heizregistern
von Wandelementen weisen sowohl der Vorlauf 12 als auch der
Rücklauf 13 Anschlußstutzen 14 auf, wobei der Anschlußstutzen
14 des Rücklaufs 13 an einem Fallrohr 15 desselben befestigt
ist. Die Anschlußstutzen 14 des Vorlaufs 12 und des Rücklaufs
13 durchragen die Außenfläche 6 des Wandelementes, die der
Gebäudewand 2 abgewandt ist.
Zur Herstellung des Wandelementes wird eine Negativform ver
wendet, in die das Gewebe 7 eingelegt wird. Anschließend wird
eine bestimmte Menge der aus Lehm, Sand, Strohhäckseln sowie
Wasser bestehenden Ausgußmasse 5 in die Negativform einge
füllt und egalisiert. In die egalisierte Ausgußmasse 5 wird
das Kühl- bzw. Heizregister 4 eingelegt, wonach die Negativ
form vollständig mit Ausgußmasse 5 aufgefüllt wird. Anschlie
ßend wird ein weiteres Gewebe 7 auf die Ausgußmasse 5 aufge
legt und mitsamt der Ausgußmasse 5 geglättet, so daß eine
ebene Außenfläche 6 entsteht. Zur Trocknung bzw. Aushärtung
der Ausgußmasse 5 wird ein Heißwasserkreislauf an die An
schlußstutzen 14 des Vorlaufs 12 und des Rücklaufs 13 ange
schlossen, der das Verdunsten des überschüssigen Wassers der
Ausgußmasse 5 bewirkt. Hiernach kann das Wandelement der Ne
gativform entnommen und an der Gebäudewand 2 befestigt wer
den.
Claims (17)
1. Wandelement für ein Gebäude mit einem integrierten Kühl-
bzw. Heizregister (4), das über einen Vorlauf (12) und
einen Rücklauf (13) mit einem zentralen Temperiersystem
verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kühl- bzw. Heizregister (4) in eine wärmeleiten
de Ausgußmasse (5) eingebettet ist.
2. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest in die gegenüberliegenden
großflächigen Außenflächen (6) des Wandelementes jeweils
ein Gewebe (7) in die Ausgußmasse (5) eingelegt ist.
3. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausgußmasse (5) allseitig von
einem Gewebe umhüllt ist.
4. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausgußmasse (5) zumindest an den
gegenüberliegenden großflächigen Außenflächen (6) des
Wandelementes jeweils von einer wärmeleitenden Armie
rungsmasse überdeckt ist.
5. Wandelement nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gewebe (7) ein Jute-,
Kunststoff-, Metall- oder dergleichen Gewebe ist.
6. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß in die Ausguß
masse (5) eine Armierung eingelassen ist.
7. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausgußmasse
(5) ein mit Sand, Strohhäcksel und Wasser aufbereiteter
Lehm ist.
8. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Vorlauf (12) und der Rücklauf
(13) des Kühl- bzw. Heizregisters (4) eine der großflä
chigen Außenflächen (6) des Wandelementes durchragen.
9. Verfahren zur Herstellung eines Wandelementes für ein
Gebäude mit einem integrierten Kühl- bzw. Heizregister
(4), das über einen Vorlauf (12) und einen Rücklauf (13)
mit einem zentralen Temperiersystem verbunden wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - in eine Negativform des Wandelementes eine bestimmte Menge einer wärmeleitenden Ausgußmasse (5) eingefüllt und egalisiert wird,
- - in diese Ausgußmasse (5) das Kühl- bzw. Heizregister (4) eingelegt wird,
- - die Negativform vollständig mit der Ausgußmasse (5) aufgefüllt sowie diese geglättet wird und
- - die Ausgußmasse (5) ausgehärtet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß vor dem Einfüllen der Ausgußmasse
(5) in die Negativform bodenseitig ein Gewebe (7) in
diese eingelegt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß nach dem vollständigen Auffüllen der
Negativform mit der Ausgußmasse (5) darauf ein weiteres
Gewebe (7) aufgelegt und durch das Glätten der Ausguß
masse (5) in dieselbe eingedrückt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß vor dem Einfüllen der Ausgußmasse
(5) in die Negativform eine bestimmte Menge einer wärme
leitenden Armierungsmasse eingefüllt und bodenseitig
gleichmäßig verteilt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß nach dem nahezu vollständigen Auf
füllen der Negativform mit der Ausgußmasse (5) und dem
gleichmäßigen Verteilen derselben die Negativform voll
ständig mit der Armierungsmasse gefüllt und diese ge
glättet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß zum Aushärten
der Ausgußmasse (5) der Vorlauf (12) und der Rücklauf
(13) des Kühl- bzw. Heizregisters (4) an einen Heißwas
serkreislauf angeschlossen werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß als Ausgußmasse
(5) ein mit Zuschlagstoffen aufbereiteter Lehm verwendet
wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Lehm als Zuschlagstoffe Sand,
Strohhäcksel und Wasser beigemischt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die geglättete Außenfläche (6) ver
putzt, tapeziert und/oder gestrichen wird.
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