DE3140120A1

DE3140120A1 - Unterirdischer mehrzweckschutzraum

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Publication number: DE3140120A1
Application number: DE19813140120
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(grad.) 7273 Ebhausen Gukelberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-09
Filing date: 1981-10-09
Publication date: 1983-04-28
Also published as: DE3140120C2

Description

DIPL.-PHYS. >' DIPL.-ING. DR-ING

HEINRICH QUARDER BERTHOLD SCHMID GERHARD BIRN

RICHARD-WAGNER-STRASSE16 · D-7000 STUTTGART 1 ■ FERNSPRECHER (0711) 244446/47 ■ TELEGR QUPAT

Anmelder: A 12 605

' UNSER ZEICHEN

Dieter Gukelberger 7273 Ebhausen 1

Unterirdischer Mehrzweckschutzraum

Einer kombinierten Nutzung von Schutzraumbauten in der Größenordnung bis zu 500 Schutzplätzen sind beim derzeitigen Stand der Technik enge Grenzen gesetzt. Eine echte Kombination ist bislang eigentlich nur bei einigen Großbausystemen gegeben, wie unterirdischen Bahnhöfen, Tiefgaragen oder ähnlichen Bauformen.

Der Hausschutzraum des 1-Familien-Wohngebäudes bietet bis heute in der ziviltechnischen Nutzung nur beschränkte

Anwendungsmöglichkeiten. Abstellfläche» Party- oder Hobbyraum sind die gängigen, zivilen Nutzungsempfehlungen der Hausschutzraumhersteller, was für den Hausbesitzer wahrlich keine attraktiven Perspektiven darstellt. So gesehen, ist die hohe finanzielle Investition für einen derartigen Schutzraum eben nur für den Eventualfall - Katastrophe oder Krieg - gedacht.

Auf der anderen Seite bieten die bekannten Schutzraumkonstruktionen zwar gegen Luftstoß- und Strahleneinwirkung einen gewissen Schutz, nicht dagegen bei thermisch intensiver Belastung. Das einzig effektive Regulativ hierfür bietet lediglich die Erdüberdeckung. Konventionelle Mittel der Wärmedämmung können nicht angewandt werden, da sonst der ungehinderte Wärmetransmissionsfluß von innen nach außen unterbrochen wird.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist demgegenüber, einen unterirdischen Mehrzweckschutzraum vorzuschlagen, der für den Eventualfall ein thermodynamisch optimiertes Schutzsystem darstellt und gleichzeitig außerhalb des Eventualfalles als Wärmeenergiegewinnungssystem und Kühlraum verwendbar ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schutzraum als Wärmetauscher einer Wärmepumpe ausgebildet ist.

Durch den Einbau eines Absorberrohrregisters in die Außenwandelemente des Schutzraumes, alternativ oder kombiniert, d.h. mono- bzw. multilatent, Installation eines Eislatentspeichers bzw. einer zusätzlichen Luft-Wasserwärmepumpe, wird neben der angestrebten Primärwärmeenergiegewinnung ein Kühleffekt erzielt, der ziviltechnisch zur Lagerung von Lebensmitteln herangezogen werden kann, und der geeignet ist, im Katastrophen- oder Kriegsfall einer thermischen Aufheizung des Schutzraumes im Anfängsstadium einer von außen einwirkenden thermischen Belastung entgegenzuwirken.

Sind, wie erfindungsgemäß vorgesehen, im Rohrregister oder der flüssigkeitsflihrenden Doppelwandung des Schutzraums nach außen mündende Überdruckventile installiert, wird bei Überschreiten des Siedepunktes des Wärmetauschmediums Wasser über die Überdruckventile Wasserdampf freigesetzt. Der freigesetzte Wasserdampf dringt in die Hohlräume der vorzugsweise aus Sand bestehenden Umhüllung des Schutzraumes und bildet auf diese Weise einen Wasserdampfmantel um den Schutzraum, der nach Ausfall des Wärmepumpenkreislaufs einen wirkungsvollen thermischen Schutzschild darstellt.

Dabei ist zwar mit einem spürbaren Anstieg der Innentemperatur zu rechnen, jedoch kann eine für die Insassen erträgliche Temperaturgrenze über einen längeren Zeitraum eingehalten werden.

Gleichzeitig können bei dem erfindungsgemäßen Schutzraum bekannte Techniken der Primärenergiegewinnung aus der Umwelt (Luft- und Erdreich) eingesetzt werden, indem das Schutzbausystem speziell hierfür ausgelegt ist. Dabei wird eine doppelte Wirkung dadurch erreicht, daß in diesem Verbund Wärmeenergiegewinnungssysteme effektiver eingesetzt werden können, indem z.B. Eislatentspeicher in einer Tiefe von 4,5 m eingesetzt werden, während der Einsatz bekannter Erzeugnisse konstruktionsbedingt nur bis zu einer maximalen Tiefe von 1,5 m möglich ist, und auf der anderen Seite wird gleichzeitig eine Steigerung des thermischen^ Schutzwertes für den Schutzraum erreicht. Als Abschluß des dreigeteiIten möglichen Nutzeffekts ergibt sich eine ideale Kühlraumzelle zur bei spielsweisen Lagerung von Lebensmitteln als weitere zivile Nutzungsvariante.

Diese dreifach kombinierte Nutzung: Schutz bei Katastrophen und Kriegseinwirkungen, Primärenergiegewinnungssystem für

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Warmwasser-Aufbereitung und Gebäudeheizung, KUhlraumzelle für Lebensmittelbevorratung, bieten einen hohen Gegenwert für die eingesetzte Kapitalinvestition, so daß auch aus rein volkswirtschaftlicher Sicht ein großer Anreiz für die Errichtung eines Mehrzweckschutzraums gegeben ist.

Als weiterer Gesichtspunkt muß in Betracht gezogen werden, daß die übliche Lebensmittelbevorratung im Kriegsfall bei weitem nicht ausreicht, um ein überleben zu sichern. Selbst bei einem konventionellen, militärischen Schlagabtausch bricht die Infrastruktur der Verkehrswege sofort zusammen. Die Versorgung der Zivilbevölkerung mit Lebensmitteln wird in diesem Fall schier unlösbare Schwierigkeiten aufwerfen. Aus dieser Erkenntnis heraus ist z.B. in der Schweiz eine intensive Lebensmittellagerung für den Kriegs- und Katastrophenfall in Gang gebracht worden, die auf Bevorratung dauerhaltbarer Lebensmittel aufgebaut ist. Das erfindungsgemäße Schutzraumsystem bietet hier durch seine Kühlleistung eine wesentlich flexiblere und kostengünstigere Lagerhaltung von Lebensmitteln an, die nicht nur für den Eventualfall vorgesehen ist. Im Aufenthaltsraum des Schutzraumes können Lebensmittel in größerer Menge eingelagert werden. In Verbindung mit einem eingebauten Tiefkühlschrank, der in der Eingangsschleuse untergebracht ist, können somit alle Be-

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lange in Beziehung auf eine verstärkte, individuelle Lebensmittelbevorratung abgedeckt werden. Darüber hinaus erfüllt der Eislatentspeicher die Funktion eines großvolumigen Trinkwasserspeichers.

In Weiterbildung der Erfindung kann das Schutzraumsystem noch mit einem von einem Dieselmotor angetriebenen Notstromaggregat kombiniert werden, wobei dieses Aggregat unter gleichzeitiger Ausnutzung seiner Abwärme zur Gewinnung von Primärwärmeenergie herangezogen werden kann, wobei es in der Lage ist, einen Teil der häuslich benötigten Elektroenergiemenge zu liefern. Im Frieden und außerhalb des Katastrophenfalles stellt damit dieses Schutzraumsystem einen wertvollen Energielieferanten dar und stellt gleichzeitig im Kriegs- oder Katastrophenfall sicher, daß bei Ausfall der äußeren Versorgung das Schutzraumsystem autark ist.

Die zum Einsatz kommende Modulkompaktbauweise, die auch die technischen Ausrüstungsgegenstände einschließt, ermöglicht erstmalig die technische Installation einer Heizzentrale, bestehend aus Wärmepumpe, Pufferspeicher, elektronisch gesteuertem Schaltfeld sowie die Anlage des Kompaktkollektor-Registers, einschließlich eines integrierten Eislatentspeichers in hundertprozentiger industrieller

Vorfertigung. An Ort und Stelle muß dann nur noch die Übergabestation im Wohngebäude mit der dazugehörigen Rohrinstallation ausgeführt werden.

Das vorbeschriebene Schutzraumsystem eignet sich dabei gleichermaßen gut für die Nachrüstung, wie für den Neubau.

Der isolierte Standort der in den Schutzbau integrierten Wärmepumpe außerhalb des Wohngebäudes bedeutet einen prinzipiellen Vorteil gegenüber einer hausinternen Installation, vor allem aus schalltechnischen Gründen, da auch der Kompressor der Wärmepumpe eine erhebliche Schallquelle darstellt. Die gleiche Überlegung gilt auch für das Notstromaggregat, das mit der zusätzlichen, elektrischen Energielieferung für den Haushalt den standortbedingten Vorteil ebenfalls für sich in Anspruch nehmen kann. Der Standortvorteil gilt auch für den fest installierten Tiefkühlschrank in der Eingangsschleuse des Schutzbaues. Bedingt durch das konstant niedere Temperaturniveau in diesem Bereich, sind zudem die elektrischen Stromkosten für den Betrieb dieses Aggregats besonders niedrig. Gegenüber einer hausinternen Aufstellung, mitunter sogar in beheizten Räumen, ist dies

ein nicht zu unterschätzender Vorteil. Bemerkenswert ist weiterhin der Wegfall der konventionellen Heizzentrale im Untergeschoß eines mit einem erfindungsgemäßen Schutzraum ausgerüsteten Wohngebäudes, wodurch entweder zusätzlicher Wohnraum gewonnen wird, oder aber die Baukosten für den ansonsten erforderlichen Raum in Wegfall kommen können, da durch die komplette Installation der multivalenten Energieeinheiten für Heizung und Warmwasserversorgung in der Schutzraumzelle generell auf einen speziellen Heizraum bis auf den bescheidenen Umfang einer Übergabestation verzichtet werden kann.

Der hausinterne Einbau einer Schutzraumzelle hätte demgegenüber neben dem Raumbedarf sowohl gravierende schutzbautechnische Nachteile (z.B. durch Trümmerkegel problematischer Fluchtweg, reduzierter Strahlenschutz)-, als auch einen erheblich verminderten Wirkungsgrad bei der Primärenergiegewinnung zur Folge. Außerdem ist der bauteilintegrierte Einbau des Eislatentspeichers nur in der vorgestellten Kombination möglich. Bei einem hausinternen Einbau wären schwere Bauschäden im Fundamentbereich, bedingt durch

die mit dem Eislatentspeicher im Erdreich verbundene Eisbildung und die Sprengkraft der Eiskristalle, nicht zu vermeiden. Demgegenüber ist die konzipierte Schutzraumzelle freistehend in dem allseitig umhüllenden Sandmantel schwimmend gelagert, so daß das Eisausdehnungsverhalten unschädlich ist.

Normalerweise sind Mehrzwecksysteme mit nicht zu übersehenden Schwächen behaftet, weil die Integration verschiedener Funktionen jeweils mit Kompromissen in den Einzelbereichen verbunden ist, die bei der Erfüllung unterschiedlicher Aufgabenbereiche oft nur zu mäßigen Ergebnissen führen.

Anders bei vorliegendem Mehrzweckschutzraum_s bei dem man feststellen kann, daß derartige symptomatische Schwachstellen nicht vorhanden sind. Im Gegenteil ergibt die Addition der erfindungsgemäß zu integrierenden Funktionen eine individuelle Optimierung der Lösung verschiedener Einzelaufgaben derart, daß zwischen dem Zusammenwirken der Einzelsysteme von einer "technischen Symbiose" gesprochen werden kann.

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Darüber hinaus ergeben sich im Hochbau ganz neue Ausblicke für den Bauablauf, der sich in groben Zügen wie folgt darstellen läßt:

Am Beginn einer Baumaßnahme wird die erfindungsgemäße Schutz· raum-Energiezelle in die ausgehobene Baugrube abgesenkt und mit der erforderlichen Sandhülle und Erdreich abgedeckt.

Damit steht sofort und unmittelbar Elektro- und Wärmeenergie in ausreichender Menge zur Verfugung. In Verbindung mit tragbaren Radiatoren, die mit flexiblen Schläuchen an die Anschlüsse der Schutzraum-Energiequelle angekoppelt werden können, und einer transparenten Plastikzelthaube, ist der Winterbau ohne Einschränkung realisierbar.

Diese neuen Möglichkeiten werden Baukostenetnsparungen und Bauzeitverkürzungen zur Folge haben. Darüber hinaus wird die Bausaison auf das ganze Jahr ausgedehnt, so daß auf die saisonal bedingte Arbeitslosenziffer im Baugewerbe ein günstiger Einfluß ausgeübt wird.

Weiterhin kann die Schutzraumzelle während der Bauzeit als Baubüro Verwendung finden, was wiederum die Kosten der

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Baustelleneinrichtung spürbar senkt. Auf diese Weise kann ein wirkungsvoller Beitrag zur Qualitätsverbesserung und dringend notwendigen Rationalisierung innerhalb des breit gefächerten Spektrums der Hochbauleistungen erbracht werden.

Ein weiterer Ausblick bei der Fortentwicklung des erfindungsgemäßen Mehrzweckschutzraumes führt schließlich zu einem kleinsttechnologischen System, das in der Lage ist, falls bestimmte Voraussetzungen gegeben sind, die Energieversorgung beispielsweise in Verbindung mit einer Bio-Gasproduktion autark zu regeln. Auf diese Weise kann der in mancher Hinsicht verhängnisvolle Trend zur komplexen, störanfälligen Großtechnologie zumindest in einem Teilbereich gestoppt werden.

Falls dieses System auf dem Lande und in den Randgebieten der Ballungszentren in großer Stückzahl zum Einsatz kommt, könnte man die Katastrophenevakuierungs- und Versorgungsmaßnahmen auf die Zentren der Ballungsräume konzentrieren, wo dann mit den verfügbaren Kräften eine größere Effektivität erreicht wird.

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Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben, wobei die Größe des Schutzraumes nicht auf den vorgestellten Grundriß beschränkt ist. Dieser kann vielmehr bedarfsweise vervielfältigt oder vergrößert werden.

Von den Zeichnungen zeigt:

Figur 1 den Grundriß eines Mehrzweckschutzraumes nach vorliegender Erfindung,

Figur 2 einen Längsschnitt eines Teils eines Mehrzweckschutzraurnes,

Figur 3 einen Längsschnitt einer modifizierten Ausführungsform eines Mehrzweckschutzraumes,

Figur 4 eine Stirnansicht des in Fig. 1 dargestellten Mehrzweckschutzraumes im Schnitt,

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Figur 5 die Stirnansicht einer weiteren Äusführungsform eines Mehrzweckschutzraumes im Schnitt,

Fig. 6 u. 7 einen Schnitt der Bodengruppe mit

zugeordnetem Eis-Latentspeicher eines Mehrzweckschutzraumes,

Fig. 8 den Längsschnitt durch einen zur

Primärwärmeenergiegewinnung aus dem Grundwasser vorgesehenen Mehrzweckschutzraum,

Fig. 9 Die Stirnansicht eines Mehrzweckschutzraumes im Schnitt, mit zugeordneten Ortsonden,

Fig. 10 das Funktionsbild eines auf optimale

Primärwärmeenergiegewinnung ausgelegten Mehrzweckschutzraumes»

Fig. 11 stellt einen Raumzellenquerschnitt

einer weiteren Ausführungsform eines Schutzraumes in einschaliger Bauweise dar,

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Fig. 12 u.13 Detailansichten von Konstruktionselementen der Raumzelle von Fig. 11,

Fig. 14 zeigt eine weitere Variante eines

Raumzellenquerschnitts eines Schutzraumes in Doppelschalenbauweise,

Fig. 15 u.16 sind vergrößert dargestellte Ausschnitte von konstruktiven Einzelheiten der in Fig. 14 gezeigten Raumzelle, und

Fig. 17 u.18 zeigen einen Quer- bzw. Längsschnitt einer Schutzraumzelle in Zylinderbauweise.

Der in Fig. 1 im Grundriß dargestellte Mehrzweckschutzraum ist neben seiner Bestimmung als Überlebensschutz im Kriegsoder Katastrophenfall in seiner Gesamtheit als Primärwärmeenergiegewinnungssystem für zivile Nutzung ausgelegt. Der Schutzraum selbst umfaßt einen Aufenthaltsraum 1, der über eine Eingangsschleuse 2 von einem nicht dargestellten Wohngebäude aus über einen Treppenanschluß 3 betreten werden kann. An den A.ufenthaltsraum 1 schließt sich ein Sanitär-

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raum 4 an, der mit einem Technikraum 5 kombiniert ist. Bei 6 weist dieser Technikraum einen senkrecht nach oben führenden Notausstieg auf. Unterhalb dieses Notausstiegs ist ein Notstromaggregat installiert, das je nach Auslegung des Mehrzweckschutzraumes vielfache Funktionen übernimmt, wie nachstehend noch im einzelnen ausgeführt wird. Mit 7 ist ein Entwässerungssickerschacht bezeichnet, der über eine Stichleitung mit dem Sanitärraum in Verbindung steht.

Weiterhin ist dem Schutzraum ein Wärmespeicher 8 zugeordnet, der mit dem Notstromaggregat und einer diesem zugeordneten Luft-Wasserwärmepumpe 9 zusammenwirkt. Dieser ist der mit 10 bezeichnete, ebenfalls in dem Technikraum untergebrachte Pufferspeicher zugeordnet. Die Luft-Wärmepumpe versorgt außerdem einen in der Eingangsschleuse 2 untergebrachten Tiefkühlschrank 11. In der Eingangsschleuse 2 ist ebenfalls Ausbruchwerkzeug und ABC-Schutzkleidung 12 untergebracht.

Der Sanitär- und Technikraum 4, 5 ist als Schleuse 13 ausgebildet, aus der eine verkapselte Rohrführung 14 aus und in eine in den Treppenanschluß 3 mündende Übergabestation 15 einmündet. In dieser gekapselten Rohrführung 14 verlaufen Sanitär- und Heizungsrohre, die die in dem Mehrzweckschutzraum gewonnene Primärwärmeenergie in das Heizungssystem des

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Wohngebäudes einspeisen.

Der mit 7 bezeichnete Austritt der Entwässerung des Sanitärraumes erfolgt direkt in den den Schutzraum umhüllenden Sandmantel.

In Fig. 2 ist ein Ausschnitt eines Mehrzweckschutzraumes im Längsschnitt dargestellt, aus dem Konstruktionsmerkmale der als Wärmetauscher ausgebildeten Schutzraumwandung hervorgehen. Die Wandung des Schutzraumes besteht aus einem Trapezblech 16, beispielsweise des Profils 96/242 der Dicke 1,5 mm, das beidseitig mit einem Innenblech 17 bzw. Außenblech 18 beplankt ist. Der zwischen der Beplankung entstehende Hohlraum wird teilweise von einem Absorberrohrregister 19 eingenommen, das aus PVC- oder verzinkten Stahlrohren gebildet wird. Dieses Rohrregister wird mittels Hart-PVC-Stegen 20, die auf das Trapezblech und ggf. die Innenbeplankung 18 geklebt sind, mit der Außenbeplankung in wärmeleitendem Kontakt gehalten. Anstelle der Hart-PVC-Stege können auch mit dem Trapezblech verschweißte Stahlstege vorgesehen werden.

In seinem Bodenbereich weist der Schutzraum an seiner Unterseite, unterhalb der Trapezbleche 16, eine Reihe von Wannen 21, vorzugsweise aus GFK, auf, die mit einer Wasserfüllung 22 von vorzugsweise Trinkwasserqualität versehen sind. Die

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Wasserfüllung 22 umspült ein weiteres Wärmetauscherrohrregister 23. Diese Anordnung ergibt in Verbindung mit einer Wärmepumpe einen Eis-Latentspeicher, der später noch eingehender beschrieben wird.. Ansonsten weist dieser Mehrzweckschutzraum keine Besonderheiten auf. Er ist durch eine Drucktüre 24 und eine feuerhemmende Gastüre 25, die zwischen sich eine Eingangsschleuse bilden, zu betreten. Hinter der feuerhemmenden Gastüre 25 ist eine Wand aus Fertigbetonsteinen 26, die mit einbetonierten Traggriffen versehen sind, aufgeschichtet. Die Eingangsschleuse ist mit einer Überdruckarmatur 27 versehen und steht mit einem Abluftorgan 28 mit dem Aufenthaltsraum 1 des Schutzraumes in Verbindung. Der Aufenthaltsraum ist mit aufklappbaren Liegebetten 29 ausgerüstet und mit belüfteten Truhen 30 zur Lebensmittelbevorratung ausgestattet. In den Aufenthaltsraum mündet schließlich noch ein Zuluftrohr 31 mit einer Deckenverteilerdüse an seinem Ende. Die gesamte Schutzraumzelle ist von einem Sandmantel 32 umgeben.

Mit Fig. 3 ist der Längsschnitt eines Schutzbaues nach vorliegender Erfindung im Bereich des Filterraums 33, des als Schleuse 13 ausgebildeten Technik-/WC-Raumes sowie des angrenzenden Bereichs des Aufenthaltsraumes dargestellt.

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Im unteren Teil des FiIterraumes 33 ist der aus Quarzsand bestehende Sandfilter 34 untergebracht, der von einem begehbaren Rost 35 abgedeckt wird. Die gefilterte Luft wird über Ansaugkästen 36 durch ein kombiniertes Normal- und Schutzlüftungsgerät 37 abgezogen und in den übrigen Räumen mittels Zuluftrohren 31 mit Deckenverteilerdüsen (vgl. Fig. 2) gefördert. Oberhalb des Sandfilters 34 sind in dem Filterraum 33 die schutzrauminternen Batterien 38 untergebracht, die die Stromversorgung des Schutzraumes bei Ausfall der Fremdversorgung übernehmen.

In dem an den Filterraum sich anschließenden Technik-/WC-Raum 13 sind weitere Filtersysteme untergebracht und über Stichleitungen mit der zu dem Normal- und Schutzlüftungsgerät 37 führenden Luftleitung verbunden. Dieses Filtersystem besteht aus einem Regenerationsfilter 39, das bei Ausfall der Außenluftversorgung einschaltbar ist, und aus dem ABC-Kampfstoff-Filter 40, das bei Zufuhr verseuchter Außenluft wirksam wird. Der Filterraum 13 nimmt weiter die Luft-Wasserwärmepumpeneinheit auf, die vollhermetisch gekapselt ist, sowie einen Pufferspeicher 10 mit einem Fassungsvermögen von 500 Litern. Weiterhin ist in dem Schleusenraum 13 eine Zusatzheizung 41 untergebracht. Bei 42 ist die elektrische und elektronische Steuereinheit, bestehend aus dem Regler,

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für die Kesseltemperatur, Kombination bzw. Abkopplung der einzelnen internen und externen Systeme sowie für Nachtabsenkung, installiert. Mit 43 ist die Luftverteil- und Einlaßleitung für die Luft-Wasserwärmepumpe bezeichnet,

Der für die Primärwärmeenergiegewinnung bzw. Kühlung erforderliche Kreislauf wird durch eine Reihe von Ladepumpen aufrecht erhalten, von denen die Ladepumpe für den Warmwasserkreislauf mit 44, die Ladepumpe für den Absorberrohrregisterkreislauf mit 46, die Ladepumpe für den Eislatentspeicher in Abschnitt I der Eingangsschleuse und des Aufenthaltsraumes mit 52, die Ladepumpe für den externen Dachkollektorkreislauf mit 53 und die Ladepumpe für den Eislatentspeicherabschnitt II des Technik-, WC-Schleusenraumes sowie des Filterraumes mit 54 bezeichnet ist. Die Ladepumpe 53 arbeitet auf einen Wärmetauscher 54, der mit dem externen Dachkollektor gekoppelt ist.

In dem als Schleuse 13 fungierenden Technik- und Sanitärraum ist weiterhin die aus dem Kompressor 49, der als Spezialwärmepumpe-Verdichter ausgebildet ist, dem Kondensator 48 und dem Verdampfer 47 bestehende Kühleinheit untergebracht. Die zugehörigen Temperaturanzeigearmaturen für Pufferspeicher, Boilerkessel und Rohrkreislauf sind an gut sichtbarer Stelle

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bei 50 angebracht. Eine elektrische Zusatzheizung einschließlich Temperaturregler ist bei 51 vorgesehen, während ein zweiter Temperaturregler 55 dem Verdichter zugeordnet ist. Zur Vervollständigung der Einrichtung ist der Technikraum noch mit einem Ventilator 57 sowie mit einem Kaltwasseranschluß 58 ausgerüstet.

Als Auflage für den Mehrzweckschutzraum nach Fig. 3 dient ein verdichtetes, horizontal nivelliertes Schotter- und/oder Sandbett 59.

Wird der Mehrzweckschutzraum in seiner zivilen Funktion als multivalentes Primärwärmeenergiegewinnungssystem mit externen Dachkollektoren und intern installiertem Drei-Zylinder-Dieselmotor-Notstromaggregat entsprechend Fig. 12 ausgelegt, muß, falls der mehrstufige Eislatentspeicher nur für den Gefriervorgang verwendet wird, auf jeden Fall ein Pufferspeicher vorgesehen werden. Zum Einbau gelangen im Handel erhältliche Aggregate, wobei lediglich die Verkleidung des Pufferspeichers und der Luft-Wasserwärmepumpe nach den speziellen Belangen des Einsatzortes angefertigt werden müssen. Auf das in Fig. 10 wiedergegebene Funktionsschema eines multivalenten Primärwärmeenergiegewinnungssystems wird an späterer Stelle nochmals näher eingegangen.

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Werden spezielle, bereits auf dem Markt befindliche Wärmepumpen mit Speicherprogramm in Modulbauweise eingesetzt, kann auf den elektromotorischen Antrieb des Normal- und Schutzlüftungsgerätes 37 verzichtet werden, da beide Aggregate über die Luftverteilungsleitung 31 miteinander in Verbindung stehen. Die Luft-Wasserwärmepumpe übernimmt hier eine Doppelfunktion.

In der Zivilnutzung ist sie ausschließlich für die Warmwasserbereitung z.B. des angeschlossenen Wohngebäudes zuständig.

Im Kriegs- bzw. Katastrophenfall wird die gefilterte Schutzluft mit der Luft-Wasserwärmepumpe im Bedarfsfall gekühlt. Falls zu diesem Zeitpunkt das Wohngebäude zerstört ist, wird die bei dem Kühlprozeß anfallende Wärmemenge Über den Kondensator 48 unmittelbar dem Pufferspeicher 10 zugeführt.

Anstelle des bei Fig. 3 in der Bodengruppe vorgesehenen Absorberrohrregisters kann auch, wie in Fig. 2 dargestellt, ein mehrstufiger Eislatentspeicher 21, 22, 23 vorgesehen werden. Auch für diesen Fall ergänzen und vervollständigen

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sich der zivile und militärische Nutzungsbereich. Der oben erwähnte Kühleffekt ergibt im Kriegsfall ein synchrones Zusammenarbeiten des Absorberregisters, des Eislatentspeichers - beide sind mit der Sole-Wasserwärmepumpe in Verbindung mit dem Diesel-Notstromaggregat gekoppelt - zusammen mit der Luft-Wasserwärmepumpe, wie es im Bedarfsfall in der ersten Beanspruchungsstufe erforderlich ist. Für den Fall der zweiten Beanspruchungsstufe wird der Vorgang nachstehend noch beschrieben.'

Damit werden auf harmonische und effektive Weise die der Erfindung zugrunde liegenden drei Aufgaben gelöst: im zivilen Bereich 1. Primärwärmeenergiegewinnung für Heizzwecke und Warmwasseraufbereitung, 2. gleichzeitige Kühlung der im Schutzraum eingelagerten Lebensmittelvorräte, und 3. im Kriegsfall bei thermischer Belastung der Schutzraumzelle Kühlung der Kontaktwärme sowie der einströmenden Luft, wobei gleichzeitig der Eislatentspeicher als großvolumiger Trinkwasserspeicher Verwendung findet.

Zu beachten ist hierbei, daß für diesen Fall die Glykolmischung der Rohrregister rechtzeitig in einen speziellen Tank entleert wird» der in der Bodengruppe des Notausstiegs im Bereich des Dieselkraftstofftanks untergebracht sein kann.

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Da im Kriegs- bzw. Katastrophenfan mit sehr großer Wahrscheinlichkeit die elektrische Stromversorgung sofort zusammenbricht, stellt ein Notstromaggregat für Schutzraumbauten einen unentbehrlichen Bestandteil der Ausstattung dar, wenn diese ihren Schutzzweck erfüllen sollen. Bei der vorgestellten komplexen Technik, die eine lebenserhaltende Kühlfunktion im kriegerischen Eventualfall mit einschließt, ist deshalb auf eine bordinterne Stromerzeugung nicht zu verzichten. Da diese wiederum in Verbindung mit einer Wärmepumpe sinnvoll eingesetzt werden kann, lohnt sich der konstruktive und finanzielle Aufwand in jedem Fall.

Davon abgesehen ist es beispielsweise für nur sieben Schutzrauminsassen physisch kaum möglich, über einen längeren Zeitraum die Handkurbel eines manuellen Lüftungsgerätes zu bedienen. Andererseits ist es bei immer häufiger auftretenden "blackouts" der Stromerzeugung für Abnehmer generell interessant, ein geeignetes Notstromaggregat zu besitzen.

Der massive und fortschreitende Einsatz energiesparender Heiztechnologien, vor allem elektrisch betriebener Wärme-

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pumpen, hat einen spürbaren Anstieg des elektrischen Primärenergieverbrauchs zur Folge, was bereits regional zu Versorgungsengpässen geführt hat. Mit einem hier konzipierten Dieselmotor- bzw. Gasmotor-Generator werden eine Reihe unterschiedlicher Probleme gelöst:

Sämtliche in der Schutzraumzelle installierten technischen Einrichtungen werden mittels des bordeigenen Systems über die angeschlossenen elektrischen Batterien mit elektrischer Energie versorgt, und zwar sowohl für die zivile Nutzung, wie für den Kriegs- und Katastrophenfall. Auf diese Weise könnte der Einsatz elektrisch betriebener Wärmepumpen in ländlichen Gebieten, entsprechend den Vorstellungen der Bundesregierung, in großem Umfang realisiert werden, ohne daß die Elektroversorgungsunternehmen zusätzlich belastet werden.

Zu dem immer stärker propagierten Fernwärmeprogramm in Ballungsräumen ist dies die adequate Antwort für den ländlichen Bereich.

Eine Untersuchung des Heidelberger "Instituts für Energie- und Umweltforschung" hat der elektrisch betriebenen Wärme-

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pumpe, was ihren elektrischen Primärenergieverbrauch anbelangt, ein vernichtendes Urteil ausgesprochen, insbesondere wenn diese aus dem öffent!ichne Leitungsnetz betrieben wird.

Daraus ergibt sich, daß die teure elektrische Energie des öffentlichen Netzes nach Möglichkeit nicht für diesen Zweck eingesetzt wird. Daneben gilt es aber auch, den Wirkungsgrad der energiesparenden Heizsysteme zu verbessern, Mit vorliegender Erfindung wird diesen Belangen in hohem Maße Rechnung getragen.

Zum Betreiben des vorgesehenen Notstromaggregats wird wegen seines ökonomisch günstigen TreibstoffVerbrauchs ein Dreizylinder-Motor gewählt, der entweder nach dem Selbstzünderprinzip oder, soweit Biogas als Treibstoff Verwendung findet, als Viertaktmotor betrieben wird. Da bei namhaften Automobilherstellern zurzeit derartige Triebwerke in der Entwicklung und teilweise schon in die Produktion gegangen sind, lassen sich entsprechend vereinfachte Versionen derartiger Motoren auf denselben Taktstraßen kostensparend für den Einsatz als Notstromaggregate herstellen. Besonders das in landwirtschaftlichen Betrieben

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anfallende Biogas sowie Gas aus Mülldeponien bietet sich mittelfristig als Treibstoffquelle für Notstromaggregate an, für welchen Fall elektrisch betriebene Wärmepumpen
trotz ihres hohen Primärenergieverbrauchs sinnvoll eingesetzt werden können.

Ebenso bietet sich eine dezentrale Lösung des Wärmeenergieproblems an. Das freistehende Einfamilienhaus mit einer
ausreichend großen Gartenfläche wäre durchaus in der Lage, mit oer Kompostierung des verwertbaren Hausmülls bzw. der Gartenabfälle und einer eventuell vorhandenen Bio-mechanischen Hauskläranlage genügend Gas herzustellen, um einen kleinvolumigen Gasmotor zur Erzeugung elektrischer Energie
anzutreiben. Landwirtschaftliche Betriebe mit Tierhaltung sind für dieses Verfahren geradzu prädestiniert. Dabei läßt sich die Effektivität der Gasproduktion bei entsprechender Verfeinerung der bekannten Technologien noch erheblich
steigern.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten, beispielhaften Aufbau des Technikraumes werden für mit den vorherigen Figuren gleiche oder vergleichbare Bauteile und Gegenstände die gleichen Bezugszeichen verwendet. Der in Fig. 4 dargestellte Quer-

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schnitt durch den Technikraurn liegt auf Höhe des Notausstiegschachtes 6, der auf die Schutzraumzelle über der Schleuse 13 aufgesetzt ist.

Auf im Zusammenhang mit den in Figuren 1 bis 3 beschriebene Einzelheiten und Merkmale wird bei den folgenden Figurenbeschreibungen nicht erneut eingegangen. Vorliegende AusfUhrungsform zeichnet sich gegenüber den vorbeschriebenen durch den Einsatz eines Dreizylinder-Diesel- oder Ottomotors 63 aus, der einen Elektrogenerator 64 antreibt. Dieser Elektrogenerator liefert über Batterieaufladung 38 und Elektromotore die erforderliche Energie, um beispielsweise die verschiedenen Ladepumpen 44, 52, 53 und 54 anzutreiben. Einer zukünftigen Entwicklung bleibt vorbehalten, diese Ladepumpen von dem Verbrennungsmotor 63 direkt mittels entsprechend ausgelegter Abtriebswellen des Motors anzutreiben, was den Gesamtwirkungsgrad der Anlage erhöht.

Der Einsatz eines Verbrennungsmotors macht den Einsatz einer Reihe von Wärmetauschern 62 für die Verbrennungsgase bzw. 61 für das Kühlwasser des Verbrennungsmotors sinnvoll. Der Wärmerückgewinnungsprczeß erfolgt nach dem bereits angesprochenen, in Fig. 10 dargestellten Konzept.

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Das mit 60 bezeichnete Expansionsventil ist der als Verdichter arbeitenden Spezialwärmepumpe zugeordnet.

Der zum Betrieb des Verbrennungsmotors erforderliche Treibstoff wird in dem unterhalb des Technikraums angeordneten Treibstofftank 65 bevorratet, der, falls er zur Aufnahme von Flüssiggas vorgesehen ist, als Drucktank ausgebildet ist.

Mit 66 ist eine auf die Außenbeplankung 18 aufgebrachte GFK-Beschichtung bezeichnet, die bei Kondenswasserbildung eine Korrosion der Stahlbeplankung wirksam verhindert.

Den Absorberrohren des Absorberrohrregisters sind Überdruckventile 67 zugeordnet, die für den Fall in Aktion treten, daß das in dem Absorberrohrregister geführte- Tauschermedium infolge äußerer Hitzeeinwirkung verdampft.

Bei Einsatz eines Verbrennungsmotors für das Notstromaggregat ist die Abgasleitung 68 sowie das Füllrohr für den Kraftstofftank 72 und gegebenenfalls die Tankentlüftung 73 erforderlich.

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Der Notausstiegsschacht 6 wird von einer unteren Druckklappe

69 sowie einer oberen Notausstiegklappe 71 verschlossen. In dem Notausstiegschacht sind ebenfalls noch Steigeisen

70 angebracht. Eine umlaufende Zuluftöffnung 74 ist an dem über die Erdüberdeckung 75 ragenden Teil des Notausstiegschachts 6 angeordnet.

In Fig. 5 findet das in Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebene Primärwärmeenergiegewinnungssytem eine weitere Ergänzung, indem zusätzlich noch ein Windabsorber in den Primärwärmeenergiegewinnungskreislauf integriert wird. Hierzu kommt die bei Fig. 4 vorgesehene Notausstiegklappe 71 in Wegfall. An ihre Stelle tritt eine abnehmbare Abdeckhaube

76, die in bekannter Weise korrosionsgeschützt ist. Unter dieser Abdeckhaube findet die Windabsorbervorrichtung Platz, die sich zusammensetzt aus einem Kupferrohrregister

77, dessen Oberfläche durch Aluminiumlamellen 78 vergrössert ist, und einem dieses Absorberrohrregister beaufschlagenden, langsamlaufenden, großvolumigen Ventilator

Die Windabsorbereinheit ist mittels eines Drehgelenks 80 an dem Notausstiegschacht angelenkt, so daß er im Sommer

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um 90° nach oben in eine vertikale Stellung geschwenkt werden kann. Die konisch geformte Abdeckhaube 76 wird dazu abgenommen und dient nach dem Hochschwenken des Windabsorbers als Schachtabdeckung. In den übrigen Zeiten wird der Windabsorber in die in der Zeichnung dargestellte, schlossene Stellung geklappt. In dieser Stellung wird die gekühlte Luft, während der zivilen Nutzung, für die Raumkühlung der Schutzraumzelle benutzt. Zu diesem Zweck werden Gasklappe und Druckklappe geöffnet. Ein Teil des Rohrnetzes ist dazu dann mit einer Wärmeisolierung versehen. In der Windabsorberversion arbeitet die zugehörige Wärmepumpe mehrstufig. Das Teil 47 kann hierbei als Wärmetauscher ausgelegt werden. Wird die Anlage wahlweise als einstufige Luft-Wasserwärmepurnpe ausgelegt, kann das Teil 47 in Wegfall kommen. Der Windabsorber selbst übernimmt dann gleichzeitig die Funktion des Verdampfers der Wärmepumpe. Um den Windabsorber bedarfsweise in eine vertikale Stellung ausklappen zu können, ist dieser über flexible Schlauchverbindungen 81 mit dem übrigen Kreislauf des Primärwärmeenergiegewinnungssystems verbunden und mit einem Absperrventil sowie Entleerhahn versehen.

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Der in Zusammenhang mit Fig. 2 bereits angesprochene Eislatentspeicher ist ausschnittsweise in den Figuren 6 und 7 in zwei Konstruktionsvarianten vergrößert dargestellt. Je nach Aufbau der Schutzraumzelle als Trapezblech-Tragkonstruktion nach Fig. 6 oder U-Profi!-Tragkonstruktion nach Fig. 7 ist die den Eislatentspeicher bildende Wannenkonstruktion unterschiedlich ausgeführt.

Bei der Konstruktion nach Fig. 6 ist das Trapezblechprofil 16 im Gegensatz zum Wand- und Deckenbereich nur an der Innenseite mit Stahlblech 17 beplankt,, während sich nach unten unmittelbar an das Trapezblech geschweißt die aus Stahlblech 82 bestehende, in Sektionen aufgeteilte Wanne anschließt. Die einzelnen Wannensektionen weisen ebenfalls einen trapezförmigen Querschnitt auf und dienen gleichzeitig als Tragelemente für die gesamte Schutzraumzelle. Zum Korrosionsschutz ist die Stahlwandung 82 der Wannensektionen auf beiden Seiten mit einer GFK-Beschichtung 84 versehen. Im übrigen erhält die gesamte Bodensektion einen geeigneten Korrosionsschutz, wie er beispielsweise im Automobilbau üblich ist. Bedarfsweise kann auch eine Hohlraumversiegelung 86 vorgesehen werden. Bedacht werden muß hierbei jedoch, daß keine bituminöse Bestandteile

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enthaltenden Schutzschichten verwendbar sind, vielmehr müssen hitzebeständige Schutzschichten wie z.B. Zinkpulverbeschichtungen, zum Einsatz kommen, die einer möglichen thermischen Beanspruchung oberhalb von 10O⁰C standhalten. Außerdem darf der Dampfmantel auf keinen Fall gesundheitsschädigende Partikel aufnehmen, da sein Kondensat dem Trinkwasserspeicher zugeführt wird.

Das Wärmetauscherrohrregister 23 aus feuerverzinktem Stahlrohr oder alternativ dazu Hart-PVC-Rohr wird mittels eines Kunststoff-Zahnleistenrahmens 89, in den die einzelnen Windungsabschnitte des Rohrregisters eingreifen, lagemäßig innerhalb der Wanne fixiert. Die mittlere Iristal lationsachse des Vor- und Rücklaufs des Wärmerohrregisters ist in Fig. 6 mit 88 bezeichnet.

Bei der Konstruktion nach Fig. 7 ist das Wärmetauscherrohrregister grundsätzlich gleichartig wie bei der Konstruktion von Fig. 6 aufgebaut, der Vor- und Rücklauf 92 des Wärmetauscherrohrregisters liegt jedoch hier zwischen dem Rohrregister. Mit 90 ist noch eine Kondensat-Abtropföffnung bezeichnet, über die an der Wandung der Schutzraumzelle kondensierter Wasserdampf in die Wasserfülliing

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22 der Eislatentspeicherwanne abläuft. Im Fußbodenbereich ist die obere Blechbeplankung 17, die in Fig. 7 durch einen U-Profi!rahmen abgestützt wird* mit einem PVC-Bahnenbelag als Gehfläche versehen. Der Eislatentspeicher braucht nicht notwendigerweise als integraler Bestandteil der Bodengruppe ausgebildet zu sein, sondern kann ebenso gut als außenseitig an das Bodenelement der Schutzraumzelle angeblockte Einheit vorgesehen werden. Dabei kann dann auf gängige Fabrikate zurückgegriffen werden₉ die für diese Art der Montage lediglich geringfügig modifiziert werden müssen. Die Bodengruppe der Schutzraumzelle erhält im Bereich des Eislatentspeichers eine herausnehmbare Kontrontüre. Nachteilig bei der externen Anordnung des Eislatentspeichers ist die verminderte Kühlleistung desselben für die Raumzelle. Trotzdem stellt sie bei rechteckigen Schutzraumzellen eine brauchbare Alternative dar. Da die zellentragende Funktion des externen Eislatentspeichers wegfälltj kann dieser kostengünstig ausgeführt werden.

Die in Fig. 8 dargestellte Variante eines Mehrzweckschutzraumes ist dann sinnvoll einzusetzen, wenn der Grundwasserspiegel bei vernünftigem technischem Aufwand erreichbar ist. Dabei wird neben dem in der Außenhaut integrierten

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Absorberrohrregister das in einer Tiefe von ca. 10 m fliessende Grundwasser für die Primärwärmeenergiegewinnung genutzt. Zu diesem Zweck wird im Bereich der Eingangsschleuse 2 ein Saugbrunnenschacht 93 placiert und in ca. 15 m Abstand dazu im Bereich des Notausstieg-Filterraumes 6 ein Schluckbrunnenschacht 94 gesetzt. Die Längsachse der Schutzraumzelle muß dazu möglichst parallel zur Fließrichtung des Grundwassers ausgerichtet werden. Die Brunnenschächte bestehen aus zylindrischen Stahlrohren, die gegebenenfallsmit einer GFK-Beschichtung versehen sind und die bei der Montage an Ort und Stelle an die Bodengruppe der Schutzraumzelle angeflanscht werden. Dieser Bereich der Bodengruppe ist dazu mit einem abnehmbaren, kreisrunden Kontrolldeckel ausgestattet.

Die Saugleitung transportiert das Wasser aus dem Saugbrunnenschacht 93 zu einer mehrstufigen Wärmepumpe 95 im Technikraum 5. Dort wird dem Grundwasser Wärme entzogen. Das gekühlte Wasser wird dem Schluckbrunnen 94 zugeführt. Im Bedarfsfall (Krieg oder Katastrophe) kann mit dieser Technik das Wärmepumpverfahren auch umgekehrt und auf diese Weise die Raumzelle gekühlt werden. Eine weitere Umkehrstufe ist denkbar, wenn das Absorberrohrregister 19 und die Brunnen-

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saugleitung über einen Wärmetauscher zu einem System kurzgeschlossen werden.

In diesem Fall wird dem Kreislauf der Absorberrohrregister im Wärmetauscher mit der tangierenden Brunnen-Kühlleitung Wärme entzogen. Der Schluckbrunnenschacht mit dem umgebenden Bereich wird so im Katastrophenfall als Wärmespeicher benutzt. Auf diese Weise kann selbst dann die Kühlung der Schutzraumzelle aufrecht erhalten werden, wenn der Temperaturanstieg ein Abschalten der Wärmepumpe erforderlich macht. Sollte auch dieses Reservoir, je nach seiner Aufnahmefähigkeit, erschöpft sein_s dann verbleibt als letzter thermischer Schutz noch der Dampfschild. Dieses Wärmetauschverfahren (Kühlung) kann auch bei dem Absorber-Rohrregister in anderen Kombinationen im Rahmen der vorgestellten Primärwärmeenergiegewinnungsverfahren durchgeführt werden.

Neue Bohrverfahren ermöglichen eine platzsparende Montage von Erdwärmekollektoren. Dieses Verfahren eignet sich in besonderem Maße auch für die Anwendung im Schutzraumzellenbau. In Fig. 8 sind Erdsonden 96 dargestellt, die mittels des neuen Bohrverfahrens in das Erdreich unterhalb der

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Schutzraumzelle eingebracht sind und die sich strahlenförmig von dem in der Bodengruppe des Schutzraumes untergebrachten Übergabeschacht in das darunter liegende Erdreich erstrecken. Auf ca. 2 qm Grundfläche werden halbautomatisch die Erdsonden 96 bis in ca. 50 m Tiefe getrieben. Mittels des so entstandenen Erdwärmekollektorsystems kann aufgrund der Tiefenwirkung ein großes Wärmepotential erschlossen werden, ohne daß das ökologische Gleichgewicht gestört wird.

Ein weiterer Gesichtspunkt bei diesem speziellen Anwendungsbereich erhöht die Attraktivität dieser Erdsondenkollektortechnik. Im Bedarfsfall, bei hoher thermischer Belastung, kann auch hier, wie bereits in Zusammenhang mit Fig. 8 geschildert, das Verfahren umgekehrt werden. Der Kühleffekt für die Schutzraumzelle und deren Insassen kann mit diesem Konzept noch wirkungsvoller gestaltet werden: Für dieses Wärmetauschverfahren steht in ca. 50 m Tiefe ein großvolumiger Bereich zur Verfugung, der jetzt in Umkehrung als Wärmespeicher verwendet wird.

Das bedeutet, daß bei konzentrierter Hitzestrahlung (Nuklearexplosion, Napalm, Phosphor) die von der Schutzraumzelle über ihre Außenhaut und das zugeordnete Absorberrohrregister aufgenommene Wärme über die Erdsonden bis in eine Tiefe

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von ca. 50 m bis zur Temperaturangleichung abgeleitet und dort gespeichert wird.

Alternativ zu den Erdsonden 96 ist in Fig. 9 ein großflächiges Netz von Erdkollektoren 98 in 1_S5 m Tiefe vorgesehen. Die Übergabestation 101 mit Wärmetauscher für die Erdkollektoren befindet sich« in der Schleuse des Notausstiegschachtes 6.

Um das Energiepaket abzuschließen, ist in der Zeichnung noch eine Kleinstproduktionsanlage für Biogas angedeutet, und zwar in der Kombination von Kompostierung und biomechanischer Kleinkläranlage, über ein Drainagerohrnetz 99, das Kompostablagerung und Ausfaulgrube erfaßt, gelangt das Klärgas in einen zylindrischen Tank 100, wo Lagerung und eventuelle Aufbereitung erfolgt. Anschließend wird das Gas in den Bodentank 65 der Schleuse des Notausstiegschachtes gepumpt. Die Kompostanlage, die aus einem mit Plastikfolie nach oben abgedeckten Komposthaufen 102 besteht, wobei die Folie an umlaufenden, imprägnierten und auf Abstand stehenden Holzbohlen 103 befestigt ist, sowie die biomechanische Vierkammern-Ausfaulgrube 104, die speziell für die Gewinnung von Klärgas ausgelegt ist, sollten möglichst unmittelbar neben der Schutzraumzelle angeordnet werden. In diesem

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Fall ist es möglich, die Abwärme aus beiden Anlagen über den nach oben geklappten Windabsorber 77, 78, 79 zu nutzen. Besonders im Winter, Frühjahr und Herbst wirkt sich diese Konstellation vorteilhaft auf die nutzbare Temperaturskala aus.

Fig. 10 zeigt das Funktionsbild einer in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Mehrzweckschutzraumzelle optimal ausgelegten Primärwärmeenergiegewinnungsanlage. Diese setzt sich zusammen aus einem externen Solarkollektor, der auf dem Dach des zu dem Schutzraum gehörenden Gebäudes angebracht ist. Das in die Außenhaut der Schutzraumzelle integrierte Absorberrohrregister ist mit 19 und der in der Bodengruppe der Schutzraumzelle untergebrachte Eislatentspeicher mit 106 bezeichnet. Alle drei Elemente stehen mit einer mehrstufigen Wärmepumpe 107 in Verbindung, der ein Pufferspeicher 10 und ein Warmwasserboilerkessel 108 zugeordnet sind. Die gewonnene Wärme wird anschließend über einen Stockwerkverteiler 111 einer Niedertemperaturheizung, die vorzugsweise als Fußbodenheizung ausgebildet ist, sowie einer Warmwasserentnahmestation 110 in der Sanitärzelle des Wohngebäudes zur Versorgung von Bad, Dusche und Handwaschbecken zugeleitet. Angetrieben wird die mehrstufige Wärmepumpe 107 durch eine bordinterne Stromversorgung, die aus einem vorzugsweise 3-zylindrigen Dieselmotor oder einem

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mit Gas betriebenen 3-zylindrigen Ottomotor sowie einem von diesem angetriebenen Generator, der auf eine Reihe in Serie geschaltete Batterien 38 arbeitet, besteht. Die bei dem Betrieb des Verbrennungsmotors 63 anfallende Abwärme wird über einen Kühlwasserwärmetauscher 61 sowie einen Abgaswärmetauscher 62 in das Primärwärmeenergiegewinnungssystem eingespeist.

Je nach Bedarf und Einsatzort können die unterschiedlichen, vorstehend beschriebenen Absorberelemente zusammengeschaltet und für die Primärwärmeenergiegewinnung eingesetzt werden.

Ein Mehrzweckschutzraum nach vorliegender Erfindung läßt sich auch in einschaliger Plattenbauweise verwirklichen, ohne daß Einbußen in der Festigkeit zu befürchten sind. Der konstruktive Aufwand läßt sich hierbei besonders klein halten.

Um diese einschalige Bauweise zu verwirklichen, wird eine leicht geneigte, oktogonal geformte Struktur der äußeren Begrenzungen gewählt. Dabei wird die formal bedingte Steigerung der Tragwerksteifigkeit nicht mit raumökonomischen Nachteilen erkauft. Weiterhin wird durch die einschalige Bauweise die kondensatanfall ige und daher entsprechend zu versiegelnde Hohlraumbauweise auf ein Minimum beschränkt.

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Sämtliche Zwischenwände erhalten eine hohlraumfüllende Betoninjektion (kunstharzgebundener Sand, alternativ kann auch Zement als Bindemittel verwendet werden). Der Betonverguß erfolgt an Ort und Stelle, nachdem die Montage des Schutzraumes abgeschlossen ist. Der übrige Korrosionsschutz läßt sich vergleichsweise einfach bewerkstelligen und kontrollieren.

Bei dieser Bauweise werden die Absorberrohrregister 116 aus feuerverzinktem und kunststoffbeschichtetem Stahlrohr auf der Außenseite angebracht, wobei dieses Absorberrohrregister auch als flächenaussteifendes Konstruktionselement eingesetzt werden kann, indem dieses mit dem Stahlblechmantel 114 verschweißt wird.

Andererseits können auch Hart-PVC-Rohre zur Bildung des Absorberrohrregisters Verwendung finden. Durch die außenseitige Anordnung des Absorberrohrregisters wird die Wärmetauschfähigkeit desselben gegenüber einer internen Anordnung noch verbessert. Auch bei dieser Konstruktion sind die Endrohre der Register mit Überdruckventilen 67 bestückt (vgl. Fig. 12), die, wie bereits geschildert, im Bedarfsfall die Schutzraumzelle in einen Dampfschleier einhüllen.

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Zusätzlich können zur permanenten Durchfeuchtung des Sandmantels, mit der in Friedenszeiten eine Verbesserung der Wärmetransmission zu den Absorberrohren und im Kriegsfall eine Verbesserung der Neutronenschutzglocke verbunden ist, einzelne Rohre in dem Rohrregister mit einem Wasseranschluß gekoppelt sein, so daß ständig die zur Durchfeuchtung erforderliche Wassermenge über die zugehörigen Überdruckventile austritt, was durch Fühler überwacht und gesteuert werden kann.

Aus Gründen der Tragwerksteifigkeit ist der gesamte zweischalige Bodenbereich des Eislatentspeichers als tragender Bestandteil der Außenhülle ausgebildet (Fig. 13) und wegen der Eisbildung mit einem V-förmigen Boden versehen. Dieser Teil ist in seiner Formgebung der oktogonalen

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Struktur harmonisch angepaßt. Die starke Schräglage der Deckenaußenwände ergibt den bei der Eisbildung benötigten Aufgleiteffekt.

Die oktogonale Raumform mit leicht gewinkelten Wand- und Deckenelementen, wie sie bereits in Fig. 11 beschrieben worden ist, wird auch bei der in Fig. 14 dargestellten Kunststoffbauweise benutzt. Dabei ist die konstruktive Struktur auf die homogene Verwendung von hochfesten Kunststoffmaterialien ausgerichtet. Ein feines Stahldrahtnetz übernimmt die Grobstruktur der Armierung. Alternativ kann die Armierung durch ein feinmaschiges Netz von sich überkreuzenden Kevlarfäden unterstützt werden. Um die Festigkeit zu steigern, werden die Kevlarfäden durch Verdrehen vorgespannt.

Das Stahldrahtgeflecht wird in diagonal sich überkreuzender Form als schlaffe Bewehrung ausgelegt. Unter Inkaufnahme eines höheren konstruktiven Aufwandes ist auch eine Vorspannung der Stahldrahtarmierung möglich.

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Die Konstruktion der Kunststoffversion einer Schutzraumzelle ist zweischalig konzipiert. Innere und äußere Schale 121 bzw. 122 sind durch Stege 127 (vgl. Fi.g 15) miteinander verbunden. Alle drei Komponenten werden in einem Arbeitsgang hergestellt. Wand- und Deckenelemente sind nahezu identisch.

Die komplett hergestellten Wand- und Deckeneletnente werden in der fabrikseitigen Montage an den Notanschlüssen 128 zusammengeschoben und unter Hitzeeinwirkung mit einer hochfesten Fugenklebemasse verbunden. Diese Klebeverbindung entspricht in ihrer Festigkeit einer Stahl schweißnaht.

Der Deckenbereich wird in zwei Arbeitsgängen hergestellt, wobei die schrägen geneigten Seitenwände 118, der Mittelsteg 26 und die Bodenplatte 129 in dem einen und die Deckplatte 120 in einem zweiten Arbeitsgang hergestellt werden.

Beide Teile werden mit der oben angegebenen Klebeverbindung zusammengesetzt. Danach erfolgt der Aufbau der aufstrebenden Wandelemente und der abschließenden Deckenteile durch Zusammenfügen und Verkleben der Nutanschlüsse.

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Bei diesem Konstruktionsprinzip wird der Strahlenschutz hauptsächlich auf die umgebende Sandhüne verlagert. Dazu beträgt die Dicke der Sandhülle 1 m. Gegenüber der Stahlbauweise bedeutet dies eine Steigerung von 100 %. Die gesamte Erdüberdeckung beträgt nach wie vor 1,50 m.

Der Wand- und Deckenaufbau ist nicht allein aus Gründen der Tragwerksteifigkeit zweischalig ausgelegt, sondern auch um die thermische Isolierfähigkeit gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 11 zu steigern. Wiederum ist das Absorberrohrregister an die Außenseite der Schutzraumzelle verlegt. Mit dem außenliegenden Absorberrohrnetz wird im Bedarfsfall die Sandhülle über die Überdruckventile 67 an den Endrohren des Rohrregisters mit Wasser getränkt. Man erhält auf diese Weise eine wirkungsvolle Neutronenschutzglocke.

Bei hoher thermischer Belastung, wenn der installierte Kühlkreislauf zusammenbricht, wird hier ein doppelter Dampfmantel stufenweise erzeugt. Zuerst wird der umgebende Sandmantel durch das außenliegende Rohrregister mit einem Dampfschleier getränkt. Bei weiter ansteigendem Temperatur-

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schock verdampft auch das Wasser in den Becken des Eislatentspeichers. Dieser Dampf wird in die Hohlräume der Wand- und Deckenelemente geleitet. Nach Abklingen der thermischen Beanspruchung fließt das sich bildende Kondensat zurück in das Becken.

Modernste Kunststoff-Herstellungsmethoden ermöglichen heute bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung Festigkeitswerte zu erzielen, die denen vergleichbarer Stahlkonstruktionen deutlich überlegen sind. Im Automobil-Rennwagenbau wird mit diesen Methoden bereits erfolgreich gearbeitet.

Absoluter Korrosionsschutz, Gewichtseinsparung und hohe Festigkeitswerte sind überzeugende Argumente, die für die Einführung dieses, für den Schutzraumbau neuen Materials, sprechen.

Andererseits muß man bei der aufwendigen Kunststoffbeschichtung von Stahlkonstruktionen zu deren Korrosionsschutz bereits von einem Stahl-Kunststoff-Verbund reden. So gesehen führt die Entwicklung zur Kunststoffbauweise, als einer weiteren möglichen Variante im Schutzraumbau. Die in Fig. 14 dargestellte Bauweise ist so konzipiert, daß sie nicht nur für den Einsatz von Kunststoff verwendbar ist, sondern

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nach Durchführung geringfügiger konstruktiver Änderungen im Bereich der Element- und Anschlußstellen auch für den Stahlbau gleich gut verwendet werden kann.

Das gesamte vorbeschriebene Primärwärmeenergiegewinnungskonzept in Verbindung mit Schutzraumbauten läßt sich auch auf die Stahl-Zylinderbauweise von Schutzräumen übertragen.

Eine Ausführungsform dazu ist mehr oder weniger schematisch in den Figuren 17 und 18 in vereinfachter Weise dargestellt. Die bei der Zylinderbauweise sich ergebende Bodenwanne unterhalb des Fußbodens 130 eignet sich ohne weiteres zur Unterbringung eines Eislatentspeichers 106, wobei gleichzeitig dem Ausdehnungsverhalten von Eis Rechnung getragen wird, so daß aufgrund der gewölbten schrägen Zylinderwandabschnitte im Bereich des Latentspeichers der benötigte Aufgleitvorgang bei der Eisbildung stattfinden kann. Auch die Absorberrohrregister 23 lassen sich bei ein- und zweischaliger Bauweise, wie bereits in Verbindung mit den Figuren 11 und 14 beschrieben, auf der Außenseite des Zylindermantels verlegen, entweder längs der Mantellinien oder in Form von um den Umfang des Zylinders gelegten Ringen, die an ihren Enden entweder über gemeinsame Zu- bzw. Abflußleitungen verbunden sind oder endlos als schraubenlinienförmig um

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den Zylinder gewundenes Rohr mit Zu- und Abfluß am Anfang oder Ende des Rohres. Werden die Rohre des Absorberregisters mit dem Stahlzylinder verschweißt, ergibt sich eine zusätzliche Aussteifung der SchutzraumzelIe₀ Auch in diesem Fall können die Absorberrohre mit Überdruckventilen versehen werden.

Claims

314012Q -« Ansprüche

1. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum, dadurch gekennzeichnet, daß die SchutzraumzelIe als Primärwärmeenergie gewinnungssystem ausgebildet ist.

2. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Schutzraumzelle mit ihrer Außenwandung (16, 18; 112; 114; 122) als Wärmetausch er (19) ausgebildet ist.

3. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch. 1 und/oder 2_S dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung (16, 18; 112; 114; 122) der Schutzraumzelle von einer Wärmetauschflüssigkeit beaufschlagt ist.

4. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung (16, 18; 112; 114; 122) der Schutzraumzelle derart doppelwandig ausgebildet ist, daß ein zusammenhängendes Rohrsystem entsteht, durch das eine Wärmetauschflüssigkeit geleitet werden kann.

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5. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung (16, 18; 112; 114; 122) der Schutzraumzelle mit einem Absorberrohrregister (19) kombiniert ist.

6. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das der Außenwandung (16, 18; 112; 1,14; 122) zugeordnete Rohrregister (19) als Aussteifungselement ausgebildet ist.

7. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wärmetauschflüssigkeit führenden Absorberrohre (19) mit nach außen mündenden Oberdruckventilen (67) versehen sind.

8. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl über die Außenwandung (16, 18; 112; 114; 122) des Schutzraumes verteilte Überdruckventile (67) vorgesehen sind.

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9. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzraumzelle ein Eislatentspeicher (106) zugeordnet ist.

10. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die als Wärmetauscher (19) ausgebildete Schutzraumzelle mit einer Wärmepumpe (46; 95; 107) zusammenwirkt.

11. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe (46; 95; 107) integraler Bestandteil der Schutzraumtechnik ist.

12. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe (46; 95; 107) als Luft-Wasser-Wärmepumpe ausgebildet ist.

13. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft-Wasser-Wärmepumpe zur Belüftung der Schutzraumzelle herangezogen wird.

14. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe (46; 95; 107) von einem Verbrennungsmotor (63) angetrieben wird.

15. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwärme des Verbrennungsmotors (63) über Wärmetauscher (61; 62) dem Primärwärmeenergiegewinnungssystem der Schutzraumzelle zugeführt wird.

16. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schutzraum-Primärwärmeenergiegewinnungssystem ein oder mehrere Tiefkühltruhen zugeordnet sind.

17. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum"nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (63) einen Generator (64) antreibt, der über Batterien (38) die Pumpen (44; 46; 49; 52; 53; 54; 57; 79; 95; 107) mit elektrischer Energie versorgt.

18. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (63) in Kombination mit dem Generator (64) als Notstromaggregat ausgebildet ist.

19. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der .vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Kombination: Schutzraum-Heizzentrale-Kühlraum,

20. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Primärwärmeenergiegewinnungssystem der Schutzraumzelle ein Windabsorber (76-81) zugeordnet ist.

21. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Primärwärmeenergiegewinnungssystem der Schutzraumzelle Erdwärmesonden (93, 94, 96) zugeordnet sind.

22. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Primärwärmeenergiegewinnungssystem

der Schutzraumzelle Erdkollektoren (98) zugeordnet sind.

23. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Primärwärmeenergiegewinnungssystem der Schutzraumzelle externe Kollektoren (105) zugeordnet sind.

24. Unterirdischer Mehrzweckschutzaum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Primärwärmeenergiegewinnungssystem ein Biogaserzeugungssystem (102, 103, 104) zur Speisung des Verbrennungsmotors (63) zugeordnet ist.

25. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle einwandig (114) mit außenliegendem Absorberrohrregister (19) ausgebildet ist.

26. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die einwandige Schutzraumzelle eine geneigte oktogonale Struktur der äußeren Begrenzungen aufweist.

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27) Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 25 und/oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle aus Kunststoff besteht.

28. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff der Schutzraumzelle mit einem Spezialdrahtnetz armiert ist.

29. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 27 und/oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff der Schutzraumzelle mit sich überkreuzenden Kevlar-Fäden armiert ist.

30. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle doppelwandig (121, 122; 129) ausgebildet ist.

31. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die SchutzraumzelIe einschalig ausgebildet ist.

32. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle mehrschalig ausgebildet ist.

33. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle als Zylinder ausgebildet ist.

34. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle als Kugel ausgebildet ist.

35. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle als Quader ausgebildet ist.

36. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle als Hexagonalkörper ausgebildet ist.

37. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle als Oktogonalkörper ausgebildet ist.

38. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle als Polygonalkörper ausgebildet ist.