DE3227899A1

DE3227899A1 - Bau- und/oder betriebsweise zur verbesserung der energienutzung

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Publication number: DE3227899A1
Application number: DE19823227899
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 3584 Zwesten Träbing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-26
Filing date: 1982-07-26
Publication date: 1984-01-26

Description

11 Stand der Technik
1. Allgemeines 1 a Arbeitserleichterung durch Automatisierung Der Trend der letzten Jahrzehnte führte zur Vereinfachung der Energieversorgung. Z. 8. Übergang auf bequeme Brennstoffe (Kohle zu Öl) über die automatische Temperaturprogrammierung bis zur automatischen Abbuchung der Heizkosten und der nachträglichen Abrechnung.
Jor Stand der Technik zielt darauf ab, die Temperaturzustände der Raumtemperatur und des Brauchwassers mit möglichst geringem Arbeitsaufwand der Benutzer auf das vorbestimmte Niveau zu bringen und zu erhalten. Diesem Ziel sind die Maßnahmen der Energieeinsparung untergeordnet.
Beispielsweise werden Regelprogramme entwickelt, die in Wechenzeiträumen die Raumtemperatur vorprogrammieren lassen und die durch Vorgabe abgesenkter Nacht- und Wochenendtemperaturen zur Energieeinsparung beitragen.
1 b Genaue Einhaltung der Sollwert Um ein Höchstmaß an Wohnkomfort zu sichern, werden die Regeleinrichtungen verfeinert, die Temperaturtoleranzen verkleinert und Ansprechzeiten gemindert. Das ermöglicht über höhere Förderleistungen geringeren Materialeinsatz bei Heizflächen und Rohrleitungen. Beispielsweise werden Schwerkraftheizungen mit große -Rohrquerschnitten und großem jiasserinhalt der Heizkörper wegen ihrer Systemträgheit und großem Materialaufwand durch flink reagierende materialsparende Pumpanheizungen mit geringen Rohrquerschnitten-und kleinem Wasserinhalt der Heizkörper ersetzt.
Kleine Heizkessel mit geringem Wasser inhalt erlauben mit gleitender Temperatur eine genaue Abstimmung.
1 c Energieeinsparung ie gewünschte Energieeinsparung wird durch besseren Wärmeschutz und Minderung der Fugenverluste und der Luftwechselzahlen sowie zeitweiserTemperaturabaenkung (z. B.
Nachtabsenkung) angestrebt, 1 d Hinterlüftungen Hinterlüftungen werden zur Vermeidung von Baufeuchte ausgeführt. Soweit Bauteile gut hinterlüftet werden, wird von gleichen Temperaturen auf beiden Sauteilseiten ausgegangen.
1 e Vermeidung der Bau feuchte Um Gesundheitsgefährdungen und Bauschäden zu vermeiden, wird die Ansammlung von Feuchtigkeit auf und in Bauteilen möglichst vermieden. Ebenso zur Vermeidung der Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit der Baustoffe. Begrünung von Dach-und Wandflächen sowie Wintergarten wird zwar ausgeführt, es darf jedoch kein Bewuchs innerhalb der Bauteilachichten entstehen.
1 f Rationelle Ferti9ung und Materialeinsparung Die rationelle Herstellung wird durch eine weitgehende Verlagerung der Produktion von der Baustelle in die Fabrik erleichtert. Dabei können materialsparende Systemeinheiten lohnsparend in großer Stückzahl hergestellt werden.
.)ie St@ckzahl und die Möglichkeiten der Rationalisierung steigen mit der Zahl der Anwendungsmöglichkeiten.
1 g Nutzung der Alternativenergie Neben den bequem nutzbaren Energieträgern Strom, Gas, Heizöl werden zunhmend alternative Energien wie Sonneneinstrahlung, Umweltwärme aus Luft und Wasser usw. genutzt.
Die Anwendung erfolgt unter Beibehaltung der zuvor beschriebenen Prinzipien. So wird bei Sonnenkollektoren die nutzbare Energiemenge je m2 gesteigert.
2. Benutzerabhängige Heizungsregelung Nach dem Stand der Technik werden Einzelmaßnahmen insbesondere automatische und einzelregelbare Einrichtungen bereits kombiniert. Beispielsweise werden zeit- und außen temperaturgeregelte Vorlauftemperatur und Heizkörperthermostatwentile empfohlen und weitgehend behördlich gefordert.
3. Zeitpunkt und Art der Enegiekostenabrechnung Leitungsgebundene Energie (Strom und Gas) wird überwiegend getrennt für die Verbrauchsbereiche (z. 8. Wohnungen) gemessen.
Bei Heizwärme aus zentralen Warmeerzeugern erfolgt eine t/erbrauchsanteilsmessung über Hilfsmaßstäbe wie Verdunstungsröhrchen, Bei Brauchwasser (Kalt und warm) erfolgt meist eine Berechnung nach Pauschalmaßstäben wie Wohnfläche oder Personenzahl.
Die Verbrauchsmengen werden in größeren Zeitabständen abgelesen.
Die Zahlung erfolgt meist manatlich durch Pauschalbeträge und es erfolgt nur einmal jährlich nachträglich ein Ausgleich der Differenz.
Der Zahlungsvorgang erfolgt meist durch Kostenabbuchung.
4. Kopplung von Wärmeerzeugung, -vertoilunq und -uerbrauch Bei Uärmeerzeugungsarten mit schwankendem £nergiepreisangebot (Nachtstromheizung) ist die Speicherung zentral oder dezentral zur Wärmebevorretung üblich.
Bei Wärmeerzeugungsarten mit umweltabhängiger Erzeugung ist zentrale Wärmespeicherung bekannt. Dabei werden Schwankungen im Angebot der Umweltenergie (z. B. Sonneneinstrahlung) ausgeglichen oder die Auslastung aufwendiger Umwandlungsanlagen (z. 8. Wärmepumpen) verbessert.
Darüber hinaus zielt die Heiztechnik bei Flüssigen Wärmeträgern darauf ab, die Marmeerzeugung, Wärmeverteilung und Wärmeabgabe der Heizflächan möglichst genau aufeinander abzustimmen. Die Wärmezufuhr soll schnell den Schwankungen des Bedarfs (z. 8, durch innere Wärmequellen oder durch Sonneneinstrahlung) angepaßt werden.
Ls ist bekannt, daß das Anblasen herkömmlicher neizkörper die Wärmeaoüabe beschleunigt und durch Zwangsführungen ( Verkleidungen) begunstigt wird. Verkleidungen an Heizkörpern werden bei solchen Heizungsanlagen vermieden, oei denen die Heizkostenabreehnung mit Hilfe von Verdunstungsröhrchen oder ähnlich erfolgt.
Andererseits erlaubt die beschleunigte Wärmeabgabe die Verwendung geringerer Vorlauftemperaturen und somit die wirtschaftlichere Nutzung alternativer Energiearten (Wärmepumpen usw.).
5. Speicherung mit unterschiedlichen Temperaturen Soweit die Wärmeerzeuger Heizwasser unterschiedlichen Temperaturniveaus im Speicher einspeisen, wird die Zuordnung der verschiedenen Temparaturbereiche über Thermostate oder Temperaturfühler in Verbindung mit Ventilen geregelt.
Eine geordnete Speicherung von Wasser mit Temperaturen über und unter 40 C chne Zwischenschaltung von Ventilen erfolgt nicht.
6. Heizwasserspeicher GröBere Heizwasserspeicher werden in den Kellerräumen aufgestellt.
Kleinere Speicher - meist Brauchwasserspeicher - werden auch in oberen Geschossen installiert.
7. Unterschiedliche Drücke im Heizsystem und Heizwasserspeicher Die Heizwasserspeicher werden entweder für den statischen Flüssigkeitsdruck des Heizsystems bemessen oder die Wärmeabgabe erfolgt indirekt über Wärmetauscherflächen. Außerdem kann das Heizwasser aus einem drucklosen Speicher durch mechanische Energie (Pumpeneins.atz) in das Heizsystem mit höherem Druck gefördert werden.
8. Mehrfachventile Der Einbau der Ventile erfolgt in die jeweiligen Leitungen und die Betätigung erfolgt von Hand oder elektromechanisch am einzelnen Ventil. Zur Einhaltung einer bestimmten Reihen-Folge ist die Sachkenntnis des Bedienenden oder eine Regelanlage erforderlich.
Eine einfache Ausnahme bilden die Drei- und Vierwegeventile an Heizungsanlagen, die jedoch in der Zahl sehr begrenzt sind, meist in einer Ebene liegen und weitgehend nur Mischfunktionen erfüllen.
9. Hygroskopisohe Baustoffe bisher werden zahlrsiche hygroskopische Baustoffe verwendet, z. B. Holz, Beton, Kalkmörtel, Kalksandstein, Lehm, Stroh, Kork, Kokosfaser, Torf usw. Weiter kommen Altpapier und pfanzliche Abfalle wie Heu,Stroh, Rinde, Laub, Holzspäne häcksel usw. in betracht..
Bei den weniger widerstandsfähigen Materialien (z. B. Faserstoffe) werden als Wotterschutz davor durchgehende Verkleidungen aus Holz, Asbestzement, Blech oder Kunststoffe oder Stein angeordnet. Durch konstruktive Maßnahmen wird auch versucht, Kondensbildung an und in den Bauteilschichten zu verhindern oder zumindest angestrebt, die Kondensbildung gering zu halten.
10. Wetterschutz der Wärmedämmschicht Der äußere Schutz der Wärmedämmschicht erfolgt entweder mit hinterlüfteten dampfdichten Materialien (Metall, Asbestzement, Keramik) oder mit relativ diffusionsoffenen Beschichtungen (z. B. Thermohaut). Die hinterlüfteten Verkleidungen sind durch Überdeckung oder Verbindungsprofile oder entsprechend Dickenwahl (z. B. Natursteinplatten) wasserableitend und auf einer statischen Unterkonstruktion befestigt.
Die diffusionsoffenen Beschichtungen werden vom Dämmstoff getragen.
11. Verbindung der Dämmstoffelemente Ummstofflemente,-platten und satten werden überwiegend stumpf gestoßen. Daneben sind Falz-, Stufenfalz- und Hakenfalz - sowie ein- und mehrfache Nut- und Federverbindungen bekannt. Es sind auch Formgebungen bekannt, die während des Zusammenfügens vorübergehend elastisch verformt werden.
Nutvertiefungen bei Dämmstoffelementen sind lediglich zum Toleranzausgleich oder zum Einlegen von Verstärkungselementen bekannt.
Dagegen werden sie im Fensterbau auch zur Verbesserung des Windschutzes genutzt.
12. Brandschutz bei Wetterschutz der Außendämmung Die Wärmedämmung ist eine Füllechicht und wird von der statischen Verbindung zwischen. der tragenden inneren Wandkonstruktion und der äußeren wetterabweisenden AuEenschale durchbrochen.
Z. B. Drahtanker bei mehrschaligem Mauerwerk, Stahl- oder Holzkonstruktion bei vorgehängter hinterlüfteter Fassade.
Lediglich bei nicht hinterlüfteter großflächiger Außenhaut wird für die bewehrte dünne Putzschicht auf eine durchgehende Verankerung verzichtet und die Belastung durch die Dämmschicht übertragen. Brandversuche haben gezeigt, daß bei brennbaren Dämmschichten diese nur bereichsweise vernichtet werden und von der meist hängenbleibenden Außenhaut keine Gefahr ausgeht.
13. Statische Bemessung wichtiger als Wärmeschutz Im Bauwesen hat die statische Bemessung beim Übergang von normal beheizten Bauteilen zu unbeheizten Bauteilen Vorrang vor Maßnahmen des Wärmeschutzes zur Energieeinsparung.
14. Schiebe-Wärmeschutz für Fassadenöffnungen Bekannt sind neben Roll- und Klappläden solche Schiebeläden, die sich parallel zur Wand bewegen oder sich wegklappen.
Die Bedienung erfolgt zum Öffnen und Schließen je gleichermaßen von Hand oder von Hand gesteuert oder nach Zeitprogramm bzw. in Verbindung mit Kollektorflächen nach Jem Sonnenstand.
15 Verkleidung massiver Wände Üblich sind nicht-transparente schindelartige Wanduerkleidungen als Wetterschutz. Soweit die Materialien als unzureichend wasserdampfdurchläasig gelten, sind sie zu hintsrlüften. Die Hinterlüftung muß unten und oben mit der Außenluft in Verbindung stehen.
Die Befestigung erfolgt durch Nägel oder Schrauben, durch Offnungen in den Verkleidungselementen in der Unterkonstruktion. Die Überdeckung dient der Wasserableitung im Bereich der senkrechten Fugen der tiefer liegenden Reihen. In den waagerechten Fugen liegen die Verkleidungselemente aufeinander oder haben lediglich konstruktiv bedingten Abstand (z, B. für Segverankerung). Unterdeckstreifen sind bei planebener Verlegung bekannt. Einen wesentlichen Marktanteil haben asbesthaltige Werkstoffe. In geringem Umfang werden auch Dachziegel- und-pfannen zur Wanduerkleidung verwendet. Ein Teil der Verkleidungswerkstoffe und der überwiegende Teil der Oberflächen der unverkleideten Wände ist hygroskopisch und saugfähig. Transparente Verkleidungswerkstoffe werden vor Belichtungsöffnungen verwendet und gelegentlich aus Vertinfachungs- oder Gestaltungsgründen vor Stützen, Pfeilern und kurzen Uandabschnitten durchgeführt.
16. Wanddämmung. Kollektoren0 Trombewand. Wintergarten Zur Heizenergiesinsparung erhalten speicherfähige Außenwände eine Wrmedämmun, die innen- oder außenseitig angebracht wird. Tnnendämmungen gelten als nachteilig (Speicherverhalten, Temperaturspannungen, Kondensfeuchte, Frostschäden an Rohrleitungen usw.) und werden nur empfohlen, wenn Außsn- oder Kerndämmungen nicht möglich sind (z. B. Erhaltung historischer Fassaden).
Verglasungen vor massiven Wanden werden als Kollektor, Trombewand oder als Wintergarten geplant.
Kollektoren bestehen aus einer transparentsn- Abdeckung, einer Absorberfläche, oder einem Medium mit Transports anlage und einer Wärmedämmung Innerhalb des Kollektors, also zwischen transparenter Abdeckung..und Wärmedämmung, wird die Speichermasse möglichst gering gehalten, um die eingestrahlte Energie flink führen zu können. Sobald das Medium eine ausreichende Temperatur erreicht hat, wird es zum Speicher oder Wärmetauscher transportiert.
Bei der Trombewand, die für südlichere Bereiche entwickelt wurde, wird eine evtl. Wärmedämmung nicht an der Speichermasse, sondern an der Außenseite der Verglasung beweglich angeordnet. Die Speichermasse ibt die zugestrahlte Wärme auf der Innenseite zeitverschoben an den Raum ab. Zur schnellen Raumaufheizung erfolgt eine Luftzirkulation vom Raum über die Außenseite des Speichers und wieder in den Raum zurück. Zur sommerlichen Wärmeentlastung wird der Luftzwischenraum zwischen Glas und Speicher von unten nach oben mit Außenluft durchEströmt und vorzugsweise nachts gekühlt.
Der Wintergarten dient als Pufferzone, die als Wohnraumerweiterung dient und deren Bepflanzung der Luftbefeuchtung und der Temperaturdämpfung dient.
17. Kollektor-Luftführung Die allgemeinen Energieeinsparbemühungen führen zu einer Minderung des Luftwechsels. Warmluftkollektoren ermöglichen eine Vergrößfl,rung des Luftwechsels, haben sich aber im Wohnungsbau bisher kaum eingeführt. Statt dessen werden zunehmend Anlagen zur Absaugung der verbrauchten Luft und zur diesbezüglichen Wärmerückgewinnung installiert.
Warmluftkollektoren werden überwiegend für untergeordnete Zwecke im gewerblichen und landwirtschaftlichen Bereich in Werbindung mit groß dimensionierten Leitungen genutzt.
18. Bauweise von lilarmluftkollektoren Luftkollektoren werden als Auflegesysteme oder als Ergnzung zur selbständig tragenden Konstruktion ausgeführt.
Bei Flachdächern oder sehr flach geneigten Dächern werden Warm- oder Kaltdächer ausgeführt. Bei der Kombination mit Warluftkollektoren wird die zugehörige Wärmedämmschicht auf die tragende Konstruktion aufgelegt oder darunter angebracht.
Es gibt zwar begrünte Dachflachen oder Wände. Ein Pflanzenwuchs innerhalb der Bauteile ist jedoch nur in schädigender Form bekannt (z, 8. Hausschwamm).
Glas wird zwar in Verbindung mit Stahlbeton in der Glasstahlbetonbauweise in statische Systeme einbezogen. Als Druckglied biegebeanspruchter Bauteile in Verbindung mit Holz und Stahl wird Glas jedoch nicht verwendet.
19. Farbgebung und Gliederung bei Fenstern-und Kollektoren Farbgebung und farbige Gliederung ist bei Fenstern in verschiedener Art vom bunten Kirchentensterbild bis zur Bedampfung von Sennenschutzgläsern üblich.
Bei Dach- und Wandkollektoren, Trombewänden und anderen transparenten Außenbauteilen zur Wärmegewinnung erfolgt die Gestaltung nach technischen Gesichtspunkten zur Maximierung der Strahlungsnutzung.
Gliederung und Formgebung erfolgen nach konstruktiven Gesichtspunkten wie Strahtungskonzentration, Vermeidung von Blendungen, Montagemöglichkeiten, statischer Stützweite usw. Gestalterische Einflüsse werden lediglich bei den Gesamtabmessungen und bei den Maßpropmtionen der Felder und Sprossen als Entscheidungskriterium herangezogen. Angestrebt wird ein möglichst großer Anteil der Fläche mit Strahlungseinfaçll, eine möglichst geringe Strahlungsabsorption der Außenverkleidung und eine ideal schwarze Absorbertläche,:z. 8. selektive Beschichtungen, mit großer Strahlungsabsorption.
20. Innerer Fensterladen Bevorzugt werden äußere Fensterläden und Rolläden.
Bei inneren Fensterläden werden solche aus Metall, Kunststoff und Holz mit Anstrichen verwendet0 Auch wurden rollbare innere Schaumstoffabschlüsse beschrieben0 Soweit all diese Einrichtungen dem Wärmschqtz dienen, wird dabei unabhängig vom hygroskopischen Verhalten eine Verminderung der Transmissionsverluste angestrebt. Soweit des Fugenanschluß abgedichtet wird, soll dies umlaufend erfolgen.
III Kritik 1 Vorurteil Die als Stand der Tochnikin Stichworten beschriebene Denk-, Arbeitsteilungs-, Produktions-, LiePsr-, Käufer- und Benutzergewohnheiten führen zu einem Vorurteil der Fachwelt, das eine Verbesserung der Energienutzung teilweise ausschließt oder verhindert. Soweit an alte Bauweisen angeknüpft wird, gilt es, eine Ergänzung mit heutigen preiswerten Baustoffen (z. 8. transparente Platerialien) zu verwirklichen.
Dazu werden nachstehend Stichworte als Beispiele genannt.
1 a Abbau des Verbrauchs- und Kostenbewußtseins Der Trend der Arbeitserleichterung und der Automatisierung führte zu einem Abbau des Energie und Energiekostenbewußtseins. In den Jahrzehnten bis 1973 hatte das eine extreme Verbrauchssteigerung zur Folge.
Obwohl die Gebäudebenutzer inzwischen aus verschiedenen Erwägungen zur Minderung des Verbrauchs bereit sind, fehlen ihnen oft tije technischen Voraussetzungen zum Erkennen der Verbrauchsmengen, der Vsrbrauchskosten und geeignete Möglichkeiten ur Verbrauchsminderung. Oft wird die Menge des Energievcrbrauches durch die Automatisierung erst zum Zeitpunkt der Endabrechnung (Jahresspitzenausgleich) erkennbar, wenn also längst keine Möglichkeit zur Beeinflussung des Verbrauches mehr besteht.
1b Abbau der Beeinflußbarkeit Durch die genaue automatische Einhaltung der vorgewählten Sollwerte wird der einzelne Raumbpnutzer nicht nur entl@stet, sondern auch bevormundet und seine Möglichkeit zur Beeinflussung der Anlage stingeschrankt. Nutzt er die Räume anders als vorprogrammiert, sa führt das zu ungerechtfertigtem Energieverbrauch. Außerdem werden unterschiedlich genutzte Räume oft automatisch gl@ichartig geragelt und die Regelung nach der Summe der Energieansprüche ausgelegt.
Der Wärmebedarf der Frühaufsteher führt auch zur Aufheizung der Räume der Langschläfer und umgekehrt.
Außerdem mindert die genaue Temperaturregelung die Nutzung der Speicherkapazität des Gebäudes zur Aufnahme preiswerter Wärme.
le Unnötige Energieeinsparung Obwohl das Interesse des Gebäudebenutzers eigentlich nur auf eine Energiekosteneinsparung ausgerichtet ist und zeitweise Billigenergie im Überfluß zur Verfügung steht, wird die Automatisierung lediglich zur Speicherung der Billigenergie in besonderen Anlagen (z. 8. Stein- oder Wasserspeichern) genutzt und die Räume werden nicht überversorgt. Z. B. wird der Luftwechsel nicht automatisch erhöht.
1 d Wärmefallen Soweit Hinterlüftungen einseitig erfolgen, können sie zu Wärme oder Kälte fallen führen. Diese Möglichkeit bleibt in Planung und Ausführung unberücksichtigt.
1 e Bau feuchte und Bewuchs zur Energiekostensenkung Die Bau feuchte wird nur unter dem Geslchtspunkt der Schadensverhütung beachtet. Die Möglichkeit mit dem hygroskopischen Verhalton der Matsrialien die Temperaturschwankungen zu dämpfen und latente Wärme zu speichern bleibt unbeachtet, Auch die Möglichkeit über die Bildung von Kondensfeuchte in Bauteilen und Luftschichten Wärme zurück zu gewinnen, wird nicht genutzt. Ebenso wird das hygroskopische Verhalten nicht planmäßig genutzt um schädliches Kondenswasser zw vermeiden. Ungeachtet bleiben auch die Möglichkeiten und Vorteile eines Bewuchses in innenliegenden Bauteilschichten.
1 f Erhöhter Aufwand infolga' Rationalisierung Die Bestrebungen zu billiger lohn- und materialsparender Großserienproduktion führt zu reparaturunfreundlichen Wegwerfrzeugnissen, die bei Störungen den Einsatz von überregionalen Wartungssp@zialisten mit Beschaffung und Verwendung von Spezialwerkzeugen und Spezialersatzteilen erfordern und den Systembenutzer in eine monopolähnliche Abhängigkeit zwingen. Das führt zu erhöhtem Folgeaufwand.
1 g Aufwendige Nutzung der Alternativenergie Die Nutzung der Alternativenergie wird oft.mit komplizierten und aufwendigen hochspezialisierten Anlagen betrieben, während andere einfache Möglichkeiten ungenutzt bleiben.
2. Heizungsregelung Am Beispiel der außentemperaturabhängigen Regelung und der Thermostatventile soll gezeigt werden, wie diese Einrichtungen gegeneinander arbeiten und so zur Minderung der tnergieeinsparung beitragen können.
Die zeitabhängige Vorlauftemperaturregelung gilt für alle angeschlossenen Räume und muß die jeweils ungünstigsten Forderungen erfüllen. Beispielsweise im Mehrwohnungshaus die Wünsche der Frühaufsteher bei der morgendlichen Raumurwärmung und die Wünsche der Fernsehdauerschauer bei der abendlichen Absenkung.
Wird abends versäumt die Heizkörperthermostatventile zu schließen, so öffnen sie den;Heizkörperzufluß, sobald die Vorlauftemperatur gesenkt wird und gleichen die geringes vorlauftemperatur durch größere Durchflußmenge aus.
otel Lüftung der Raume durch die Fenster soll das Heizbnermostatventil geschlossen werden. Wird diese Uorbereitung vergessen, so gibt der Heizkörper während des Lüft@ngsvorganges erhönte Wärmenmengen ab.
@@dh@re Fea@s@uff-Eiazelofen mußte regelmäßig nachge-@@gt werden. @@ funrte bei Unterlassungen @@@ @ner@i@@@@@@@@@@@ d@rch Verlösch@n. Aber die @rn@ut@ @@rmezufuhr war sehr arbeitsaufwendig, schmutzerzeugend und mit starker Verzögerung verbunden.
Bei der Einzelofenheizung führte Unterlassung und menschliche Trägheit zur @nergieeinsparung. Bei heutigen Heizungsregelungen ist es genau umgekehrt. Das ist eine Fehlentwicklung bezüglich der Qualität der Energienutzung.
3. Nachteile der Vereinfachung bei Kostenerfassung und Abrechnung Zur Zeit der Einzelofenheizung war die Menge der eingesetzten Festbrennstoffe für jeden Raumbenutzer sichtbar und begreifbar. Der Energieverbrauch war bewußt und wurde durch die Barzahlung an den Kohlenmann, und zwar vor Verbrauchsbeginn, auch in das Kostenbewußtsein aller Anwesenden eingeprägt.
Mit Übergang zur Zentralheizung, zum Einfüllen flüssiger Brennstoffe oder der Nutzung leitung@gebundener Energie, die bargeldlose Zahlung und die automatische Abbuchung wurde das Verbrauchs und Kostenbewußtsein schrittweise abgebaut, Durch die nachträgliche Abrechnung - oft auch Abbuchung - entstand weitgehend das Gefühl, an der Abschlutjrechnung und dem Energieverbrauch lasse sich ohnehin nichts ändern.
4. Verzögerunuen von der Wärmeanforderung bis zur vollen Heizleistung Die Bemühungen um flexible Regelung der Warmwasserheizung führt zu geringen Querschnitten mit hohen Hilfs@nergieverlusten (Umwälzpumpen) und bringt trotzdem erhebliche Verzögerungen bei der Veränderung der Wärmezufuhr, weil der einzelne Heizkörper erst gefüllt und aufgeheizt werden muß oder nach einer Abschaltung noch auskühlt. Besonders nachteilig wirkt sich diese Problematik bei der Anwendung von Niedertemperaturheizungen zur Nutzung der Umweltenergie (z. 8. Wärmepumpen) aus. Das gilt sowohl für Radiatorenheizung, als auch bei Fußbode'nheizungen. Auch bei Niedertemperaturkonvektoren muß das Gerät erst mit heißem Wasser durchflossen und aufgeheizt werden, bevor die volle Heizleistung wirksam wird. Bei Konvsktoren sind die Du-rchtlußwiderstände besonders groß.
Durch die Verzögerungen beim Beginn der Wiederaufheizung der Raumluft wird die Bereitschaft der Raumbenutzer zur zeitweiligen Temperaturabsenkung beim Verlassen des Raumes beeinträchtigt.
Sowohl die höhers Abwesenheitstemperatur, als auch die größeren Hilfsenergieaufwendungen stehen einer besseren Energienutzun entgegen.
bei der Heizkostenabrechnung mit hilfe von Verdunstungsröhrchen wirkt sich der Wärmestau in Heizkörperverkleidungen nachteilig aus. la die Wirksamkeit des Ventilatoreinsatzes jedoch von Zwangsführungen, also Von Verkeidungen, abhängig ist, werden die Vorteile des Ventilatoreinsatzes durch ungerechtfertigte Anhebung der Verdunstungs-und Abrechnungswerte überlagert. Als mögliche Vorteile sina insbesondere die beschleunigte Raumerwärmung und die Nutzung geringerer Vorlauftemperaturen zu nennen.
5. Flüssigkeitsspeicher mit unterschiedlichen Temperaturen Bei der bischerigen Technik führt die Einspeisung verschiedener Wärmeerzeuger mit uechaelndem Temperaturangebot entweder zu erheblichem Meß- und Regelaufwand oder die Durchmischung verschiedener Temperaturbereiche schränkt die Wirtschaftlichkeit der Wärmeerzeugung ein. Die Zuordnung mit Meß- und Steuereinrichtungen ist investitionsaufwandig, störanfällig und verursacht während des Betriebes zusätzlichen Energieaufwand.
Liegen des Auftriebs von Wasser über und unter 40 C werden Speicher nicht mit diesen Temperaturbereichen (Wasser und Eiswasser) ausgeführt.
6. Heizwasserspeicher Kleine Heizwasserspeicher sind durch den zum Faasungsvolumen großen Mantelteil teuer und wirtschaftlich ungünstig. Bei großen Speichern bestehen wegen der Türöffnungen Transportprobleme bei der Einbringung in das Gebäude. Außerdem zwingt das große Gewicht zur Aufstellung auf dem Kellerboden. Die Geschoßdecken sind bei bestehenden Gebäuden für diese Belastung nicht ausreichend und werden bei Nsubauten durch eine derartige statische Bemessung sehr teuer.
Alle Wärmespeicher haben dransmissionsverluste, die bei Aufstuhlung in Kellerräumen Verlustwärme darstellen.
7. Druckunterschied zwischen Speicher und Heizsystem unwirtschaftlich Die Wärmeabgabe über WärmetauScherflächen kostet zusätzliche Investitionen und bedingt einen Verlust im Temperaturniveau. Da bei alternativer Wärmeerzeugung die Wärmepreise mit dem Temperaturniveau steigen, belastet das die Wirtscha-ftIichke't.
Bei Auslegung der Heizwesserspeicher für den statischen Flüssigkeitsdruck steigen die Kosten je m2 Speicherwandung mit dem Flüssigkeitsdruck und beeinträchtigen bei hohen Gebäuden die Wirtschaftlichkeit.
Die mechanische Förderung des Heizwessers aus einem drucklosen Speicher in das Heizsystem erfordert mechanische Energie (Pumpenarbeit). In den nächsten Jahren ist jedoch eine zunehmende Preisdifferenz zwischen der Erzeugung mechanischer Energie und Heizwärme zu erwarten. Die Kosten der Pumpenarbeit schmälert dann die Einsparung durch die Speicherung.
8. Abhängige Bedienung mehrerer Ventile ist aufwendig Mit der Zahl der notwendigen Ventilbetätigungen nimmt die Typenvielfalt und die technische Störanfälligkeitzu. Bei manueller B@tätigung ist die Aufmerksamkeit des Bedienenden dann besonders wichtig, wenn die Betätigung in falscher Kombination oder Reihenfolge zu Schäden führt.
Die üblichen Mehrwegeventile im Heizungsbereich dienen überwiegend der Temperaturveränderung durch Mischung und stellen diesbezüglich Einrichtungen zur Verschlechterung der Primärenergienutzung (Exergieverlust) dar.
Im Heizungsbereich sollen die Anlagen von ungeschulten Krften (z. B. HausSrauen) bedient werden können. Das führt bei bivalenten Wärmeversorgungsanlagen teils zu sehr großem Regelaufwand und teils zur Unübersichtlichkeit für den Figentümer und den Bedienenden. Außerdem wird bei großem Regelaufwand auch der ortliche Handwerker stark von Spezialprodukten dar Zulieferinduatrie und deren EraaZzteilbevoratung abhängig.
9. Hygroskopisches Verhalten an der Außenfläche unerwünscht Dem hygroskopischen Verhalten wird bisher nur in Verbindung mit dem Abbau der Bau feuchtigkeit und mit der Gefahr späterer Bauteildurchfeuchtung (innen oder außen) Beachtung geschenkt. Es wird vielfach durch Materialwahl (Ziegel statt NS-Stein) oder durch Zwischenschichten, oder durch zusätzlicht Bauteile, oder durch Anstriche versucht, den Einfluß des hygroskopischen Verhaltens zu mindern. Lediglich im Bereich der inneren Wandbeschichtung (z. B. Holz oder Innenputz) ist diese EigenschaFt als Feuchtigkeitspuffer erwünscht.
bisher wird immer betont, daß mit steigender Baustoffeuchte die Wärmeleitfähigkeit und damit die Energieverluste steigen.
Praktisch ungeachtet bleibt der positive Einfluß des hygrosopischen Verhaltens zur Enargieeinsparung Lediglich bei der Diskussion um den Gewächshausbau wird der diesbezügliche Vorteil der lebenden Pflanzen anerkannt.
Auch die Möglichkeit, die bei Kondensbildung in und auf Bauteilen freiwerdende Wärme zu nutzen, bleibt bisher unbeachtet.
10. Wetterschutz Dunkle Fassadenflächen über Wärmeschutz werden durch Sonnenstrahlung aufgeheizt. Bedingt dureh die höheren Temparaturdehnungen werden Fugen notwendig. Sie erfordern jedoch ur Wasserableitung Überdeckungen, die gestalterisch umstritten sind. Aus technischen und wirtschaftlichen Grunden ist es bei den großen Temperaturschawankungen riecht möglich, die Fugen auszufugen.
Die Befestigung auf besonderen Unterkonstruktionen bedingt @@@@@@@@@@@@ im @@@@@@@ @@@ @@ @@@@@@@@ Die diffusionsoffenen Beschichtungen erlauben wegen der Temperaturspannungen nur helle Farben und erzwingen eine Reflexion der Strahlung und damit der B@@genergie. Außerdem müssen sie am Gebäude großflächig unter Außentemperaturbedingungen hergestellt werden.
11. Winddichtigkeit und Wasse@ableitung an Dämmstoffelementen Mit zunehmender Dicke der eingebauten Dämmstoffschichten nimmt der ungünstige Einfluß der Wärmebrücken infolge von Fugenundichtigkeiten zu. Da Dämmstoffe während der Montage leicht beschädigt werden, müssen Nut- und Faderverbindungen leicht zusammengefügt werden kennen. Leichtgängige Verbindungen weisen jedoch oft bei Windanfall, z. B. bei hinterlüfteter Außenhaut, Undichtigkeiten auf.
Bei wasserableitenden Deckschichten ist die Formgebung während des Produktionsvordandes meist aufwendig und eine nachträgliche Formgebung bei Dämmstoffschichten mit Deckschicht führt zur Beschädigung der Deckschicht.
12. Wärmebrücken durch Brandschutz Bei Verwendung nichtbrennbarer preiswerter Dämmstoffe (z. B. Mineralwolle) ist die Festigkeit des Dämmstoffes so ,.Jering, daß der Wetterschutz davon nicht getragen werden kann. Bei Verwendung preiswerter tragfähiger Dämmstoffe (z. B. Kunststoffschäume) entfällt die Tragfähigksit im Brandfall. Mit Rücksicht auf Gefahren im Brandfall wird eine Verankerung von Außenhautelementen auf brennbaren Dämmstoffen nicht zugelassen. Es werden im Brandfall Schäden durch herunterfallende Teile befürchtXt.
Die darum ühlichen Tragkonstruktionen der Wetterschutzverkleidung bilden Wärmebrücken. Bei zunehmenden Dämmstoffdicken führen die Wärmeverluste durch die Wärmebrückenbildung zu einer starken Entwertung des zusätzlichen Dämmdickenaufwandes.
13. Wärmeverluste durch statisch orientierte Bemessung Der Vorrang der statischen Bemessung der Bauteile am übergung von normal beheizten Bereichen zu unbeheizten Bereichen führt zu Wärmebrücken und Energieverlusten.
Beispiele sind Balkonkragplatten, Gesimse, Wandverkleidungen, Anschlüsse der Kellerwände usw.
14, Schiebe-Wärmeschutz für Fassadenöffnungen Die Abdichtung der Fuge zwischen Gebäude und Schiebewärmeschutzladen unterbleibtoder erfolgt nach deci Systsm der Labyrintdichtung.
Diese Abdichtungen sind unbefriedigend und haben einen Luftwechsel des Zwischenraum es mit der Außenluft zur Folge, der zu Energieverlusten führt.
Soweit der Schließvorgang automatisiert ist, erfolgt die Regelung vorrangig nach dem Gesichtspunkt der Arbeitsersparnis und nicht der Energieeinsparung. Bei-zentraler Regelung hat dPr einzelne Raumbenutzer keine Bsdienungsmöglichkeit.
1@. V@rkeidung massiver Wände Die nicht-transparenten Wandverkleidungen halten die einge-@@rahlte Wärmeenergie von der speicherfähigen wandmasse fern.
Die starke Bestrahlung der überwiegend dünnen Verkleidungsmaterialien führt zu hohen Temperaturschwankungen und läßt wegen der großen Wärmedehnungen nur kleinformatige Platten zu. Großformatige Ausführungen (z. 8. Blech) führen zu Geräuschen. Die Hinterlüftung mindert die Übertragung der eirigestrahlten Wärme von der Uerschindelung auf die massive Wand. Fine Ausnahme stellt die Verlegung von ashs-sthaltigen Schindeln direkt auf Holzwolleleichtbauplatten dar. Die Holzwolleleichtbauplatten hasn ein luftdurchlässiges und elastisches Gefüge.
Aus medizinischen Gründen ist der - Einsatz von asbesthaltigen Werkstoffen unerwünscht. Preisunterschiede zu Ersatzsarkstoffen werden stark wirksam, weil die Plattenfläche durch die großen Überdeckungsmaße weit größer ist als die Fassadenfläche.
Gegen die Verwendung transparenter Werkstoffe spricht deren hoher Preis, die Brennbarkeit (z. 8. Plexiglas), die Vergibung (z. B. GFK), die schlechte Verarbeitbarkeit (z. B.
Bohren von Glas).
Die Wasseraufnahme bei unverkleideten Wanden oder bei entsprechenden Verkleidungswerkstoffen führt nach Niederschlägen zu wärmeverlust durch- Verdunstungswärme.
Bei der Sanierung bestehender Gebäudes verursacht die Konstruktionsdicke aus Verschindelung, Tragkorstruktion und Hinterlüftung Ausführungsprobleme, weil vorhandene Tropfkanten z. B. an den Fensterbänken oder am Dachortgang zu gering vor der Wandfläche vorstehen.
16. Wanddämmung, Kollektoren, Trombewand, Wintergarten flei außengedämmten nden mit oder ohne Hinterlüftung des Wetterschutzes kann die zugestrahlte Wärmemenge im Wetterschutz nur geringfügig aufgenommen und gespeichert werden.
Bei innengedämmten Wänden geht ein großer Teil der aufgenommenen Strahlungswärme durch A.bstrahlung und Konvektion an die Außenluft verloren und die Nachteile der starken Bauteilauskühlung werden voll wirksam.
Bei der Mehrzahl der bestehenden Außenwände ist der Wärmeschutz unwirtschaftlich gering und die Zeit der Phasenverschiebung ist so kurz, daß deren Vorteile nicht voll wirksam werden. Da die wirtschaftlichen Dämmstoffdicken bei heutigen Energiepreisen über 10 cm hinausgehen, stoßen sie hei Außendämmung an baurechtliche Grenzen (Baufluchtlinien) und ergeben bei Innendämmung erhebliche Nutzflädaneìnschränkungen. Ii nachträgliche Verbesserung der Phasenverschiebung erscheint mit herkömmlichen Methoden durch zusätzliche Masse, also beispielsweise eine Vormauerschale, technisch möglich. Es scheitert jedoch an Kostenproblemen, Flächenproblemen (wie bei Dämmung) und an statischen Problemen.
Die Strahlungsgewinne innen- oder außengedämmter Wände werden meist durch die Verdunstungsverluste der aufgenommenen Niederschlagsfeuchtigkeit beeinträchtigt.
Kollektoren können nur so Strahlungsmengen nutzen, mit denen der Absorber und das Medium deutlich über die jeweilige Speichertemperatur aufgeheizt werden.
Die .ucklauftemperatur zum Speicher liegt durchweg höher als die Raumlufttemperatur und weit höher als ale aüßere Temperatur einer innen gedämmten Wand. Dabei geht bei kurzzeitiger und geringer Strahlung auch die Menge verloren, die i", Medium innerhalb- -des- Kollektors, im Absorber und in der transparenten Abdeckung ge@unden ist. Die Kosten für die Kollektoren einschließlich Speicher und Regelanlage sind relativ teuer. Darum haben sie sich bisher kaum bei Wänden, sondern nur bei Dachflächen mit gröEerem Strahlungsangebot durchgesetzt.
Die Nutzung der Trombewand erfordert, daß die Speichermasse eine höhere Temperatur als der Raum hat. Ohne Wärmeschutz außerhalb der Verglasung sinkt die Temperatur der Trombewand hierzulande während der meisten Zeit der Heizperiode unter die Raumtemperaturw Der bewegliche äußere Wärmeschutz ist in der Herstellung teuer, bedarf einer zeitaufwendigen manuellen oder teuren automatischen Bedienung. tr ist windempfindlich und vergleichsweise zur herkömmlichen Wärmedämmung störanfällig und kurzlebig.
Der Wintergarten ist zur nachträglichen Anbringung an bestehenden Gebäuden meist zu raumaufwendig. Um den Wintergarten im Sommer und in den Übergangszeiten als @rweitorung der Wohnfläche nutzen zu können, ist eine Bupflanzung zur Regulierung der Luftfeuchts und zur Temperaturdämpfung notwendig. Die von den Pflanzen befeuchtete Luft führt bei Belastung der dahinter liegenden Räume zu Heizzwecken -zur Kondensgefshr, denn die Einrichtung und die Raumbegrenzung der Räume sind kühl. Die Energi@@insparung durch Strahlungsgewinne wird teilweise wieder aufgezehrt um in Frostzeiten ohne Strahlungsg@winn (z. B. nachts) den Wintergarten soweit zu beheizen, daß die Pflanzen überleben (z. B.
+ 5° C).
17. Kollektor-Luftführung aus Warmluftkollektoren auf dem Dach Die aus @nergiesparbemühungen erfolgende Reduzisrung des Luftwechsels führt häufig zu Unterschreitungen der hygienisch erforderlichen Werte. In der Saiteren Folge treten Feuchteschäden und Schimmelbildung auf. Gleichzeitig werden die enormen, auf die Dachflächen eingestrahlten Energiemengen, als lästig empfunden und auch während der Heizperiode "weggedämmt". Kollektoren zur Heizwassererzeugung sind bisher u. a. durch die Notwendigkeit des Frostschutzes, zu aufwendig.
Die für Warm luftkollektoren erforderlichen Leitungsquerschnitte beeinträchtigen im Wohn- und Bürobau die Raumgestaltung, ergeben erhebliche Transportgeräusche, bilden Schallbrücken zwischen den Wohn- bzw. Büroräumen und ergeben Brandschutzprobleme im Bereich der Wohnungstrenndecken.
18 Bauweise von Warmluttko,llektoren Bei den verschiedenen Außenbauteilen wird in Verbindung mit dem Bau von Warmluftkollektoren die Möglichkeit des Verbundes der Konstruktionselemente unzureichend ausgeschöpft. Das führt zu aufwendigen Konstruktionen und Kosten.
Bei Flachdächern bzw. gering geneigten OachPlächen als Warmdächer werden die Kollaktoren als kleine geneigte Elemente auf den aufwendigen Uarmdach-Schichtaufbau aufgesetzt, der insbosondere durch die Statik, die Dampfdiffusion, den Wärmeschutz, die Abdichtung und dan Schutz der Abdichtung bestimmt wird.
Bei Kaltdachkonstruktionen (und Wänden) wird die Wärmedämmung auf oder unter dem statisch tragenden Querschnitt, oder in den Feldern dazwischen angeordnet.
Die statischen Spannweiten von Profilgläsern werden auf metallischen Unterkonstruktionen voll genutzt. Bei der Vielzahl der leichten Hozdachkonstruktionen wird jedoch auf Gläser mit größeren Spannweiten verzichtet, weil die Verwerfungsgefahr der Holzuerschnitte von dem spröden Claswerkstoff nicht aufgenommen wird.
Die Nutzung von Glas als Druckglied in biegebeanspruchten Bauteilon in Verbindung mit Holz und Stahl erfolgt nicht.
Die Wahl elastischer lichtdurchlässiger Abdeckungen (z.
B. Kunststoffe) führt zu hohen Kosten und/oder früher Materialalterung.
Der Bewuchs auf Bauteilen wird inzwischen häufig angeuendet.
Oben@u die @epflanzung in Wintergärten oder ähnlichen tr@ibhausartigen Gebäudeteilen. Die Vorteile des Feuchtehaushalts durch den Bewuchs in Bauteilen bleiben jedoch unbeachtet oder werden abgelehnt, 19 Mängel der Kollekt@r@sstaltung bei Maximierung der Strahlungsnutzung @e mehr @s gelingt, gro@e zusammenhängende transparente Einstrahlungsflächen auszuführen, desto stärker zeigt sich die Empfindlichkeit großer dunkler Flächen gegen über äußsren und im@eren Verschmutzungen und Jerfärbungen.
Sie können durch Staubanfall, Spritzwasser, Kondenswasser, Verblassung, elektrostatische Aufladung, Rises- oder Blasenbildung und alia vielen anderen Ursachen auftreten.
Die Verm@idung erfordert bei der Bauausführung besonderen Aufwand. Auch die Ausführung --von optisch nicht hervorzuhebenden Fugen verlangt besonder@ Sorgfalt. Z. 8. die farbwahl und Herstellung von dauerelastischen Verfugungen.
Auch nach der Fertigstellung erfordern die Flächen, ins Desondere an Fassaden, ainen erhöhten Reinigungs-, Pflege-und Wartungsaufwand, um ein sauberes Aussehen zu erhalten oder wieder herzustellen.
Dieser bei der Herstellung und Nutzung für das Aussehen erforderliche Aufwand für energiewirtschaftlich kaum wirksame Schönheitsmängel geht kostenmäßig weit über den Nutzen hinaus, der durch die damit zusammenhängende Energiekosteneinsparung gerschtfartigt werden kann.
Die funktion@ll gestalteten Strahlungsaufnahmeflächen wirken oft als Fremdkörper im einzelbaulichen oder stä'dtebaulichen Erscheinungsbild und stehen oft, besonders in.
historischer Umgebung, einer Ausführung entgegen.
20 Innerer Fensterladen Äußere Fensterläden herkömmlicher Ausführung, z. B. Klappläden, können nicht von innen betätigt werden, oder haben einen hohen Fugenanteil, z. B. Rolläden, und dementsprechend hohen IJärmeverlust, Außerdem bringt der nachträgliche Einbau, z. 8. durch einen einzelnen Mieter Schwierigkeiten.
Bei inneren Fensterläden an Wänden und Dachschrägen in Verbindung mit zunahmend basser abgedichteten Fenstern ist der Luftwechsel des Zwischenraumes (2008) mit der Raumluft (2003) größer als der mit der Außenluft (2009) und führt bei Abkühlung im Zwischenraum (2006) zum Anstieg der relativen Luftfeuchte und zur Kondenswasserbildung.
IV Zielsetzung und Verbesserung 1. Allgemeines Das Ziel ist'es, eine bessere Energienutzung entgegen den vorherrschenden Denk-, Produktions- und Nutzungsgewohnheiten zu erreichen und entgegen bestehenden Vorurteilen durch technische Einrichtungen, beispielsweise: den Verbrauch kostbar-er--Heizenergie benutzerabhängig zu regeln und dadurch bewußt und beeinflußbar zu machen, die Nutzung von Bil-ligenergie bis an die Grenze der individuellen Zumutbarkeit unmittelbar im Nutzbereich der Gebäude zu speichern und damit die Kapazität vorhandener Speichermasse zu nutzen, die Wahl von hygroskopischen Werkstoffen (Holz, Kork, Torf, Baumwolle, Salz, @@-,) und die Erhaltung dieser Eigenschaft, die Feuchtigkeit in und an Bauteilschichten zur Verbesserung der Energienu-tzung auszuschöpfen, diffusionsdichte Außenverkleidungen ohne konventionelle Hinterlüftung auszuführen, Bewuchs in innenliegenden Bauteilen zu ermöglichen und zu fördern, die Schwerkraft zur Regelung im Bereich der Wärmeversorgung und zur energiesparenden Gestaltung der Gebäudehülle zu nutzen, höhren Investitionsaufwand einzusetzen um die örtliche Anpassungsfähigkeit und die Wartungsabhängigkeit zu mindern, durch erhöhten Luftwechsel die Energiekosten senken.
Uie Argumente zur Erläuterung und Wirkungspreise sowie die Anwendungsvarianten wurden nicht für jeden einzelnen Vorschlag wiederholt, sondern wurden an einem Beispiel dargestellt und sind sinngemäß auf die anderen Ansprüche zu übertragen.
2. Benutzerabhängige Heizungsregelung Das Ziel ist es, die volls Temperierung nur dann wirksam werden zu lassen, wenn der Raumbenutzer tatsächlich anwesend ist und tatsächlich eine Temperierung haben will.
Dagegen sollen Abwesenheit und Gleichgültigkeit oder Nachlässigkeit automatisch zur Energieeinsparung führen.
Entsprechend diesem Automatisierungsprinzip werden die Regelanlagen ausgeführt und es wird als mindesttemperatur lediglich die Schadensverhütung gewählt, Die einfachste Form könnte ein etwas gedrosselter herkömmlicher Heizkörper sein, der durch die Ein und Ausschaltung eines davor aufgestellten evtl. oszilierenden Ventilators angeplasen wird und wahrend des Ventilatorbetriebes durch verstarke konvektion eine lemperaturanhebung im um bewirkt.
3. Kosten vor dem Energieverbrauch bewußt machen Zur sorgsamen Energieverwendung ist es eine Voraussetzung, daß die Verwendung bewußt erfolgt und vorab beeinflußt werden kann.
Darum soll der Kostenverantwortliche, z. 8. die Hausfrau, die Energiekosten in kleinen überschaubaren Wertgrößen, z. 6. 20,-- DM, vor dem Verbrauch durch Handreichung an einer Kostenfreigabeeinrichtung frei zu geben.
Die Freigabeeinrichtung (5) kann auf verschiedene Arten zu betätigen sein. Z. 8. Munzzähler, zu erwerbende Einheiten, Codekarten, Knopfdruck. Je nach Betätigungsart k.nn auch die eigentliche Abrechnung und Zahlung unterschiedlich gestaltet werden.
Die zeitnahe Förderung des Kostenbswußtseins kann auch verschiedene Energiearten (Heizwasser, Brauchwasser, Strom, Auch andere Nutzungen können an die gleiche Freigabeeinrichtung angeachlosse.n werden. -Z. 8. Betrieb der Entlüftungsanlage, Kaltwasseranschluß usw. Bei Freigabemangel werden alle oder ein Teil der Funktionen gesperrt oder eingeschränkt.
A,n den Freigabeeinrichtungen kann der schon freigegebene, aber noch nicht verbrauchte Wert angezeigt werden.
Außerdem kann der ,Wert angezeigt werden, der freigegeben, aber noch nicht abgerechnet wurde. Damit w,ird die steigende Zahlungsverpflichtung bei jeder erneuten Kostenfreigabe bewußt.
4. Entkopplung von Raumwärmezufuhr und Raumtemperaturregelung Es wird angestrebt, eine besonders flexible Heizung mit Niedertemperatur zu erhalten, bei der schnell eine hohe wärmeabgabe erzielt wird.
Darum wird der Beginn der Wärmeabgabe an die Raumluft von der Leistung der Heizwasserzufuhr abgekoppelt.
Der Heizkörper und die umschließenden baulichen und anlagentechnischen Teile Werden ständig auf vollem Temperaturniveau gehalten. Die statische Wärmeabgabe wird durch Heizwasserzufuhr ausgeglichen.
Sobald, z. B. durch den Raumthermostat die Wärmezufuhr eingeleitet wird, wird durch zirkulierende Luft dem Heizkörper jnd umschließenden Bauteilen die Wärme entzogen und an die Raumluft abgegeben.
Sobald die in den umschließenden Bauteilen gespeicherte Wärme entzogen ist, sinkt die Heizleistung der zirkulierenden Luft auf die Wärmeabgabe de4 Heizkörpers und dessen Wärmezufuhr ab, Durch die Entkopplung des Beginns der Wärmeabgabe an die Raumluft von der anfänglichen Wärmezufuhr des Heizwassere ,;n den Heizkörper it die Anfangsheizleistung der zirkulierenden Luft größer als die später erzielbare Dauerleistung.
Uer Wärmeinhalt des Heizkörpers und der umschließenden Uautoile werden, nach dem Stop der Wärmezufuhr an die Raumluft, wieder aufgeladen bis der Speicherthermostat schlioßt.
Die Kombination des Speicherheizkörpers mit der benutzerabhängigen Regelung ist selbstverständlich. Die Erläuterung ist unter Ziffer 2 gegeben.
durch die Anordnung eineS Zuluftkanals (415) mit einer bewetlichen Zuluftklappe (421) wird sowohl eine Zwangsbelüftung des Heizkörpers(401), als auch eine normale @aumluftzirkulation ermöglicht.
Die Zuluftklappe(421) ist drehbar um eine Achse(417) gelagert und umfaßt einen Ventilator(409) zur Zwangsbeluf' tung, eine abschlußklappe, die die verbleibende Quer-Schnittsflache des Zuluftkanals(415) neben dem Ventilator schließt und Gegengewichte(418), die zum weitgehenden Gewichtsausgleich der Zuluftklappe(421) dienen.
Bei abgeschaltetem Ventilator bewirkt die Gleichgewichtsverteilung der Zuluftklappe(421) eine weitgenende Freigat aes Querschnitts des Zuluftkanals(415). Die raumluft kann nahezu unbeschränkt am Heizkörper(401) entlangstreichen und auch die Warmeabstrahlung des Heizkörpers wird nur unwesentlich beeinträchtigt.
Der Ventilator(409) kann in Abhängigkeit vom Raumthermostat und vom Anforderungsknopf(203) eingeschaltet werae. bei betrieb des Ventilators (409) übertrifft dessen Ruckstoßkraft das Ungleichgewicht der Zuluftklappe(421) und funrt zum Schließen des Zuluftkanals(415) durch die Zuluftklappe(421). Dabei wird der Ventilator(409 ) in eine zur Zwangsbelüftung des Heizkörpers(401) günstige Stellung gebracht.
@ei Abschaltung des Ventilators führt das Ungleichgewicht der Zuluftklappe wieder zum Öffnen des Zuluftkanals(415).
In keiner 'Setriebssituati on kommt es zu einem Warmestau im Bereich des Verdunstungsröhrchens(420) und es wird somit eine nachteilige Heizkostenbelastung vermieden. Dagegen kann.S der .Raum bei Anforderung durch den anwesenden Benutzer schneller aufgeheizt werden und/oder die Heizung kann mit niedrigeren Vorlauftemperaturen betrieben werden und ermöglicht so eine wirtschaftlichere Energienutzung z.B. durch Wärmepumpeneinsatz.
Bei einer einfachen Lösung iet es auch möglich, auf den Zuluftkanal undioder die Abschlußklappe undtoder das Drehen des Ventilators zu verzichten.
5. Temperaturschichtung mit Schwerkraft sowohl den Meß- und Regelaufwand, als auch den Hilfsenergieverbrauch gering zu halten. Dadurch wird es möglich, auch kleine Spsicherßinheiten, die z. B. in Wand-oder Dachflächen integriert sind wirtschaftlich herzustellen und zu betreiben.
Die Zielsetzung des geringen Energieaufwandes wird durch Nutzung der Schwerkraft erzielt. Die Zielsetzung der Zu--ordnung- des Speichertemperaturniveaus wird durch die sinnvolle Verzweigung der Speiseleitungen erreicht.
Die Zielsetzung einer Zirkulation des leichten kalten Wassers (Eiswasser) in die Zonen mit Warmwasser wird durch die Nutzung dor Temperaturdehnung eines Hilfswerkstoffes, z. B. der Zusammenziehung eines Kunststoffadens bei Kälte, erreicht.
6. Heizwasserspeicher Ziele der Verbesserung sind: (1) Minderung der Verlustwärme durch (1.1) die Vergrößerung des Volumens vermindert die anteilige AbkL'hiungsoberflachen der Behälter (1,25 die Doppelmentelausführung erlaubt die Erfassung der Abwärme als Nutzwärme (1.3) die Aufstellung in beheizten Räumen vermindert das Temperaturgefälle und verwandelt die Abwärme in Nutzwärme zur Raumbeheizung (2) Minderung des Wärmea'usteusches verschiedener Temperaturzonen durch (2.1) die innere Wärmadämmung mindert die Wärmelängs leitung durch die Speicherwand (2.2) die Speichermontage aus Abschnitten erlaubt eine Dämmung zwischen den meist metallischen Teilen und damit eine Minderung der Wärmelängsleitung von Abschnitt au Abschnitt (2.3) die Trennböden vermindern die Wärmelängsleitung des Wassers zwischen den verschiedenen Temperaturzonen.
(3) Ausnutzung geringer Heizwassertemperaturen zur Brauchwassererwärmung durch 4.1 Anordnung von Brauchwasserboilern in verschiedenen Temperaturzonen des Speichers, die vorrangig die g@ringen Heizwassertemperaturen zur Brauchwassererdämmung nutzen und so die Möglichkeiten der wirtschaftlichen Wärmeerzeugung ausschöpfen, obwohl die ab-@chließend @rfurderliche Brauchwassertemperatur in den unteren Temperaturzonen nicht erreicht werden kann.
(4) Statisch problemlose Speicheraufstellung in beheizten Räumen durch (4.15 als Hochspeicher über mehrere Geschosse mit warmen Temperaturzonen in beheizten Raumen und nur Belastung des Kellerbodens (4.2) durch Zwischenböden mit Zwischenstärken (die zugleich Verbindungsleitungen sein (5) Rationelle Produktion und Erleichterung des Transportes und der Montage, sowie einfache Vorratshaltung durch (5.1) Typisierung der Bauelemente der Speicher (Abschnitte, Zwischenböden, Zwischenstücke) zur Herstellung unterschiedlich großen Behältervolumene aus gleichen Bauelementen (5.24 solche lJahl der Abmessungen der Abschnitte, daß. sie durch übliche Gebäudetüren (kleiner 0,80 x 2,00 m-) transportiert werden können und trotzdem Speicherabmessungen ergeben, die größer als die Türöffnungen sind (5.34 Wahl von Warmwasserboilern und Einbau in den Heizwasserspeicher, die größer als die Abmessungen de Abschnitte sein können, jedoch durch übliche Gebäudetüren transportiert werden können.
(z. B. # 0,75 m und 2,30 m lang bzw. hoch) 7 Druckwechselbehälter Ziel ist die Verbesserung der wirtschaftlichen Energienutzung durch Speicherung, indem (1) die Speicherung in großen Speichern erfolgt, (Z) die Speicherung drucklos (Druck nur aus Speicherinhalt) erfolgt, .(3), die Einspeisung ohne Temperaturverlust infolge Wärmetauscherflächen erfolgt.
Zur Lösung des Problems werden ein oder mehrere Druckwechselbehalter zwischen dem Heizsystem und dem drucklosen Speicher eingebaut, die abwechselnd mit dem Speicher (drucklos) und mit dem Heizsystem (unter Druck) in Verbindung stehen und das Heizwasser austauschen.
8. Mehrfachventile Umfangreiche Umschaltungen sollen einfach handbar und für den Laien bedienbar ausgeführt werden, damit auf kostenintensive und störanfällige Regelungen verzichtet werden kann.
8eispielsweise soll eine Hausfrau durch Umstellung eines Hebels von "Sommer" auf "Übergangszeit" bei einer multivalenten Heizanlage eine Vielzahl von Ventilen in der richtigen Art und Reihenfolge umschalten können, Außerdem soll dem örtlichen Handwerker oder Monteur bei geringer Vorratshaltung eins starke eigene Variationsfähigkeit ermöglicht werden, die nicht nur bei der Anlagenerstellung, sondern auch bei späteren Ergänzungen oder Reparaturen mit geringem Vorrat an Ersatzteilen auskommt.
9. Nutzung hygroskopischer Bauteilaußenschichten Ziel dieser Anwendung ist es, die bisher unbsachteten bauphysikalischen Vorteile des hygroskopischen Verhaltens zum Ausgleich der täglichen Temperaturschwankungen zu nutzen.
Damit kann zumindest in der Übergangszeit Heizenergie, ; . durch Virkiirzung dor Heizperiode, eingespart werden, Die Oberfläche eines Gebäudes und die unmittelbar daran angrenzenden Luftschichten werden bei Bustrahlung stark aufgeheizt. Je höher die Tesperaturdifferenz zur Umgebung ist, desto höher werden die Wärmeverluste durch Abstrahlung und Konuaktion. Diese Verluste sind bei hygroskopischen Bauteilen geringer als sonst. Die oberflächennahen Luftschichten erfahren bei der Aufheizung eine starke Senkung der relativen Luftfeuchte und entzieheh den angrenzenden Bauteilschichten FRuchtigksit, Dabei wird Wärme gebunden und die Temperaturdifferenz vermindert. Während der abendlichen und nächtlichen Auskühlung steigt die relative Luftfeuchte an und die Oberflächenschicht des Baustoffes nimmt Feuchte auf und setzt dadurch Wärme frei.
Das durchschnittliche Temperaturgefälle von innen nach außen wird abgeflacht. Die Ansprüche zielen darauf ab, durch dunkle Farbe die Strahlungsaufnahme zu erhöhen, durch hygroskopische Baustoffe die Temperaturdifferenz zu mildern und die Nachteile des hygroskopischen Verhaltens durch Fernhalten der Niederschläge zu mildern (siehe auch Beschreibung zu Abschnitt 15 Speicherfassadenverkleidung. Die Bedeutung des Absatzes 9,2 des Anspruches ist in Abschnitt 12 Brandschutzbefestigung erläutert.) Soweit die Vorteile dieser Feuchteschwankungen durch kapillare Struktur -der Baustoffe begünstigt wird, z. B.
durch Ausdehnung auf .tiefere Schichten unter der Oberfläche, so gelten die Ansprüche auch für diese Eigenschaft.
Zugleich soll die in und auf Bauteilen auftretende Kondensfeuchte aus Abluft (und Diffusion) genutzt werden.
bei mehrschichtigem Dämmschichtaufbau kann das hygroskopische Material evtl. auf die außeren Bereiche beschrankt sein.
10. Mehrschichtige Wärmedämmäbdeckung Die Aufgliederung der Wärmeschutzabdeckungen in zwei Ebenen erlaubt eine sntsprec.hende Funktionsaufgliederung und die Kombination verschiedener Vorteile.
Die ältere Kons'truktionseben,e" mit offenen Engen vermeidet Dehnungsprobleme infolge Wärmeeinstrahlung und kann mit dunklen langlebigen Materialien ausgeführt und von der inneren Ebene getragen werden Die äußere Ebene übernimmt die -Schlagregenbeanspruchu-ng Und kanndurch wasserabweisende Oberfläche die Verdunstungsverluste gering halten.
Die innere Ebene kann die Belastung großflächig auf den Dämmstoff übertragen. Sie kann diffusionsoffen ausgeführt werden. Da sie überwiegend vor Schlagregenbeanspruchung und sonstigen siußeren E'inwirkungen geschützt ist, kann auch eine Ausführung in Montageteilen erfolgen.
Die Größen und Formate der Montageteile der inneren Ebene und der äußeren Ebene können unabhängig voneinander sein.
Die Montage ist von Außentemperaturveränderungen unmittebbar nach dem Einbau unabhängig. Bei kleinen Formaten der äußeren Konstruktionsebene kann der Abstand zwischen den beiden Ebenen ebenfalls gering gehalten werden.
Der Abstand zwischen innerer und äußerer Konstruktionaebene kann als Abzugsquerschnitt für erwärmte Luft erweitert werden und fördert die Nutzung der durch Sonneneinstrahlung außerhalb der Wärmedämmung verfügbaren U-weltenergie.
Eine von oben harabreichende strahlungsdurchlässige Schürze (z. B. Glasplatten) fördert die Bildung und Erfassung der Warmluft, dis dann dem Warmluftkollektor des Daches oder den Gebäuderäumen oder der Wärmeerzeugungsanlage zugefuhrt werden kann. (In Figur 1 oberes Dachgesims an Fassade mit Ausführung (10).) Die mehrschichtige Wärmedämmabdeckung beseitigt konstruktive Hindernisse (Farbgebung, Wärmebrucken) bei der Gestaltung wärmedämmender Fassaden.
11. Verformende Dämmelementverbindung Von dL-fl verschliedenen Stoßverbindungen sind nur die Nut-und Federverbindungen und deren Abwandlungen gegen Verwindungen unempfindlich. Um die Dichtigksit zu verbessern, gilt es, die Zusammenfügbarkeit zu erleichtern ohne die Beschädigungsgefahr oder die dauernde Undichtigkeit zu vergrößern. Durch Verformungszwängung beim Zusammenfügen soll dauerhafte Dichtigkeit erreicht werden.
Dämmplatten mit wasserableitenden Deckschichten können als einfache Ebene besonders wirtschaftlich heroestellt werden Die Herstellung einer wasserableitenden Formgebung soll nachträglich ohne Beschädigung der wasserableitenden Deckschichten erfolgen. Die Nutvertiefungen führt zur Luftberuhigung und die Tiefe der Nut erlaubt den Flanken bei der Zusammenfügung ein Ausweichen und späteres zumindest teilweises Wiederandrücken.
12. Wärmedämmung mit Verankerung für Brandfall Um die Wärmebrücken infolge der Verankerungen zu vermeiden, -wird die Außenhaut für den Montage- - und Bauzustand an der dämmschicht befestigt. Als Vorsorge für den Brandfall werden zusätzliche Verankerungen aus nichtbrennbaren Baustoffen eingebaut, die jedoch aus verschiedenen gegene:inander gedämmten Teilen bestehen und so keine Wärmebrückenbildung verursachen, Im Brandfall, wenn die Tragfähigkeit des DämmstoPfes verlorengeht, werden.die gelösten Teile der Außenhaut durch die--n-icht brennbaren Verankerung-en vor Absturz gesichert und Folgeschäden vermieden.
Während übliche Verankerungen die Belastung des Wetterschutzes starr auf den Untergrund übertragen und für Biege- und Stoßkräfte aus Eigengewicht, Schnee, Eis und Sturm bemessen werden, soll hier nur das Eigengewicht im Brandfall durch eine Aufhängung, also eine Zugbeanspruchung aufgenommen werden. Das führt zu viel geringeren Kräftün und V'eranksrungsquerschnittsn. Diese Verankerung muß im Normalzustand nicht durchgehend sein, sondern kann aus wehreren ineinandergreifenden Schlaufen, Haken usw. bestehen, die durch Dämmstoff getrennt sind und sich nur be-@rühren, wenn im Brandfall der Dämmstoff zerstört wird.
13. Wärmedämmende Lastübertragung Angestrebt wird eine Minderung der konstruktiven Wärmebrücken und ein Abbau der oft in der Fachliteratur zitierten "baupraktischen Grenzen des Wärmeschutzes" durch eine gleichrangige Berücksichtigung der Statik und des Wärmeschutzes bei der konstruktiven Bemessung. Da allgemein mit steigender Festigkeit der Baustoffe auch eine Zunahme der Wärmeleitfähigkeit verbunden ist, soll die festigkeit voll ausgeschöpft werden, um die wärmeübertragende Fläche gering zu halten. Das erfolgt bei metallischen bauteilen durch die Überschreitung des elastischen Bereichs bei der Druckübertragung, 14 Schiebe-Wärmeschutz für Fassadenöffnungen Der Schiebewärmeschutz (1401) wird seitlich und oben mit Dichtungen (1402) an die Wandfläche (1403) angeschlossen.
Der Zwischenraum (1404) zwischen Schiebewärmeschutz (1401) und Fenster (1405) bildet eine Warmluftfalle.
In Verbindung mit einfachem oder Doppelfenster kann die Zuluftführung so erfolgen, daß die Zuluft einen Teil der Transmissionsverluste zur Vorwärmung aufnimmt.
Die Veränderung des Abstandes zur Wand kann mechanisch, elektromechanisch, elektromagnetisch oder pneumatisch erfolgen und durch Veränderung des Abstandes zwischen Wand und Laufschiene oder zwischen Laufschiene und Wärmeschutzladen erfolgen. Laufschiene = Führung Zur Lösung des Schiebewärmeschutzes (1401) von der Wand werden die oberen und unteren Führungen (1406) (Laufschienen) durch Entferner (1407), die z. B. aus Schwenkhebeln oder Zylindern bestehen können, von der Wand entfernt, ohne daß sich der Winkel, der zwischen Führungen (1406) und Wandfläche (1403) gebildet wird, ändern muß. Diese Betätigungsart schont die Dichtungen (i402) und erlaubt eine lange Funktionszeit.
In der abgerückten Stellung kann der Schiebewärmeschutz (1401) als Blick- und Sonnenschutz dienen.
Die Verschiebung des Schiebewärmeschutzes (1401) auf den Führungen (1406) erfolgt auf übliche Art (Roilen- oder Gleitlager).
Die Führungen (1406) können in geringem Gefälle angeordnet werden, damit sie bei Auslösung des Feststellers zulaufen und schließen.
Die Betätigung erfolgt aus dem Innenraum auf mechanische oder elektromechanische Art.
Die betätigung wird vorrangig zur Energieeinsparung mecha- Eine automatische Regelung kann aus einer zentralen Auslösung des Feststellers (1406) bestehen, die während der Heizperiode in Abhängigkeit von der Helligkeit (Dämmerungsschalter) und außerdem in Abhängigkeit von der Außentemperatur erfolgen kann. Das Öffnen kann wieder durch den jeweiligen Raumbenutzer erfolgen Durch diese Regelung kann sichergestellt werden, daß der Festateller automatisch ausgelöst wird, wenn die Transmissionsverluste die Einstrahlungsverlu-ste des Fensters übertreffen4 Außerdem wird der Schiebewärmeschutz (1401) nur dann geöffnet, wenn ein Raumbenutzer eintritt und das Tageslicht nutzen will.
An besonnten Gebäudeseiten ist auch eine automatische Öffnung des Schiebewärmeschutzes während der Gebäudebenutzungszeit möglich, .die in Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung ausgelöst wird.
15. Speicherfassadenverkleidung Durch transparente Ausführung der Verkleidungselemente trifft die Strahlungsenergie auf die vorzugsweise dunkel gestaltete speicherfähige Wand und wird in Wärme umgewandelt. Durch die Erwärmung wird das Temperaturgefälle vom Raum nach außen im Durchschnitt der Heizperiode vermindert.
Der Wärmeverlust an die Außenluft wird durch die Verkleidung gemildert.
Die zellenartige Unterteilung des Luftraums (1504) und die Verhinderung der Hinter lüftung durch den oberen Fugenanschluß (1509) wirkt wie eine -Warmluftfalle fü-r warme leichte aufsteigende Luft. Die Verbindung zur Außenluft ermöglicht die Nutzung der Vorteile, die sich aus einem hygroskopischen Verhalten der Speicheroberfläche ergeben.
Die Befestigung der Verkleidungselemente ohne Bohrungen 1 t eine einfache handwerkliche Glasverarbeitung zu. Die Verwendung stoßunempfindlicher transparenter, aber mit anderen Nachteilen (Alterung, Brandschutz) behafteter Verkleidungsmaterialien (z. B. Kunststoffe) kann begrenzt werden.
Durch die Fugendeckung und den Fugenanschluß kann die Überdeckung und damit der Materialaufwand der Verkleidungselemente gemindert werden. Nur eine freie Glaskanne.
Die Temperaturbelastung der Verkleidungselemente wird durch die Hindurchleitung der Strahlung gemindert.
Da transparente Werkstoffe weder hygroskopisch noch saugfähig sind, werden Niederschläge schnell abgeleitet und diesbezügliche Verdunstungs-Wärmeverluste vermieden.
Der dauerelastische Fugenanschluß ist vor unmittelbaren Niederschlägen geschützt und nimmt die'Dehnungsunterschiede aus Verkleidungselementent Traggliedern, Fugendecken und Speichermasse auf.
ie geringe obere Konstruktionsdicke ermöglicht den Anschluß unter schmalen Fensterbänken und sonstigen Anschlüssen.
Ergänzend wird auf die Ausführungen zum Abschnitt 9, 16, 18 und 19 verwiesen.
16. Spticher- und Zuluftfasade Die Zielsetzung ist darauf gerichtet, die Vorteile der stationären Wärmedämmung mit einer einfachen Nutzung der zugestrahlten Wärme zu varbinden. Auch im Bereich bestehender Gebäudes. Als Speicher wird die ohnehin vorhandene Masse der Außenwand genutzt. Durch die raumseitige Wärmedämmung (1607) wird die Temperatur des Speichers (1601) der Wand gosenkt und die Speicherkapazität erhöht, die bei gleichen Temperaturgefälle zur Außenluft (1603) aufgenommen werden kann.
Die lichtdurchlässigen Verkleidungselemente (1602) schützen den Speicher (1601) vor Niederschlägen und Verdunstungs-Wärmeverlusten. Sie mindern den Wärmeverlust des Speichers (1601) an die Außenluft, (1603) ohne den Strahlungsgewinn wesentlich zu mindern, Diese Wirkung wird durch mehrlagige Verkleidungselemente (1602) noch begünstigt, weil die Strahlungsabsorption im inneren lichtdurchlässigen Element (1616) schon vor der Konvektion durch die Außenluft geschützt ist.
Die Phasenverschiebung wird weit mehr verbessert, als es bei gleicher Konstruktionsdichte und gleichem Flächengewicht durch herkömmliche Varianten möglich ist.
Die Ausführung mit äußerem Profilglas- (1615) verbindet-di-e Vorteile der Witterungsbeständigkeit des Glases mit der schnellen Ableitung der Niederschläge (geringe Verdunstungswärme). Die Profilgebung armoglicht.durch große Spannweiten -geri-ngen -Montagesufwand und eine geringe Zahl von verankerungsbedingten Wärmebrücken zum Speicher (1601).
Im Gegensatz zu Kollektoren, die erst ab einer Mindeststrahlungsmenge und einer Mindesttemperaturdifferenz eine Zirkulation zur Wärmeeinspeicherung ermöglichen, führt hierbei jede kleine Einstrahlung zum Wärmegeuinn des Speichers (1601).
Der Wärmeverlust des Speichers (1601) über die Verkleidungselemente (1602) wird dadurch gemildert, daß eine Schwerkraft-Luftzirkulation eintritt und zu- einem Wärmetransport in den Speicher (1601) führt, wenn der Luftzwischenraum (1605) wärmer ist als die Lufträume (1608) oder die Luftkanäle (1609).
Eine Entladung des Speichers (1601) durch umgekehrte Schwerkraftzirkulation wird durch die Rückschlagklappen (1610) während der Heizperiode verhindert.
Dagegen kann eine Schwerkraftentladung des Speichers (1601) während der hochsommerlichen Zeit durch Umschaltung der Strömungsrichtung der Rückschlagklappen (1610) erfolgen. Zu diesem Zweck kann auch eine obere Verbindung des Luftzwischenraumes (1605) mit der Außenluft (1603) hergestellt werden.
Dagegen wird im Gegensatz zu anderen hintsrlüfteten Fassadenbekleidungen während der ganzen Heizzeit keine obere Verbindung zwischen dem Luftzwischenraum (1605) und der Außen luft (1603) hergestellt.
Falls es z. 8. durch Diffusionsfeuchte zum Anstieg der Luttfeuchtigkeit und zur Kondensbildung kommen würde, so läge die Kondenszone an der Innenseite der Verkleidungsleuiente (1602). Dort wäre die Kondenswärme ein Energiegewinn und die Kondensfeuchte könnte nach unten ins Freie zur Außenluft (1603) abfließen.
Da die Außenluft als Zuluft des Raumes (1606) durch den Luftzwischenraum (1605) hindurchgeführt wird, erwärmt sie sich und es sinkt die relative Luftfeuchte. Da im Gegensatz zum Prinzip des Wintergartens der erwärmten Luft keine Feuchtigkeit zugeführt wird, bewirkt das eine Trocknung des Speichers (1601). Die durch den Luftzwischenraum (16a5) in die Räume (1606) zirkulierende Luft ist jedoch so trocken, daß sie dort nicht zur Feuchtigkeitsbildung führt, Mit der Durchleitung und Vorwärmung der Zuluft im Bereich des Luftzwischenraumes wird das Temperaturgefälle zwischen Luftzuischenraum (1605) und Außenluft (1603) sowie zwischen Luft im Raum (1606) und Zuluft gesenkt. Beides mindert die Wärmeverluste des Gebäudes, Im Vergleich zu einer Fensterlüftung stellt die Wärmemenge der Luft-Vorwärmung einen Wärmegewinn dar. Die Fenster dürfen dauerhaft dicht sein und bleiben.
Die raumseitige Wärmedämmung (1607) hat im Gegensatz zur berkömmlichen Innendämmung nicht nur die Funktion des Auskühlungsschutzes im Winter, sondern zugleich während des Sommers den Schutz des Raumes vor der erhöhten Wandtemperatur des Speichers (1601) zu übernehmen.
Die Wentilatoren (1612-) können überlagernd zur Sicherung des Minimalluftwechsels, über ein Zeitprogramm oder in Abhängigkeit von der Luftqualität des Raumes (t606), gesteuert werden.
Eine übergeordnete Regelung während der Heizperiode schaltet den Ventilator (1612). ein, wenn dadurch ein Energiegewinn möglich ist. Das kann in Abhängigkeit von der Zulufttemperatur oder von der Temperaturdifferenz zwischen Zu luft und Raumluft erfolgen. Durch diese Regelung kann unabhängig vom Benutzerverhalten auch der Raum mit Inventar und Umschließungsbauteilen mit Wärme aufgeladen werden. (Maximierung der Nutzung der Billigenergie).
Die genannte automatische Ventilatorschaltung kann für eine kurze Zeit (z. B. 30 Minuten) durch den Raumbenutzer vom Raum per Hand umgekehrt werden.
Dadurch wird es möglich, daß der Raumbenutzer, we,nn er anwesen, ist, a) zusätzliche frische Zuluft einbläst, obwohl damit eine Zuführung kühler Luft verbunden ist, oder b) er die automatische Wärmezufuhr unterbrechen kann, wenn ihm die Überheizung des Raumes durch den Ventilator unangenehm wird.
In beiden Fällen wirkt die zeitliche Befristung der Umschaltung energiesparend.
Da die Luftzuführung immer dann zu automatischen Heizzwecken betrieben wird, wenn sie während der Heizperiode zum Wärmegewinn führt, ergibt dieses System im Gegensatz zu üblichen Energiesparmaßnahmen zeitweise eine Steigerung statt eine Beschränkung des Luftwechsels.
Die Rückschlagsicherungen (1613) verhindern, daß bei geöffnetem Verschluß (1614) und Stillstand des Ventilators (1612) durch Schwerkraft oder Wind warme Lutt aus dem Raum (1606) zum Speicher gelangt. Das ergäbe Wärmeverluste und erhöhte Kondensgefahr im Bereich des Speichers (1601).
Die waagerechte Profilanordnung der Verkleidungselemente (1602) auf der Außenseite des Luftzwischenraumes (1605) erleichtert die Warmluftableftung an der Oberfläche des Speichers (1601) und vergrößert den Wärmeübergangswiderstand am Verkleidungselement.
Die elastische Verbindung der verschiedenen Konstruktionsebenen und deren Flächengewicht ergeben eine Verbesserung des Schallschutzes. Insbesondere mit dem Entfall der Lüftung durch die Schall-Schwachstelle Fenster wird die Stahl von Doppelfenstern erleichtert.
Die Zuluftführung entlang der inneren Wärmedämmung (1607) durch Lufträume (1608) oder Luftkanäle (1609) bewirkt zugleich eine Särmsrückgeuinnung der Transmissionsverluste, die vom Raum (1606) zum Speicher (1601) auftreten.
17 Kollektor-Luftführung mit Dach- Warmluftkollektor Die Zielsetzung ist darauf gerichtet, durch Verbesserung der Luftführung in Verbindung mit Warmluftkollektoren eine bessere Energienutzung bei gleichzeitiger Vergrößerung des Luftlechsels zu erreichen.
Dabei soll mit geringem Investitions- und Energieaufwand die großflächig und sehr unregelmäßig zur Verfügung stehende Energieeinstrahlung als Warmluft gewonnen und die Wärme in den verschiedensten Teilen des Gebäudes unter Nutzung goringer Temperaturdifferenzen gespeichert werden.
Die Schaffung der Pufferzone (1702) in Verbindung mit einer Schwerkraftzirkulation und Rückschlagklappen (1703) ermöglicht geringe und stark wechselnde Einstrahlungsmengen nach dem Prinzip der Wärmefalle zu nutzen.
Durch die Einbeziehun.g des Treppenraumes (1703) in das Verteilungssystem wird ein großer vorhandener Transportquerschnitt mit geringer Luftgeschwindigkeit und dementsprechend geringer Geräuschentwicklung genutzt, Während die die südorientierten Räume versorgen können, ermöglicht die Versorgung durch den Treppanraum eine zentrale Zuführung 2u den nordorisntierten Räumen. Der Kaltlufteinfall durch die inneren-Treppenhaustüren wird abgebaut und die Aufheizung der Treppenraumwände mindert das gebäudeinterne Temperaturgefälle und die dadurch bedingten Transmissionsverluste. Die Warmluftzuführung vom Treppenraum zu den Nutzräumen kann beliebig geregelt werden. Die nicht den Nutzräumen zugeführte Warmluft kann als Fortluft,(17O9) durch Keller oder andere Nebenräume mit geringen Temperaturanforderungen wieder nach außen gelsitet werden. Dabei können die Wände oder andere Speichermassen wie'Wasser- oder Heizöllager erwärmt werden. Außerdem ist es möglich, der Fortluft (1709) eutl. gemeinsam mit der Abluft der Nutzräume über Wärmetauscher oder Wärmepumpen die Wärme zu entziehen.
18 Bauweise Warmluftkollektoren a) Allgemeines Die Zielsetzung ist darauf gerichtet, Warmluftkollektor en/mit wirtschaftlichen alterungsbeständigen Werkstoffen auszuführen und soweit in die Außenbauteile zu integrieren, daß ein Teil der Aufgaben der Außanbautsile von den Kollektorelementen mit übernommen wird und dadurch kostngünstige Lösungen erzielt werden.
b) hygroskopische Dämmschichtmaterialien Durch die Wahl hygroskopiacher Dämmschichten mit großer wirksamer Oberfläche in Außenbauteilen können dampfdichte Außenflächen aus Glas ausgeführt werden und trotzdem kann die Dampfsperre auf der warmen Seite der Dämmschicht entfallen. Die eindiffundierende Feuchte wird in der Dämmschicht gespeichert und bei Betrieb des Warmluft-Kollektors mit der relativ getrockneten Luft abtransportiert.
Bei Dämmungen aus Schüttgütern (Korkschrot* Torf usw, kann die Oberfläche gesichert werden (Figur 18.1). Derartige Konstruktionen sind auch für die Dachsanierung geeignet.
Die ausgleichende Funktion hygroskopischer Dämmschichten (1804) kann durch einen geeigneten. Bewuchs (1833) variiert erden. Durch eine Befeuchtungsanlage (1832) kann der Pflanzenwuchs begünstigt, die Sortenwahl vergrößert und das Klima in der Luftschicht (1802) direkt oder indirekt beeinflußt werden.
c) Elastische Lagerung von GlasproPilen Profilgläser sind bezüglich des Materials besonders langltbig. ';ie sind statisch über größsre Spannweiten freitragend, wenn dia Unterkonstruktion sich nicht verwirft oder die Verwerfung nicht zur Überbeanspruchung des Glases führt. Die Ansprüche 18.3 bis 18.6 beschreiben die elastische Lagerung. Durch die Auflagerung des Profilglases (1805) auf elastische Tragglieder (1806) (z. 8 Holz 4/4) im geringen Abstand (z. 8. 1 m) wird bei Verwerfung der Tragglieder (1806) diu Stützweite des Profilglases (180S) noch nicht überschritten.
Der Abstand der Tragglieder (1806) kann beispielsweise die halbe mögliche Stützweite des Profilglases (1805) betragen. Bei Verwerfungen werden die tiefliegenden Tragglieder (1806) entlastet und die hochliogenden belastet.
So bildet sich eine "weiche Bettung" für die spröden Glasbauteile.
Die Verbindung zwischen Profilglas (1805) und Tragglied (1806), wird ergänzt durch elastisch wirkende Soganker (1810).
Die Wirkung der "weichen Bettung wird durch den Einbau elastischer Verbindungselements (1807) zwischen den Traggliedern (1806) und der Holzkonstruktion ('1809) ergänzt.
Die Verbindungselemente (1807) können aus bewehrtem Hartgummi, gebogenan Blechen, anderen elastischen Materialien oder Materialkombinationen bestehen. Sie ermöglichen eine eng begrenzt Bewegunsfreiheit winkelrecht zur Konstruktionsfläche und können auch geringe Verwerfungen der Hplzkonstruktion (1809) ausgleichen.
d) Bauhöhe und Steifigkeit der Unterkonstruktion Die Verwerfungen der Holzkonstruktion (1809) winkelrecht zur Dachebene werden durch mehrteiligen Aufbau aus Druck-, Zug- und Schubelementen vermindert (z. B. Binderkonstruktionen), indem eine größere Konstruktionshöhe gewählt wird, Gleichzeitig. ka.nn- Bauhöhe gespart werden, indem die Höhe der Dämmschicht (1-804) in die Höhe der Holzkonstruktion ,(1809) sinbezogen wird (Figur 18.2). Die Dämmschicht wird durch die Holzkonstruktion hindurchgeführt.
Mit zunehmender Konstruktionshöhe steigt die Steifigkeit, sinkt die Durchbiegung und nimmt- die Länge der verwendbaren Profilgläser zu. Damit wird das technische Problem und der große Kostenaufwand für den Stoß der Profilgläser abgebaut.
e) Einbeziehung der Profilgläser als Druckglieder Im weiteren ist vorgesehen, das Profilglas (1805) als l)ruckgliud in die statische Konstruktion zur Aufnahme der Biegekräfte einzubeziehen. Um den Kraftfluß gleichen mäßig in mehrere Profilgläser (1805) einzuleiten, werden an den Kopfseiten der Profilgläser (1805) Endprotile (1819) angeordnet. Dis Schnittfläche des Glases wird durch den Toleranzausgleich (1840) ausgeglichen.und di.
Kräfte werden von dort auf das Druckprofil (1841) des einzelnen Profilglases (1805) und weiter auf den Zentrierer (1842) übertragen, der die statisch wirksame Verbindung zum Endprotil (1819) darstellt. Die elastische Druckvorlage (1843) vermeidet außermittige Belastungsspitzen. Starke Außermittigkeiten verhindert der Vertikalstab (1833), der mit der Unterkonstruktion verbunden ist.
Die Anschlüsse zwischen Profilglas (1805), Druckprofil (1841) und Endprofil (1819) werden mit. dauerelastischer Masse (1831) gedichtet, Diese Konstruktionsart wird begünstig durch die nahe beieinander liegenden Auadehnungskoeffizienten won Glas und Holz in Faserrichtung.
Durch Stahlzugglieder (1822), die zwischen den Druckprofilen (1841) gespannt werden können, erhalten die Profilgläser (1805) eine Vorspannung und es können negative Biegamomente des Gesamtquarschnittes aufgenommen werden.
Die Distanzhalter (1844) können an die Pro! gläser (1805) angesetzt oder eingeformt sein und verhindern ein Ausknicken der Profilgläser (1805) infolge der Vorspannung der Stahlzugglieder (1822).
f) Zweilagige Verglasung Die Abdeckung (1801) kann als zweilagige Verglasung auageführt werden. Die äußere Verglasung aus Profilglas (1805) nimmt die Bewitterung und Belastung auf. Für die unters Verglasung kann einfaches Flachglas von Tragglied zu Tragglied gespannt werden, Bei geneigten Dächern wird das Glas (1611) von Glashaken oder Glasstoßprofilen oder Glashaltenägeln gegen Abrutschen gehalten. Bei wasserableitender Stoßausführung bildet das Glas (isii) eine zweite Entwässerungsebene, die durch die Auagleichsstreifen (1812) im Bereich des Stoßes des Profilglases ergänzt wird, q) Sonstiges Durch die Erhöhung am oberen Abschluß (1816) des -ProPilglases wird die Wasserableitung verbessert und die Abdeckung mit' einem auswechselbaren Klemmband (1817) ermöglicht. Durch auswechselbare Fugendichtung wird auch der Austausch oder Ersatz einzelner Profilgläser (1805) erleichtsrt.
Die verschiedenen Flächengewichte der Konstruktionsebenen, die elastische Verbindung dsr Konstruktionsteile und das Schallabsorptionsvermögen des jeweils gewählten Dämmstoffes ermöglichen günstige Schallschutzwerte des Konstruktionsaufbaues, Um den Warmluftkollektor teilweise zur zu nutzen, wurden herkömmliche Absorberelemente für flüssige Medien auf der Dämmschicht verlegt und an die Speicher oder Wärmetauscher im Gebäude angeschlossen.
Die Oberfläche der Dämmschicht kann wasserableitend als zweite Entwässerungseb'ene ausgeführt werden.
19. Farblich gestaltete Kollektorflächen usw.
Die Ausführung soll'so gewählt werden, daß geringe und nur für das Aussehen bedeutsame Farbabueichungen und Verschmutzungen durch -farbliche Gestaltung und/oder Hell-Dunkel-Kontraste überlagert werden und geringe Abweichungen optisch nicht mehr auffallen.
Der Aufwand für Herstellung, Betrisb und Erhaltung kann auf den Umfang begrenzt werden, der durch entsprechende Verbesserung der Energieausbeute wirtschaftlich gerechtfertigt werden kann.
Außerdem sollen die transparenten Flächen mit den gleichen Maßnahmen entsprechend der Umgebung gestaltet werden können, wie es z. B. aus Fragen des Denkmalschutzes notwendig werden kann.
Die Anwendung betrifft Dach- und Wandflächen ebenso wie freistehende Kollektoren, Außer Flüssigkeits- und Luftkollektoren werden Trombewände sowie Speicher und Zuluftfassaden einbezogen.
20 Innere Fensterladen Die Zielsetzung ist ein innerer energiesparender, leicht anzubringender und leicht zu bedionender Fenster laden ohne die Gefahr der Kondensbildung.
Der Fensterladen (2001) kann beliebig durch Drehen, Schieben, Schwingen zu öffnen sein und belisbig durch Wandführypgsschienen, Drehbeschläge, Aufhängung in Art der Gardinen oder Gestänge geführt werden.
Die Transmissionsverluste werden durch die ruhende Luftschicht, die Wärmeübergänge und die Wärmedämmung des Fensterladens (2001) gemildert, Durch die Abdichtung der unteren Fuge (2004) und der senkrecht-Fugen (2005) wird a:ine Kaltluftfalle gebildet.
Durch die dauerhafte oder einstellbare Öffnung am oberen Anschluß (2006) tritt durch Schwerkraft ein Luftaustausch des Zwischenraumes (2008) mit der Raumluft (2003) ein, sobald die Luft des Zwischenraumes (2008) wärmer ist als die Raumluft (2003).
Das tritt insbesondere' bei Sonneneinfall durch die Fensterfläche auf.
Ebenso wird die Funktion der Kaltluftfalle und des Wärmegewinns durch Luftzirkulation durch die Anordnung von Zirkulationsöffnungen (2010) mit Rückströmsicherung (2011) erreicht.
Die Kondenswasserbildung wird, durch die Wahl hygroskopischer Materialien', mit großer Oberfläche an den Umfassungsflächen des Zwischenraumas (2008) vermieden. Darin wird die Feuchte gepuffert.
Neben der Energieeinsparung verbessert die Konstruktion durch den als Schallschluckfläche und als biegeweich angeordnete Vorsatzschale wirkenden Fensterladen (2001), den-Schallschutz, insbesondere zur Nachtzeit.
Die transparente Ausführung von Flächen des Fensterladens (2001) erlaubt die Vorteile des Wärme- und Schallschutzes b-e'i gieichieitiger eing'e'schränkter Tageslichtnutzung. Dadurch kann der F'ensterladen während der Heizperiode solange geschlossen bleiben, wie das Fenster nicht geöffnet werden muß. Besonders gilt- dies, wenn die Raumbelüftung durch eine Speicher- und Zuluftfassade (16) erfolgt.
V Ausführungsbeispiele 1. Allgemein Die Figur 1 zeigt ein Kombinationsbeispiel der yerschiedenen Maßnahmen am gleichen Gebäuden Uber die Schwerkraftschichtung (5) wird das Heizwasser aus verschiedenen Wärmeerzeugern $Kessel, Kollektor, Wärmepumpe) im Heizwasserhochspeicher (6) gespeichert.
Der Heizwasserhochspeicher (6) steht im tellerrad (101) und reicht bis in den Erdgeschoßraum (102), in dem die Speicherabwärme bereits Nutzwqrme ist.
Als weiterer Speicher dient der drucklose Speicher (104), der über den Druckwechselbehälter (7) und das Mehrfachventil (8) mit dem unter höherem Druck stehenden Heizwasserhochspeicher (6) und dem übrigen Wärmeversorgungssystem in Verbindung steht.
Der Benutzer des Raumes (103) kann, nachdem er den nächsten Kostenbeitrag seiner Wohnung an der Kostenfreigabeeinrichtung (3) freigegeben hat, die Raumtemperatur des Raumes (103) mit der benutzerabhängigen Heizungsregelung (2) für eine befristete Zeit anheben. In der übrigen Zeit Pält der Speicherheizkörper (4) die Raumtemperatur nur auf indestwerten, z. B. Frostschutz.
An der sonnenzugewandten Seite sind die Speicher-Fassadenverkleidung (15), die Speicherzuluftfassade (16) und der darmluftkollektor (18) jeweils in Verbindung mit der Kollektor-Farbgebung (19) gezeigt. Entsprechend der zu (15) und insbesondere (16) gehörenden Innendämmung,sind innere Fensterlden (20) angeordnet.
An der sonnenabgewandten Gebäude seite ist Außendämmung mit mehrschichtiger Wärmedämmabdeckung (10) gezeigt, die durch eine wärmedämmende Verkleidungsbefestigung (12) gehalten Wird.
Die Kraftübertragung des rückseitigen innengedämmten Flachdaches erfolgt durch die Lastübertragung (13) auf die außengedämmte Außenwand.
Die Außenwand erhält teilweise hygroskopische Bauteile außenschichten (9).
Die Dammschichten der Dachfläche (105), an der Rückseite der Wand mit Speicherzuluftfassade (16), an der Rückseite der Wand mit Speicher-Fassadenverkleidung (15), am Warmluftkollektor (18), der Dachfläche (106) und bei der mehrschichtigen Wärmedämmabdeckung (10) werden mit verformender D§mmstoffverbindung (11) ausgeführt.
An der Wand mit Außendämmung wird ein außenliegender Schiebewärmeschutz (14) eingebaut.
Die Kollektor-Luftführung (17) erfolgt vom Warmluft-Kollektor (is) des Steildaches über den Puffer (107) zum Treppenraum (108) und von dort z. B. in den Raum (109).
Die Abluftführung erfolgt von den Raumes (102), (103), (108) und (109) vorbei an den Speichermassen des Untergeschosses zum Raum (101), zur Wärmepumpe (110) und von dort nach außen. Die von der Wärmepumpe rückgewonnene Wärme wird dem Heizwasserhochspeicher zugefilhrt .
(111) zeigt einen Flüssigkeits kollektor innlvhalb von (18).
2. Benutzerabhängige Heizungsregelung Figur 2 zeigt als Anwendungsbeispiel einen Wohnungsraum.
Der Heizkörper. (209) wird durch das Thermostatventil (20i) Frostschutzheizung versorgt. Eine solch niedrige Temperatur tritt bei gedmmten speichernden Gebäuden erst nach Tagen oder Wochen ein.
Der Raumbenutzer bedient bei seiner Ankunft und bei Bedarf während seiner Anwesenheit den Anforderungsknopi (203). Dadurch wird über das Ventil (204) die Schnellaufheizung des Raumes eingeschaltet.
Das Ventil (204) schließt, wenn a) die Behaglichkeitstemperatur erreicht ist, oder b) eine vorgegebene Zeitdauer von z. B. 30 Minuten vergangen ist und der Anforderungsknopf wieder abschaltet, oder c) wenn verlustfördernde Situationen, z. B. Öffnen des Fensters, eintreten.
Der Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer kann durch ein geringes akustisches Signal angezeigt werden.
Die Behaglichkeitstemperatur wird durch den Thermostat (906), der vom Raumbenutzer in vorgegebenen Grenzen eingestellt werden kann, geregelt. Durch diesen Thermostat (206) werden auch innere W§rmequellen, wie z. B. Sonneneinstrahlung und Haushaltsgeräte, energiesparend bericksichtigt.
Die abschaltung bei verlustfördernden Situationen erfolgt durch in Reihe geschaltete Kontaktschalter (207) z. B.* am Fenster.
Die befristete Einschaltung ueber den Anforderungsknopf kann, z. B. zur morgendlichen Aufheizung in Schulen, durch eine zentrale Regelung (208) iiberlagert werden.
.'erlustfördernde Situationen können für den Raumbenutzer optisch angezeigt werden, z. B. "Fenster offen", "Ventilator läuft".
3. Kostenfreigabeeinrichtung Die Figur 3 zeigt das Beispiel eines Strangschemas mit einer Kostenfreigabeeinrichtung, die aus den Verbrauchsmessungen, der Freigabeeinrichtung und den Versorgungsventilen besteht.
Mit der zentralen He,izwasserversorgung (301) eines Verbrauchsbereiches, hier einer Wohnung, werden die Brauchwasserbereiter (308) und die Heizkörper (309) versorgt.
Die zentrale versorgung mit Heizwasser erlaubt die einfache Wärmeverbrauchsmessung (302) mit Messung der Durchsatzmenge und der Temperaturdifferenz.
Die Meßimpulse der Wärmeverbrauchsmessung (302) und anderer Verbrauchsmessungen (303) z. B. Strom, Lüftung, Frischwasser, werden in der Freigabeeinrichtung (304) aufgerechnet und angezeigt. Durch einstecken einer Codewarte wird jeweils ein Freigabebetrag von 20 DM freigegeben. Sobald der verbleibende freigegebende Betrag den Schwellenbetrag von 5 DM unterschreitet erfolgt ein akustisches und/oder ein optisches Signal. Freigabebetrag und Schwellenbetrag sind wahlbar.
Solange in der Freigabeeinrichtung (304) ein freigegebener Betrag zur Verfgung steht, sind das Heizwasserventil (305) und die anderen Versorgungsventile (306) geöffnet.
Ist der freigegebene Betrag aufgebraucht, so wird das Heizwasserventil (305) und die anderen Versorgungsventile (306) geschlossen. Je nach Anforderungen können durch Nebenleitungen (307), die auch in die Versorgungsventile (305, 306) integriert sein können, Mindestmengen z. B.
zur Vermeidung von FrostschAden, frei verfiigbar bleiben.
4. Speicherheizkörper Figur 4.1 zeigt ein Beispiel fUr die nachtr4gliche ErgZnzung eines Heizkörpers (401).
Teilbereiche der Innenwand (402) und der Geschoßdecke (403) dienen als bauliche Speichermasse und umschließende Bauteile (404, 405, 406) werden in geschlossenem Zustand der oberen Abdeckung (404) und des seitlichen Abluftgitters (405) von innen aufgeheizt.
Sobald innerhalb der umschließenden Bauteile (402, 403, 404, 405, 406) die Bereitstellungstemperatur erreicht ist, schaltet das Speicherthermostatventil (407) die Zufuhr des Heizwassers ab.
Sobald durch den Raumthermostat (408) der Ventilator (409) einschaltet, strömt die Raumluft durch das Zuluftgitter (410) entlang des Heizkörpers (401) und des Speicherthermostatventils (407) durch das Abluftgitter (405) zurick in den Raum. Dabei wird die Luft auch von den erwärmten umschließenden Bauteilen (402, 403, 404, 405 und 406j aufgeheizt.
Zur beschleunigten Aufheizung der Raumluft, z. B. zu morgendlichen Anheizen, kann durch das Öffnen der Abdeckung (404) und des Abluftgitters (405) die Warmeabgabe beschleunigt werden.
Die umschließenden Bauteile (404, 405, 406 und 410) können dekorativ gestaltet. werden. Die Bauteile (406) können als Nöbelteile (Bucherbord, Schrankteil, Sitzbank uw) genutzt werden. Im aufgeklappten Zustand werden Warnhinweise (411) sichtbar, die auf die erhöhte Verbrauchssituation hinweisen.
Die Figur 4.7 zeigt Beispiele, wie die Wandflächen (412) z. B. einer Betonwand mit Heizschlangen (413) versehen sind und als Heizkörper und Speicher dienen. Der Wand (412) kann beidseitig die Wärme entzogen werden oder sie kann einseitig mit. einer Wärmedämmung (414) versehen sein.
Figur 4.3 zeigt die Geschoßdecke(403), einen Heizkörper (401) mit Verdunstüngsröhrchen'(420) und den Zuluftkanal (41S). Die Raumluft kann durch Auftrieb am warmen Heizkörper aufsteigen und durch den Zuluftkanal (415) nachströmen. Die 'Wandungen (419) und die Zuluftklappe(421) sind in Strömungsrichtung.
Die Zuluftklappe(421) besteht aus Ventilator(409), Abschlußklappe(416) und evtl. erforderlichen Gegengewichten(418) und ist um die Achse(417) drehbar gelagert. Bei Stillstand des Ventilators(409) wird sie durch die Schwerkraft des verbleibenden Ungleichgewichtes und durch einen anschlag horizontal gekippt bzw. gehalten.
Die Sinschaltung des Ventilators (409) erfolgt durch den Raumthermostat(408) und den Anforderungsknopf(2O).
Figur 4.4 zeigt den Zuluftkanal(415) nach Einschaltung des Ventilators(409). Durch den Luftstrom und die tckstoßkraft des Ventilatorbetriebes wird die Luluftklappe (421) durch Uberwindung des Ungleichgewichtes soweit um die Achse (417) Gedreht, daß der Querschnitt des Zuluft kanals (415) geschlossen ist, der Ventilator (409) den Heizkörper(401) steigend anbläst und die Luft wegen der Abschlußklappe(416) seitlich nicht neben dem Ventilator (409) zurückströmen kann. Die Abschaltung des Ventilators (409) erfolgt wieder durch(203)oder (408).
figur 4.5 zeigt einen Querschnitt durch den Zuluftkanal (415) und dessen Wandungen(419) sowie die Anordnung zweier Ventilatoren(409), der Abschlußklappe(416), der Gegengewichte(418) und der Achse(417).
5. Schwerkrafttemperaturschichtung Figur 5.1 zeigt die systematische Einspeisung aus verschiedenen Wärmeerzeugern in einen Heizwasserspeicher (501) mit kalten (502) warmen (503) (504) und heißen(505) Temperaturzonen.
Die Solaranlage (506)liefert Wasser mit stark unterschiedlichex Temperaturniveau, das im Systembereich (507) zwangsgeführt wird, aber im Systembereich (508) entsprechend der Temperatur und der Schwerkraft in den Speicherbereich einfließt, der den gelieferten Temperaturniveaus entspricht.
In Zeitrahmen mit großem Solarangebot können auch die Temperaturzonen (s05) und (504) mit heißem Wasser aufgefüllt werden. Die Temperaturzonen gleiten ohne Meß- und Regeltechnik und ohne Durchmischung.
her Vor- und Rücklauf der Wärmepumpe (509) wird im Systembereich (510) zwangsgeführt und im Systembereich 511 ent-@nrechend der Temperatur und Schwerkraft in den Speicher-Bereich einrespeist, der dem gelieferten Temperaturniveau entspricht.
im Beispiel wird die Zufuhrung aus dem Heizkessel (512) im ganzen Systembereich 513 zwangsgeführt, da diese Wärmeerzeugung mit relativ geringer Energienutzung nur zur Bereitstellung, der Mindestspeichermenge der Temperaturzone (505) in betracht kommt.
Die Figur 5.2 zeigt das Beispiel eines Wand-Speichersystems (514). Dabei liegt der Wanspeicher (515) auf der Wandinnenseite und ist mit Vorlauf (516) und Rücklauf (517) mit dem Kollektor (518) verbunden. Die Ebene der Kollektoren (518) und die der Wandspeicher (515) sind durch eine Damm ebene .(519) voneinander getrennt.
Am oberen Ende des Kollektors (518) ist eine Abschlußkammer (520) ausgeformt, in der ein Abschlußkörper (521) ist, der über einen Polyathylenfaden (522) mit dem Gewicht (523) verbunden ist.
Der Kollektor (518), der Vorlauf (516) und der Rücklauf (517) sind frostbeständig ausgeführt.
Die Länge des Polyathelenfadens (522) ist so bemessen, daß das auf dem Boden des kollektors (518) lose aufliegende Gewicht (523) bei ca 40 C den in der Abschlußkammer (520) schwimmenden Körper auf die''un£ere Öffnung der Anschluß kammer (520) zieht und diese verschließt. Bei weiterer Temperaturabsenkung führt die Verkürzung des Polyathylenfadens, (522) zu einem Anheben des Gewichtes (523).
ei Temperaturanhebung im Kollektor ( 518 führt die Verlängerung des Polyäthylenfadens zu einem Aufschwimmen des Abschlußkörpers (521) der dann den Flüssigkeitskreislauf freigibt.
Sobals die Temperatur im Kollektor (518) diejenige im Wandspeicher (514) übersteigt, tritt über Vorlauf (516) und Rücklauf (517) eine Flüssigkeitszirkulation durch Schwerkraft ein, die zur W4rmespeicherung im Wandspeicher (515) führt.
6. Heizwassers noch beicher Die Figur 6,t zeigt einen Systemschnitt durch ein Gebsude mit Keller- (601), Erd- (602) und Obergeschoß (603), in dem ein Heizwasserhochspeicher aufgestellt ist. Die Speicherwand besteht aus Abschnitten (604), die durch die Türen (605) transportiert werden. und aufeinander montiert werden können. Die Decke zwischen Erd- (602) und Obergeschoß (603) bleibt durch die Zwischenböden (606) .und Zwischenstücke (607) unbelastet.
Im Erdgeschoß (602) ist eine Innendämmung (608) und eine Außendämmung (609) gezeigt und der Hohlraum (610) dient der Abführung der Abwärme als Nutzwärme.
Im Obergeschoß (603) ist eine einfache Außendämmung (611) gezeigt und die Abwärme kommt den umgebenden Räumen des Obergeschosses (603) als Nutzwrme zugute. Die kalte Brauchwasserzuführung (616) führt zum unteren Brauchwasserboiler (617), der der Vorwärmung dies. Er (617) ist unabhängig von den Abmessungen der Abschnitte (604). Über die Zwischenleitung (618) wird das Brauchwasser in den oberen Brauchwasserboiler (619), in dem das Wasser weiter erwärmt und über die Brauchwasserabführung (620) abgeführt wird, geleitet.
Der Trennboden (615) mindert den W 3.rmeaustausch zwischen den verschiedenen Temperaturzonen des Wassers.
zur 6.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Speicherwand, Die innere Abdichtung (622) schiitzt die innere Wärmedämmung (623), die den Behalterinnendruck auf die Trapezblechwandung (624) überträgt. Diese übernimmt die senkrechte Belastung und die Biegebeanspruchung aus dem Behalterinnendruck. Die Trapezblechwandung (624) überträgt die horizontalen Drücke auf die, Ringgurte (627). Die statische Konstruktion aus (624) und (627) wird durch die ßere Dämmung (628) abgedeckt. Die Lufträume (625) und (r26) zwischen der inneren (623) und äußeren Wärmedämmung (628) werden durchlüftet, damit die Abwärme als Nutzwärme beheizten Räume zugeftihrt werden kann.
Figur 6.3 zeigt einen and-eren Ausschnitt aus der Speicherwand der Abschnitte (604). Die einzelnen Abschnitte (604) können durch Dämmstoffzwischenlagen (621) getrennt werden.
7. Druckwechselbehälter Figur 7.1 zeigt das Prinzip der Anordnung. Von dem drucklosen Heizwasserspeicher, der aus den Zellen (710) und (711) besteht,- führt eine Vorlaufleitung (712) (warm) und eine Rücklaufleitung (713) (kalt) zu den beiden Druckwechaelbehaltern (715) und (716), die über die Vorlaufleitung (717) und die Rücklaufleitung (718) mit dem Heizsystem (719) verbunden sind, das zumindest unter statische Flüssigkeitsdruck steht.
Figur 7.2 zeigt die Arbeitsweise mit Druckwechselbehältern.
Die Druckwechselbehälter (715, 716) sind durch den Temperaturtrenner (720) (Kolben, Menbrane) jeweils in einen warmen (-721) und einen kalten Bereich (7223 mit verMnderlichër.
Größe getrennt.
Die Ventile (723) bis (730) stellen jeweils die Trennung zum Speicher (710, 711) und die Verbindung zum Heizsystem (719) her oder umgekehrt.
Der Druckwechselbehälter (716) zeigt den Anschluß an den Speicher (710, 711) über die Leitungen (713, 712) mit offenen Ventilen (724, 726). Mit der Bewegung des Temperaturtrenners (720) von oben nach unten wird das Volumen des warmen Bereiches (721) vergrößert und das Volumen des kalten Bereiches (722) verkleinert. Damit wird der Druckwechselsneicher (716) iiber die Leitung (712) aus dem Speicher (711) it warmem Heizwasser gefüllt und das kalte Heizwasser wird iiber die Leitung (713) in den Speicher (710) zuriickgefilhrt.
Nach Abschluß dieses Vorganges werden die Ventile (724, 726) geschlossen, die Ventile (723, 725) geöffnet und es beginnt der Entladevorgang, wie er am Druckwachselbehälter (715) gezeigt ist.
Figur 7.3 zeigt ein anderes Beispiel zur Ausführung des Druckwechselbehälters (715) mit Verdeutlichung des Temperaturtrenners (720) als Membrane. Die Funktion der Ventile (7z7) bis (730) ist trotz etwas variierten Anschlusses unverändert.
Der Temperaturtrenner (720) kann wärmegedämmt sein, Die Bewegung des Temperaturtrenners (720) kann durch die Umwälzpumpen der Speicheranlage (710, 711) und des Heizsystems (719) erfolgen oder mit eigenem Bewegungsantrieb ausgestattet sein oder auch die Funktion der Umwmizpumpen einschließen.
8. Mehrfachventil zur 8 zeigt ein Beispiel.
Die Ventilhülse (840 bis 845), die aus den standardisierten Einzelteilen (840 bis 845) zusammengesetzt und fest installiert wird. Die Einzelhülsen (841 - 844) enthalten gegenüberliegend, oder in standardisiertem Winkel Öffnungen (846). In die Buchsen (847) fiir unterschiedliche Rohranschlüsse (850 bis 857) eingebaut werden.
Die Endteile (840, 84S) der Ventilhülse dienen als Lager ttir die Ventilachse (860 bis 865) die aus Achsteilen (861 -864) zusammengesetzt werden und durch den Antrieb (866) (Rad oder Handhebel) in der Ventilhülse (840 bis 845) gedreht werden. Die Achsenteile (860, 865) dienen dem Abschluß und der Lagerung. Die Einzelelemente können starr miteinander verbunden sein, oder es kann zunehmend mit dem Abstand vom Antrieb (866) durch vorgegebenes Spiel mit Nach lauft' ausgestattet werden.
Die Achsteile (861 - 864) haben Durchlässe (870 - 873) die geradlinig (870, 872) nur in einer Stellung den Durchfluß freigeben, oder ausgeweitet- sind (871) und bei einem Drehbereich den DurchfluM zulassen, oder die Durchlässe sind unter vorgegebenem Winkel verzweigt (873) und lassen bei verschiedenen Stellungen den Durchfluß frei.
Die dinkel, in denen die Achsteile zueinander angeordnet werden, erlauben die Vorgabe des Zusammenspiels der. freien Querschnitte und die Reihenfolge der Veränderung bei Umstellungen.
Eine einfache Anwendungsart ist die Schaltung der Druckwechselbehälter.
9. Konstruktion mit hygroskopischen Bauteilaußenschichten Figur 9.1 zeigt einen vertikalen mehrschichtigen Wandquerschnitt mit Kerndämmung., Die Dämmschicht (903) ist durch Verklebung mit der Hintermauerung (908) und der äußeren hygroskopischen Bauteilschicht (902-) verbunden, Der Luftraum (905) steht an der Unterseite-mit der Außenluft (901) in Verbindung und Feuchtigkeitsausgleich. Die Glasscheibe (904) oder eine andere transparente Abdeckung schützt die Bauteilschicht (902) vor Niederschlägen und läßt der Strahlungsenergie zutritt. Die Fläche der Glasscheibe ist zweidimensional geformt und ergibt dadurch montagemäßige, statische und gestalterische Vorteile sowie eine Verbesserung des Xiederschlagsschutzes. Der oben geschlossene Luftraum, (905) wirkt als Warmluftfalle.
Figur 9.2 zeigt einen horizontalen Wandquerschnitt. Die Glasscheibe (904) wird durch die Formgebung (913) der Bauteilschicht (902) und/oder Metallanker (909) gehalten.
Zur Verbesserung des hygroskopischen Feuchteatistausches ist die Oberflache (910) der Bauteilschicht (902) vergrößert.
rigur 9.3 zeigt das Beispiel einer einfachen Konstruktion mit Tragkonstruktion (918) aus Holz, auf der Blechbügel (909) befestigt sind, die die Fugen der Glasplatten (910) abdecken und die Glasplatten (910) zugleich halten. Die hyqroskop.
.sauteilschicht (902) besteht aus Torf als Wärmedämmschicht (911) und wird durch ein enges Maschengewebe,(912) gehalten und geschützt.
Figur 9.4 zeigt den Horizontalschnitt zu 8.3.
Figur 9.5 und 9.6 zeigen das Beispiel einer durchlüfteten Fassade bei der die Gebäudeabluft periodisch durch den Luftraum (913) durch die Dämmschicht (911) z. B. aus tokosfaser hindurch nach außen geführt wird. Die zweidimensional geformten lrofilgläser als Verkleidungselemente (904) werden durch die Metallkonstruktion (914) gehalten. Die Eondensfeuchte wird in der Dämmschicht (911) unter Wärmeabgabe gespeichert und verdunstet in Perioden der Sonneneinstrahlung.
Ein weiterer Teil der Abluftfeuchte kondensiert unter Wärmeabgabe an der Unterseite der Verkleidungselemente (904) und tropft ab.
Die Figur 9.7 zeigt das Beispiel einer Fachwerkfassade bei der die Putzschicht und evtl. die Ausfachung der Gefache als Bauteilschicht (902) hygroskopisch sind und durch eine Drahtglasplatte als Verkleidungselement (904) geschützt sind. Die Glasplatte ist zumindest oben wasserableitend an das Riegelholz (915) angeschlossen und der Luftraum (905) steht zumindest an der Unterseite (916) mit der Außenluft (901) in Verbindung.
10. Mehrschichtige Wärmedämmabdeckung Figur 10.1 zeigt eine Wärmedämmung (1001) aus Elementen mit einer äußeren Abdeckung, die aus zwei Konstruktionsebenen besteht. Die innere Konstruktionsebene (1002) ist diffusionszB Putz offen und wird durch die Dämmschicht (1001) getragen. Die äußere Konstruktionsebene (1004)(zB. Schiefor) ist wasserabweisend, wasserableitend, s strahlungsaufnehmend und wärmespeichernd.
Sie ist durch punkt- oder streifenförmige Verbindungen (1003) an der inneren Ebene (1001) befestigt.
bei Figur 10.2 sind die Verbindungen (1003) so stark ausgeprägt, daß zwischen den beiden Konstruktionsebenen (1002, (1004) eine Luftabzugszone (1005) entsteht.
Bei Figur 10.3 wird ein Beispiel gezeigt, wie die Luftabzugszone (1005) durch Formgebung der äußeren Schale (1004) erreicht wird. Das gleiche kann durch eine Formgebung der inneren Konstruktionsebene (1002) ersielt werden.
11. Verformende Dämmelementverbindungen Figur 11.1 zeigt das Beispiel einer Nut- und Federverbindung bei der die Flanken (1101) beim Einführen in die Nut (1102) zu einer Verformung führen.
Die Nutvertiefungen (1103) sind in einem Teilbereich'. Dadurch wird das Zusammenfügen erleichtert und es bleibt zur Verbesserung der Winddichtigkeit ein Beruhigungsraum.
Figur 11.2 zeigt eine Federverbindung und eine doppelte Nut- und Federverbindung. Die verstärkten Flanken (1101) führen zur dichtenden Verformung und die Nutvertiefungen (1103) erleichtern das Zusammenfügen und wirken zur Verbesserung der zlinddichtung.
Figur 11.3 zeigt die Teile einer gefrasten Nut- und Federverbindung bei der die Dämmelemente eine wasserableitende Deckschicht (1104) haben. Die Feder (1105) wird durch Herunterdrücken und Schließen des Spaltes (110) soweit verformt, daß sie in die Nut (1107) eingeführt werden kann.
Die Abrundung (1108) mit Deckschicht zeigt die N,utzuwsmöglichkeit einer Einlaufkante, wie sie bei der Herstellung ebener Polyurethanplatten entsteht und üblicher Weise als Besäumabfall beseitigt wird.
Figur 11.4 zeigt die zusammengefügte Nut- und Federverbindung, mit der Nutvertiefung (1103).
Figur 11.5 zeigt die Anwendung der Verbindung der Figur 11.4 als wasserableitende Dä.mmschicht am geneigten Dach.
Bei Figur 11.1 bis 11,4 sind die Kanten abgerundet oder angefast, um beim Zusammenfügen Beschädigungen zu vermeiden.
12. Br.qndschutsbefestigung Figur 1-2 zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele bei denen die innere Tragkonstruktion (1200) durch die Dämmschibht (1201) von der Außenhaut (1202) getrennt ist. Die Drahtschlaufenverankerung (1203) bei der zwei Schlaufen berKhrungslos angeordnet sind halten im Brandfall nach Zerstörung der Dämmschicht die Außenhaut (1202) an der inneren Tragkonstruktion (1200) . Das im abgetreppten Fugenbereich durchgehend oder streifenweise Glasgewebe (1204) zeigt eine andere Lösungsmöglichkeit, die ebenfalls auch für Elemente geeignet ist.
13. Wärmedämmende Lastübertragung Figur 13.1 zeigt typische Anwendungsbeispiele der wärmedämmenden Lastübertragung (1300) wie sie bei Gebäuden mit außengedämmten Wänden (1301) bei der Lastübertragung vom Kaltdach (1302) und zu den Kellerwänden (1303) auftreten.
Die wärmedämmende Lastübertragung (1300) erfolgt jeweils in.der Ebene der Dämmschichten (1304).
Figur 13.2 zeigt das Beispiel der Übertragung einer oberen Belastung (1305) auf eine untere Wand (1310). Die Belastung wird durch zwei winkelrecht aufeinanderliegende Metall- T.
profile (1306 und 1311) auf die geringe Kreuzungsfläche (1307) konzentriert, die sich aus den abgerundeten Metalloberflächen unter der Belastung ergeben. Der Bereich (1308) um die Metallprofile besteht aus füllendem Dämmstoff.
Neben der Verbesserung des Wärmeschutzes führen die Metallprofile (1306, 1314) zu einer Verbesserung der Mittigkeit des Lastflusses, die auch durch Verformung alls, der Deckenlast von der Seite des Bauteils(1305) nicht beeinträchtigt wird. Bei einer höheren Festigkeit des Metallprofiles (1311) gegenüber (1306) wird zugleich die Gleitlagerung (Bewegungslager) bei Verschiebbarkeit des Bauteiles(1305)in Richtung der Pfeile (1309) gewährleistet. Das vermeidet Bauschäden, wie sie typischerweise bei der Auflagerung von Dachdecken auf Wänden auftreten können.
14. Schiebe-Wärmeschutz für Fassadenöffnungen Die Figur 14.1 zeigt einen senkrechten Fensterschnitt mit Schiebewärmeschutz (1401) der auf den innenliegenden Führungen (1406) bewegt wird. Durch die oberen und senkrechten Dichtungen (1402) wird der Zwischenraum (1404) vor windbedingter Luftzirkulation geschützt und wirkt wie eine Ware luftfalle. Die Entwässerung der Fensterbank (1409) wird nicht beeintrachtigt, Wenn die Raumbelüftung durch die obere Fensteröffnung (1410) erfolgt, wird dabei die im Zwischenraum (1404) gesammelte Warmluft genutzt.
i>ie i?igur 14.2 zeigt einen Horizontalschnitt zu Figur 14.1 Dabei ist die Lage von zwei der vier Entferner (1407) gezeigt.
Sie bestehen aus übereinander liegenden Schwenkhebeln (1413), die die obere und die untere Führung (1406) jeweils an den Enden halten und durch eine senkrechte Stange (1414) starr miteinander verbunden sind. Durch Drehung der Schwenkhebel (1413), um die Achsen der Stangen (1414) wird die Achse der Führungen zwischen der inneren Lage (1411) und der äußeren Lage (1412) bewegt und dementsprechend der Schiebewärmeschutz (1401) nach außen oder an die Wandfläche bewegt.
Der Schiebewrmeschutz (1401) wird durch eine mechanische Sicherung zur Wand (1403) oder zur Führung (1406) gegen Verschiebung gesichert, solange die Führungen (1406) nicht die äußere Lage (1412) erreicht haben. Dadurch werden Beschädigungen der Dichtungen (1402) vermieden.
Durch geringes Gefälle der Führungen (1406) wird ein einfaches Zurollen des Schiebewärmeschutzes (1401) durch Schwerkraft ermöglicht, sobald der Feststeller , in den der Schiebewärmeschutz (1401) beim Öffnen einrastet, ausgelöst wird. Die Bewegungsenergie des Schiebewärmeschutzes (1401) wird beim Auftreffen auf die Distanzstücke (1415) auf die Schwenkhebel (1413) übertragen und löst die Verlagerung der Führungen aus der Lage (1412) in die Lage (1411) aus. Dart rastet die Mechanik ein und hält den Schiebew.rmeschutz (1401) in geschlossenem Zustand bis er wieder geöffnet wird.
15. Speicher£assadenverkleidung Figur 15.1 zeigt die Speichermasse (1501) einer Altbauwand.
Als Beispiel des Verkleidungselementes (1502) ist eine ebene Drahtglasplatte gezeigt, die an der Oberkante durch einen dauerelastischen Fugenanschluß (1509) an die Speichermasse (1501) angeschlossen ist und auch die Spritzwasserableitung gewShrleistet. Durch den Abstand (1503) steht der Luftraum (1504) mit der Außenluft (1510) in Verbindung und bildet eine Warmluftfalle. -Das Tragglied (1508) tragt das Verkleidungselement. Die Fugendeckung (1506) schließt die senkrechten Fugen zwischen den Verkleidungselementen (1-502).
Durch die Anbringung einer inneren Wärmedämmung (1511) kann die Temperatur der Speichermasse (1501) gesenkt und damit äußere Aufnahmemöglichkeit von Speicherwärme verbessert werden.
Figur 15.9 zeigt, wie die Fugendeckung (1507) zugleich die Funktion des Traggliedes übernehmen kann.
Figur 15.3 zeigt das Beispiel ein Fugendeckung (1507)9 bei der die Verkleidungselemente (1502) durch den Mittelsteg (1512) bei der horizontalen Verschiebung begrenzt werden.
Die Verkleidungselemente liegen auf den Flanschen (1513) auf und die Fuge wird durch die Abdeckungen (1514) geschlossen.
Figur 15.4 zeigt ein Beispiel mit Verkleidungselementen (1502), deren Fläche eindimensional geformt, ist. Dadurch kann die Wasserableitung, die statische Festigkeit (z. B.
Spannweite) und die Gestaltung verbessert werden.
Durch Farbgebung und Beschichtung wurde der untere Schenkel (1515) der Verkleidungselemente (1502) lichtundurchlässig und reflecktierend ausgeführt. Die hier auf eine Siidfassade bezogene Ausführung zeigt, wie bei steilem Strahlungseinfall im Hochsommer (1516) die Strahlung reflecktiert und die Oberfläche der Speichermasse (1501) beschattet wird.
Bei flacher Winterstrahlung (1517) wird die Speichermasse durch den transparenten Teil (1518) der Verkleidungselemente erreicht und der reflecktierte Teil der Strahlung trifft ebenfalls auf die Speichermasse.
Figur 15.5 zeigt das Beispiel eines Querschnittes (1519) einer Einwegflasche, die nach Auftrennung ein in der Fläche zweidimensional geformtes Verkleidungselement (1520) ergibt.
16. Speicher- und Zuluftfassade Figur 16.1 zeigt ein Beispiel, wie es auch zur nachtrEglichen Außenwandverbesserung möglich ist. Die Wand als Speicher (1601) erhält zum Raum (1606) eine Wärmedämmung (1607).
Die Verkleidungselemente (1602) bestehen aus waagerecht verlegtes Ö-förmigem Profilglas, das den Luftzwischenraum (i6os) von der Außenluft (1603) trennt. Der Luftzwischenraum (1605) steht unten mit der Außenluft (1603) in Verbird@ng (16043 und ist dort durch ein Metallgitter geschützt.
Der Luftzwischenraum/ ist oben gegen die Außeniuft'verschlossen und wird mit der Klappe (1618) lediglich bei hochsommerlicher Strahlungsbelastung zur Warmeentlastung geöffnet.
Die vorgewärmte Frischluft kann bei geöffnetem Verschluß (1614) (z. B. Ventilatorklappe) durch die RUckschlagsicherung (1613) mit dem Ventilator (1612) in den Raum (1606) transportiert werden.
Die Sonnenschutzeinrichtung (1611) besteht aus Blenden, die während der Heizperiode beseitigt oder entsprechend der Einstrahlungsneigung (gestrichelt) eingestellt werden.
Figur 16.2 zeigt den Horizontalschnitt zur Figur 16.1 in der Nähe eines Fensters (1620). Die ProfilglEser der Verkleidungselemente sind in den senkrechten [ oder I 1L -Profilen (1621) befestigt, die jeweils bis zur vollen Geschoßhöhe frei vor der Wand gespannt werden können und im Speicher (1601) verankert werden.
Der äußere Warmeschutzladen (1619) des Fensters (1620) wird beim Öffnen in den Luftzwischenraum (1605) geschoben. Dieser Teil der Fassade wirkt dann wie ein Luftkollektor, weil die Strahlung nicht auf den Speicher (1601) trifft.
Figur 16.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Südwand eines Neut@@es. Das Mauerwerk des Speichers (1601), das aus Steinelementen mit entsprechenden vorgefertigten Aussparungen erstellt wir, erhalt auf diese Art Luftkanäle (1609), die auch unmittelbar an der Wärmedämmung (1607) liegen könnens Hier sind Lufträume (1608) angeordnet.
Die Verkleidungselemente (1602) dieses Beispieles bestehen aus senkrechtem U-förmigen Profilglas (1627) und waagrecht angeordneten Wellplatten(1628).
Die Rückschlagklappen (1610) verhindern derartige Schwerkraftzirkulationen, mit denen Warmluft in weiter außen liegende kühlere Bereiche zirkulieren könnte. z. B. von 1608 zu 1609 oder von 1609 zu 1605.
Erst bei Umschaltung der Strömungsrichtung der Rückschlagklappe (1610) kann zur Kühlung im Sommer die Wärmeabgabe nach außen erfolgen.
Der Ventilator (1612) kann durch Schließen des Verschlußes (1614) abgeschaltet werden. Außerdem verhindert die RUckschlagsicherung (1613) den Wärmeverlust des Raums nach außen.
Die übrige Regelung des Ventilatorbetriebes- erfolgt, wie bereits als Verbesserung beschrieben.
Die Figur 16.4 zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele zur Luftführung zwischen innerer Wärmedämmung (1607) und Speicher (1601).
Das obere Beispiel zeigt,wie durch Distanzlatten (1622) Luftkanäle (1609) gebildet werden.
Das mittlere Beispiel zeigt, wie durch kreuzweise Schlitze (1623) in den Dämmplatten der Wärmedämmung (1607) nur Abstandsnocken (1624) bestehen bleiben. Aus den Schlitzen (1623) werden in Verbindung mit der Oberfläche des Speichers (1601) Lufträume (1608).
Das untere Beispiel zeigt eine steife Wärmedämmung (1607) auf die als Abetandhalter (1625) elastische Würfel oder Streifen (z. B. Mineralfaser) aufgebracht sind, zwischen denen sich dann Lufträume (1608) (oder Luftkanäle (1609)) bilden und einen besonders günstigen Schallschutz ermöglichen.
Figur 16.5 zeigt ein Beispiel für Neubauten und Sanierungen mit mehrlagigen Verkleidungselementen (1602) bei dem das innere Element (1616) aus einem ebenen Glas besteht, das jedoch oben und unten soweit gekürzt ist, daß eine Schwerkraftzirkulation von Warmluft aus dem Bereich zwischen den Verkleidungselementen zum Lutzwischenraum (1605) erfolgen kann. Eine Umkehr dieser Zirkulation wird durch die eine Rückschlagklappe (1610) unterbunden.
Die Luftzuführumg zum Raum erfolgt über Luftkanäle (1609) zum Ventilator (1612) mit dem Verschluß (1614). Die Luftkanle (1609) dienen in Verbindung mit der oberen und unteren Wanddurchführung (1626) und den dort eingebauten Rückschlagklappen (1610) ur Schwerkraftzirkulation der Wärmeeinspeicherung auf der Innenseite des Speichers (1601).
17. Kollektor-Luftführung mit Dach-Warmluftkollektor niur 17 zeigt das Bespiel eines Hausquerschnittes. Die erwarmte an der Fassade aufsteigende Frischluft wird am unteren sunde des Warmluftkollektors (1701) angesaugt. Im Bereich des Spitzbodens ist eine Pufferzone (1702) angeordnet, die über die Rückschlagklappen (1705) mit dem oberen Teil des Warmluftkollektors (1701) in Verbindung steht. In Abhnngigkeit von der Temperatur im Warmluftkollektor (1701) entsteht durch Schwerkraftzirkulation eine Warmluftspeicherung in der Pufferzone (1702)d Durch Ventilator (1705) und Auftriebssicherung (1706) wird die Warmluft in den Treppenraum (1703) transportiert und gleichzeitig eine Luftrückströmung in die zeitweise kältere Pufferzone (1702) verhindert.
Die Räume (1712), insbesondere-die seitlich vom Treppenhaus hier nicht dargestellten Räume, werden über Raumbeliiftungen (1707), die mit Rückströmsicherung und Brandschutzeinrichtungen versehen sein können, mit Warmluft versorgt.
Die Fortluft (1709) des Treppenraumes kann durch die Untergeschoßräume (1708) geführt und dabei unter Verwendung entsprechend der Temperaturschichtung angeordneter Luftführungen (171) ins Freie (1713) abgeleitet werden. Dabei wird Wärme an die inneren Bauteile (1710) und sonstige Speichermassen (1714) abgegeben.
Diese Ableitung kann teilweise gemeinsam mit der Abluft (1711) aus den Raume (1712) erfolgen und eine Wärmerückgewinnung auch durch Wärmetauscher oder eine Wärme pumpe (1715) erfolgen.
18. Bauweise Warmluft-Kollektor Figur 18.1 zeigt ein Flachdach als Warmluftkollektor. Auf der Massivdecke (1827) liegt als hygroskopische Dämmschicht (1804) Korkschrot oder Torf und ist an der Oberfläche durch Besprühen mit einem Farb- und Bindemittel (1828) geschwärzt und gegen Verwehung geschützt. Außerdem ist die Möglichkeit des Bewuchses (1833) gezeigt, Als Befeuchtungsanlage (1832) ist die Möglichkeit eines Tropfschlauches vorgesehen.
In der Luftschicht (1802) wird die Luft erwärmt und durchgeleitet. Als Abdeckung (1801) sind unten offene [ -Profilgläser gezeigt, deren Fugen dauerelastisch gedichtet sind.
Im Vergleich zum Warmdach kann die Dampfbremse und die Abdichtung entfallen.
Figur 18.2 zeigt das Beispiel eines geneigten Warmluftkollektors dessen Abdeckung,(1801) aus oben offen verlegtem U-Profilglas (1805) besteht. Die Fugen sind mit Hut-Klemmstreifen (1828) abgedeckt.
Die Soganker (1810) bestehen aus Stahl und greifen über die beide Schenkel des Irofilgiases (1805) und mit elastischem Federspiel unter die Tragglieder (1806) die hier aus Holz (z. B. 4/4 cm im Abstand von 1 m) bestehen.
Die Holzkonstruktion (1809) mit großem Querschnitt des Oberteiles (1808) ermöglicht eine wirtschaftliche Druckaufnahme durch das Oberteil (1808).
Die Tragglieder (1806) sind unter Zwischenschaltung der Verbindungselemente (1807), die aus einer bewehrten Hartgummiplatte bestehen wechselseitig am Tragglied (1806) ud am Oberteil (1808) der Holzkonstruktion (1809) anrchraubt. Durch die Anordnung der Dämmschicht (1804) und der durchgehenden Schalung (1845) zwischen Ober- und Untergurt der Holzkonstruktion (1809) wird die statische 5;öhe vergrößert und die Durchbiegung soweit vermindert, daß sie die mögliche Krümmung der Profilgläser (1805) nicht übertrifft.
Die Oberfläche der Dämmschicht (1804) ist wasserableitend und als AbsorberflS*che (1803) ausgeführt. Sie leitet als zweite Entwässerungsfläche evtl. Feuchtigkeit ab und wandelt die auftreffende Strahlung in Wärme um.
Figur 18.3 zeigt Beispiele -der Verbindungselemente (1807).
Bei 1828 sind eine bewehrte Hartgummiplatte und die Befestigungspunkte zum Tragglied (1806) und zum Oberteil (1808) gezeigt. Bei 1829 sind die Teile einer Metall-Hartgummi-Kombination gezeigt, wie sie hnlich als Schallschutzaufhängungen bekannt sind.
Figur 18.4 zeigt das Beispiel eines einfachen Tragers auf zwei Stützen, bei dem unter Normallast die Druckkräfte durch das Profilglas (1805) mit röhrenförmigem Rechteckquerschnitt und die Zugkräfte durch die Zugbauteile (1825) aufgenommen werden. Die verschiedenen Teile bilden unter Einbeziehung des Profilglases (1805) einen statischen Verbund. (1818)=Stutz1weite, (1824)=Vertikalstab.
Figur 18.5 zeigt das Beispiel des Querschnittes einer Tragkonstruktion. Die Stahlzugglieder (1822) liegen innerhalb des offenen U oder zwischen den Profilglässern (1805). Die Dämmschicht (1804) läuft durch die Tragkonstruktion hindurch. (1826) )=Absorberelemente eingelegt.
Figur 18.6 zeigt das Beispiel eines kopfseitigen Abschlusses eines druckbeanspruchten Profilglases (1805). Die Abdeckung kann zur Bildung einer Doppelverglasung auch aus einem rohrförmigen Profilglas mit beliebigem Querschnitt bestehen. Der Toleranzausgleich (1840) besteht aus einer Mörtelfüllung zum Ausgleich der Unebenheiten zwischen Glas und Stahl und bildet den Übergang vom Profilglas (1805) zum Druckorofil (1841). Die elastische Druckvorlage (1843) verneidet die Übertragung von Zwängspannungen aus dem Endprofil (1819) auf das Druckprofil (1841). Die Kräfte werden lediglich durch de Zentrierer (1842) übertragen. Starke Außermittigkeiten verhindert der Vertikalstab (1833), der mit der Unterkonstruktion verbunden ist. Die Zugbauteile (1825) werden am Knotenblech mit der Öse (1846) angeschlossen.
Die Bewegungsfu@e@ erhalten einen dauerelastischen Abschluß (1831). (1822)=Stahlzugglied; (1844)= Distanzhalter für (1822) Figur 18.7 zeigt das Beispiel eines Dachquerschnittes mit aufgelegten Profilgläsern (1805) deren Stoßfuge am oberen Abschluß (1816) erhöht ist. In die Stoßfuge ist ein Klemmband (1817) eingepreßt, das die Abdichtung übernimmt und den Austausch der Profilgläser erleichtert.
Der husgleichsstreifen (1812) aus transparenter Folie oder Pappe greift auf das untere transparente Profil oder Glas (1811). Er dient der Wasserableitung und der Vermeidung der seitlichen Luftzirkulation im Bereich der Doppelverglasung (1834). Die Holzkonstruktion (1809) zeigt ein Beispiel mit geringem Querschnitt des Oberteiles (1808) wie es insbesondere bei der Ergänzung herkömmlicher Sparren gewählt wird. Dabei kann auch auf eine vollwertige statische Heranziehung des Oberteiles (1808) als Druckglied der Biegebeanspruchung verzichtet werden.
Als Dammschicht (1804) ist ein. vom Oberteil (1808) durch Druck beanspruchter Dämmstoff aus Hartschaum gewählt, der eine wasserableitende Oberflache oder Druckschicht als Absorberfläche (1803), z. B.-geschwarste Alufolien mit Verbindungen gemaß Anspruch(11.)hat.
figur 18.8 zeigt Beispiele, wie das untere transparente Profil oder Glas (1811) bei (1835) durchgehend verlegt oder mit Glashaken (1813) oder mit Glasstoßprofilen (1814) oder mit Glashaltenägeln (1815) gehalten werden kann.
Fiur 18.9 zeigt ein Konstruktionsbeispiel, bei dem die Abdeckung (1801) aus winkelförmig geformtem Profilglas (1805) besteht und durch Glashaken (1813) so/gehalten wird, daß eine wasserableitende Überdeckung besteht. Die Dämmschicht (1804) besteht aus hygroskopischem kleinteiligem Dämmstoff, der durch ein gewebe (1836) gehalten wird ulid zumindest an der Oberfläche (1803) geschwärzt ist.
19. Farblich gestaltete Kollektorflächen usw.
Figur 19.1 zeigt als Beispiel eine aus senkrechten Glaselementen (1903) zusammengesetzte Fläche. Die Fugen (1904) können dauerelastisch farblos geschlossen werden. Sie werden durch ein helles dekoratives Farbmuster (1905) optisch zurückgedrängt. Die Form ist an einem steinmetzmäßig bearbeiteten Natursteinmauerwerk orientiert.
Der Hintergrund (1902) (Absorber- oder Speicherfläche) wird bei der Verwendung im UmSeld historischer Gebäude auf den Farbton der Nachbarbebauung abgestimmt und ähnlich wie der Naturstein farblich leicht variierend ausgeführt.
Figur 19.2 zeigt ergänzend zum Beispiel der Figur 19.1, wie die Glaselemente (1903) mit dekorativen Erhebungjen (1906) versehen sind. Zur Herstellung und Erneuerung des Farbmusters (1905) kann, z. B. durch eine Walze, die Farbe einfach auf die Erhebung (1106) aufgetragen werden. die Oberfläche der Glaselemente (1903) ist zur Vermeidung der Blendwirkung leicht gekörnt.
Figur 19.3 zeigt eine aus waagerechten Glaselementen (1903) zusammengesetzte FassadenflEche. Die Fugendeckprofile (1907) sind dem Farbton des Hintergrundes (1902) angeglichen. Die farbliche Gestaltung erfolgt nach individuellen Entworfen.
In diesem Fall werden durchscheinende Farben gewählt und das Syrnbol der Sonne und der Strahlen von Beleuchtungskörpern nachts von hinten beleuchtet.
20. Innerer Fensterladen Figur 20.1 zeigt Beispiele des Schichtaufbaues. Die dem Zwischenraum (2008) zugekehrte PlRche besteht aus hygroskopischem Holz (2015), dessen Oberfläche durch Profilgebung vergrößert ist. Unter dem Holz befindet sich Dämmstoff (2016) mit einer Abdeckung (2017) zur Raumluft (2003).
Im anderen Beispiel ist dem Zwischenraum (2008) ein Gewebe (2018) zugekehrt und die Füllung (2019) des Fensterladens besteht aus einer Torffüllung, die hygroskopisch und Wärme dämmend wirkt.
Figur 2G.2 zeigt das Beispiel eines Fensterladens (2001) als Klappladen, bei dem die hygroskopische Fensterladenfläche (2014) im geschlossenen Zustand (2020) dem Zwischenraum (2008) und im geöffneten Zustand (2021) der Raumluft (2003) sugekehrt ist. Die Iaibungsfläche (2007) ist mit Korkplatten zur 'irmedammung und Feuchtepufferung belegt. Diese Fläche steht ebenfalls in geschlossenem Zustand (2020) mit dem Zwischenraum und in geöffnetem Zustand (2021) mit der Raumluft il Feuchteaustausch. Im geschlossenen Zustand sind die Senkrecht-Fugen (2005) und die Bodenfuge durch Gummi-EJrofile dicht geschlossen.
Figur 20.3 zeigt das Beispiel eines Fensterladens (2001) als Schiebeladen, der im geöffneten Zustand (2021) soweit von der dand (2022) entfernt ist, daß die Raumluft (2003) zwischen Wand (2022) und hygroskopischer Fensterladenfläche (2014) zilkulieren kann. Die Senkrechtfugen (2005) und die Bodenfuge sind in geschlossenem Zustand (2020) elastisch abgedichtet. (2012) zeigt eine Meß- und Signaleinrichtung, die optisch und/oder akustisch anzeigt - evtl. auch mit Fernanzeige -, wenn die Temperatur bei (2008) diejenige bei (2003) übersteigt, wenn also ein Öffnen des Fensterladens zur Energieeinsparung beitragen würde.
Figur 20.4 zeigt den senkrechten Schnitt durch einen Fensterladen (2001), bei dem der Zwischenraum (2008) über Zirkulationsöffnungen (2010) mit der Raumluft (2003) in Verbindung steht. Die Rückströmsicherungen (2011) ermöglichen eine Schwerkraftzirkulation nur, wenn die Luft im Zwischenraum"(2008) warmer und leichter ist als die Raumluft (2003).
In die Fläche des Fensterladens (2Q01) ist eine Isolierglasscheibe als Transparentfläche (2013) eingefügt und ermöglicht eine geringe Tageslichtnutzung bei geschlossenem Fensterladen (2001). Die Bodenfuge (2QO4) und der obere Anschluß (2006) sind gleichzeitig abgedichtet. Zum ffnen wird der Fensterladen (2001) in einer gardinenartigen aufhängung (2023) gehalten Figur 20.5 zeigt das Beispiel eines Fensterladens (2001) der Überwiegend aus einem Rahmen (2024) und einer darin beweglich gelagerten Isolierglasscheibe als Transparentfläche (2013) besteht. Die seitlichen Verbindungsflächen (2025) bestehen aus flexiblen hygroskopischen Fensterladenflächen z. B.
Baumwolle. Der obere Anschluß (2006) bleibt in der Ubergangszeit auf. Der Zwischenraum (2008) wirkt als Kaltluftsack. Bei Erwärmung der Luft im Zwischenraum (2008) kann durch Zirkulation ein Austausch mit der Raumluft (2003) erfolgten. Als weitere hygroskopische Materialoberflache dienen die seitlichen und oberen Laibungsflächen (2007). Bei sehr niedrigen Temperaturen der Außenluft oder bei starkem Windanfall wird die Transparentfläche in den Rahmen (2024) eingestellt und so auch der obere Anschluß (2006) geschlossen. L e e r s e i t e

Claims

1. Oberbegriff Bau- und/oder Betriebsweisen zur Verbesserung der Energienutzung im Gebäudebereich, dadurch gekennzeichnet, daß die nachstehenden Unterbegriffe in verschiedentr Kombination und gegenseitiger Ergänzung angewendet werden.

Benutzerabhängige Heizungeregelung, dadurch gekennzeichnet, 2.1 daß die technisch erforderliche Mindesttemperatur automatisch, aber die Behaglichkeitst6mperatur nur durch raumbezogene, im jeweiligen Raum zu betätigende Einrichtung zeitlich befristet auf das vom Benutzer gewünschte Niveau angehoben wird, 2.2 daß die Wärmezufuhr unterbrochen oder abgeschaltet' wird, wenn die Behaglichkeitstemperatur erreicht ist und/oder wenn verlustfördernde Situationen bestehen oder eintreten, 2,3 daß die verlustmindernden maßnahmen angezeigt werden, 2.4 daß die Nutzung ungünstiger Wärmeerzeugung angekündigt und/oder erschwert wird.

Kostenfreigabeeinrichtung zur Förderung des zeitnahen Kostenbewußtseins, dadurch gekennzeichnet, 3.1 daß die Wärmeversorgung eines Verbrauchsbereiches gemessen wird und ganz oder teilweise von der freigabe des finanziellen Wertes durch den jeweiligen Benutzer oder die Benutzergruppe abhängt, 3.2 daß andere Energiearten über die gleiche Freigabeeinrichtung erfaßt werden, 3.3 daß andere Nutzungen über die gleiche Freigabseinrichtung erfaßt werdan, 3.4 daß die Notwendigkeit der Freigabe zuvor durch ein Signal (optisch, akustisch) angekündigt wird, Speicherheizkörper (401) für Heizsysteme mit flüssigem Wärmeträger und gemeinsamer Wärmeerzqugungsanlage für mehrere Heizkörper, dadurch gekennzeichnet, 4.1 daß die Wärme teilweisa-im Bereich (402) der einzelnen Räume gespeichert wird- und überwiegend durch maßnahmen, die vom Benutzer des jeweiligen Raumes abhängig sind, an die Raumluft abgegeben werden, 4.2 daß die Speicherung nur in heizungstchnfschen Teilen erfolgt, 4.3 daß die Speicherung in heizungstechnischen und baulichen Teilen erfolgt, 4.4 daß als Heizkörper eine Wandfläche genutzt wird, 4.5 daß vorhandene heizunqatechnische Teile entsprechend ergänzt werden, 4.6 daß die Wärmezufuhr zum Heizkörper durch einen Speicherthermostat geregelt wird, 4.7 daß Teile der Verkleidung beweglich angeordnet sind und eine Beschleunigung der Wärmeabgabe erlauben, 4.8 daß die Verkleidung als Raumdekoration dient, 4.9 daE die Verkleidung die Funktion eine Möbels übernimmt, 4.10 daß bei verbrauchsfördernder Nutzung Warnhinweise gegeben werden.

4o11 daß im Zuluftkanal eine bewegliche Zuluftklappe, bestehend aus Abschlußklappe und Ventilator, eingebaut wird, die bei Ventilatorstillstand den Querschnitt des Zuluftkanales freigibt und bei Ventilatorbetrieb eine Luftrückströmung neben dem Ventilator vermeidet, 4.12 daß die Zuluftklappe durch die Rückstoßkraft des Ventilatorbetriebes geschlossen wird und das Öffnen durch Schwerkraft oder ein elastisches Element (Peder, Gummizug) erfolgt.

Schwerkrafttemperaturschichtung für Flüssigkeitsspeicher, dadurch gekennzeichnet, 5.1 daß die Flüssigkeit aus verschiedenen Wärmeerzeugern mit teils wechselnden' Temperaturniveau überwiegend durch Schwerkraftdifferenzen dem Speicherniveau tugeordnet wird, der dem jeweiligen Temperaturniveau entspricht 5.2 daß Wasser als Flüssigkeit verwendet wird und der Auftrieb des über und des unter 40 temperierten Wassers zur getrennten Speicherung genutzt wird, 5.3 daß Wasser als Speicherflüasigkeit unter Nutzung der Temperaturdehnung eines Hilfswerkstoffes an der Zirkulation gehindert wird, wenn die Schwerkraft des Wassers zur Einspeicherung von Kalwassar@führen würde.

Heizuasserhochspeicher für die Speicherung von Heizwasser, dadurch gekennzeichnet, 6.1 daß der Speicher einen größeren als 0,80 m hat und aus Abschnitten an der Baustelle montiert wird, die kleiner als 0,80 m x 2,00 m sind, 6.2 daß eine Wärmedämmung zwischen dem Heizwasser und der statischen Konstruktion des Speichers eingebaut wird, 6.3 daß wärmedammende, mit Wasserdurchlässen versehene Trennböden eingebaut werden, 6.4 daß ein Doppelmantel einen Entzug von Abwärme ermöglicht, 6.5 daß in dem Speicher ein oder mehrere 8rauchwasserboiler eingebaut werden, die vom Format der Abschnitte des Speichers unabhängig sind, 6.6 daß die Speicher mit Böden und Zwiachenstücken montiert werden können, chne statische 3eanspruchung der ueschoßdecken, Druckwechselbehälter, dadurch gekennzeichnet, 7.1 daß die Heizwasserspeicherung nicht mit dem statischen Druck des Heizungssystems belestet wird und, daß zur Einspeisung des Heizwassers in des Heizungssystem die Druckwechselbehälter zwischengeschaltet werden, 7.2 daß der Druckwechselbehälter Bestandteil des Heizwasserspeichers, des Wärmeerzeugers oder des Heizung Systems ist.

Mehrfachventil, dadurch gekennzeichnet, 8,1 daß mehrere Funktionen durch Drehung um eine gemeinsame Achse gleichzeitig und in der vorgebebenen Reihenfolge durch einen Antriebsvorgang verhindert werden, 8.2 daß die Einzelelemente des Mehrfachventils standardisiert und variabel zusammengestellt und verändert werden können.

Konstruktion mit hygroskopischen Bauteilaußenschichen Außenbauteile, die an die Außenluft (901) grenzen, wobei die Baustoffe der äußeren Bauteilschicht (902) stark hygroskopisch sind und vom Material oder durch Materialfärbung oder durch Anstrich überwiegend dunkle Farbe haben, dadurch gekennzeichnet, 9.1 daß die Formgebung undXodar Art der Anordnung die außen seitige Anbringung eines lichtdurchlässigen Vorsatzelementes (904) derart ermöglicht, daß der Luftraum (905) zwischen Vorsatzelement (904) und Bauteilschicht (902) zumindest an der Unterseite mit der Außenluft (901) in Verbindung steht, Öffnung@#@mm oder Öffnungswinkel@ # 5°, 9.2 daß die über den Brandfall hinausgehende Uerankerung der Bauteilschicht (902) an der Dämmschicht (903) erfolgt und/oder 9.3 daß die äußere Bauteilschicht (902) aus eingefärbten oder dunkel gestrichsnem Kalksandsteinmaterial besteht, die Einzelsteine mindestflns 0,03 m2 groß sind und eine Dämmschicht (903) abdecken oder 9.4 daß die Bauteilschicht (902) aus einem Wärmedämmstoff besteht.

9.5 nach Absatz 9.1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Bauteilschicht (902) aus der Ausfachung einer Fachwerkfassade besteht und die lichtdurchlässigen Verkleidungselemente (904) mit Abstand davor angeordnet wird und zumindest an der Oberkante (906) wasserableitend an das Fachwerkholz (907) An geschlossen werden.

9.6 nach Absatz 9.4 dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteilschicht (902) durch Materialausuahl und/oder Formgebung eine freie austauschwirksame Oberfläche von mindestens 1,5 m2/m2 Bauteiloberfläche aufweist und durch eine luftdurchlässige Zwischenschicht vor außen seitiger Beschädigung geschützt wird.

9.7 nach Absatz 9.6, dadurch gekennzeichnet, daß von der Innenseite durch die Bauteilschicht (902) hindurch, warme Abluft Nach außen geleitet wird.

9.8 nach Absatz 9,1, dadurch gekennzeichnet* daß die Fläche des transparenten Vorsatzelementes (904) ein-oder zweidimensional gefort ist.

Mehrschichtige Wärmedämmabdeckung Äußere Verkleidung eines Wärmeschutzes dadurch gekennzeichnet, 10.1 daß die Verkleidung aus ZLJei Konstruktionsebenen besteht, die beide durch die Wärmedämmachicht getragen werden, 10.2 daß die äußere Konstruktionsebene vorwiegend der Wasserableitung, dar Strahlungsaufnahme, der Dekoration und der Aufnahme der Temperaturdehnung dient und offene Fugen hat.

10.3 daß die innere Konstruktionsebene dem Austritt der Diffusionsfeuchte dient 10.4 daß die äußere Konstruktionsebene ganz oder teilweise von oben mit einer strahlungsdurchlässigen Sehürze abgedeckt wird, 10.5 daß der Abstand zwischen innerer und außerer Konatruktionsebene soweit verbreitert wird, daß er al Abzugsquerschnitt für erwärmte Luft dient.

Verformende Dämmelementverbindung. dadurch gekennzeichnet, 11.1 daß ein- oder mehrfache Nut- und/oder Faderverbindungen durch eine ganz- teilweise Nutvertiefung oder Formw gebung beim Zusammenfügen verformt werden und bleiben, 11.2 daß die Nuten zur Dämmstoffoberfläche schräg ver laufen.

Brandschutzbefestigung tUr Bauteile in Verbindung mit der Wärmedämmung der Gabäudehülle, dadurch gekennzeichnet, 12.1 daß die tragende Funktion für die Außenhaut im montage- und Bauzustand ganz oder überwiegend durch brandem dämmende Baustoffe und im Brandfall durch andere brandunempfindlichere Saustoffe übernommen wird, Wärmedämmende Lastübertragung, dadurch gekennzeichnet, 13.1 daß die lastübertragende Flache auf den statisch erforderlichen Mindestwert gebracht und der restliche Bauteilquerschnitt durch Dämmstoff ergänzt wird, 13.2 daß die Druckspannung den elastischen Werkstoffbereich überschreitet, 13.3 daß bei biegebeanspruehten Teilen eine Zerlegung in Druck- und Zugglied konstruktiv erfolgt, 13.4 daß die wärmedämmende Lastübertragung zugleich die Funktion eines Bewegungslagers übernimmt.

Schiebe-Wärmeschutz für Fassadenöffnungen, dadurch gekennzeichnet, 14.1 daß der Wärmeschutz überwiegend flächenparallel zur Wandfläche ist und fast oder ganzhorizontel sowie im Abstand zur Fassadenfläche bewegt wird, 14.2 daß die Abdichtung zur Wand vorzugeweise an der oberen und den seitlichen Rändern @rfolgt, 14.3 daß der S'chließvorgang automatisch in Abhängigkeit von der Außenhelligkeit bzw. dem AbsEnken der Außentemperatur erfolgt, 14,4 daß der ÖfFnungsvorgang zuvor Hand oder von der Außenhelligkeit ausgelöst wird, 14.5 daß die Außenfläche als Dekoration oder Kollektorfläche genutzt wird, 14.6 die Fläche zugleich als mechanische Einbruchsicherung ausgeführt wird, 14.7 daß der schiebe- Wärmeschutz in Verbindung mit einfachem oder Doppelfenster eine Zuluftführung mit Wärmerückgewinnung von unten außen nach oben innen ermöglicht.

Speicherfassadenverkleidung vor einer warmespeicher-Fähigen Wand als Speichermasse (1501), dadurch gekennzeichnet, 15.1 daß lichtdurchlässige Verkleidungselemente (1502) schindelartig,mit Abstand (1503) zwischen den über einander angeordneten Reihen,und durch teilweisen Abstand einen Luftraum (1504) zur Speichermasse (1501) angebracht werden und, daß der Luftraum (1504) nicht nach oben entlüftet wird, und/oder 15.2 daß die Verkleidungselemente (1502) in Traggijeder (1508) eingelegt und gehalten werden, und/oder 15.3 daß die Stoßfugen der Verkleidungselemente (1502) durch Fugendeckungen (1506) über- undioder unterdeckt werden, und/oder 15. 4 daß die Fugendeckungen (150?) an der Speichermasse (1501) oder einer anderen Tragkonstruktion befestigt sind und die Verkleidungselemente (1502) tragen, und/oder 15.5 daß die Tragglieder (isos) oder die Fugendsckungen (1506) eine horizontale Verschiebung der Verkleidungselemente (1502) verhindern, 15.6 daß dia Fugendeckungen (1506) den Luftraum (1504) in nebeneinanderliegende Bereiche unterteilen, und/oder 15. daß die Oberkanten der Verkleidungselemente (1502) durch dauerelastischen Fugenanschluß (1509) an die Speichermasse (1501) angschlossen werden, 15.8 daß die Verkleidungselemente (1502) so geformt und in Teilbereichen lichtundurchlässig oder retlecktierend gestaltet sind, daß sie jahreszeitabhängige unterschiedliche Strah-lungemengen auf die Speichermasse (isol) auftreffen lassen, 15,q daß die Verkleidungselemente (502) aus Isolierverglasung bestehen und/oder mit Drahteinlege ausgeführt werden, 15.10 daß die Verkleidungselemente (1502), ganz oder teilweise aus bruchunempfindlichen Materislien (z. B.

GFK) oder aus Schichtkombinationen bestehen, 15.11 daß die Verkleidungselements (1502) singefärbt und/ oder strukturiert sind, und/oder 15.12 daß die Verkleidungselemente (1502) ein- oder zwei dimensional von der ebenen Formgebung abweichen, 15.13 daß die Verkleidungselemente aus entsprechend geformten Einweggefäßen hergestellt werden und die Zerlegung der Einweggefäße bei der Formgebung durch Sollbruchstellen oder für zugehörige Zerlegungswerkzeuge vorgesehen wird, 15.14 daß eine farbliche Behandlung der ganzen Fläche oder aller oder einiger Verkleidungselemente (1502) gemäß Anspruchgruppe 19 erfolgt, 15.15 daß die Tragglieder (1508) und/oder die Fugendeckungen soweit lösbar sind, daß die Verkleidungselemente ausgetauscht werden können, 15.18 daß zwischen Außenwand (1501) und Verkleidungselementen (1502) eine tragende Wärmedämmschicht mit Zwischenschicht angeordnet wird, die rauch die Verkleidungselemente (1502) tragt, Speicher- und Zuluftfassada zu Anspruch 1, bestehend aus einer Wand als Speicher (1601), außen lichtdurchlässigen Verkleidungselementen (1602) und einem unten mit der Außenluft (16D3) in Verbindung (1604) stehenden Luftzwischenraum (1605), dadurch gekennzeichnet, 16.1 daß die Speichermasse (1601) von dem dahinter liegenden Raum (1606) durch eine Wärmedämmung (1607) getrennt ist, und/oder 16,2 daß zwischen dem Sp@icher (1601) und der Wärmedämmung (1607) und/oder in dem Speicher (1601) Lufträume (1608) oder Luftkanäle (1609) bestehen, die über Rückschlagklappen (161o) mit weiter außen liegenden Luftkanälen (1609) oder dem Luftzwischenraum-(1605) verbunden sind, 15.3 daß die Rückschlagklappen (1610) in der Strömungsrichtung umschaltbar sind, 16.4 daß die Rückschlagklappen (1610) durch die temperaturbedingten Schwerkraftunterschiede der Luft geöffnet werden können, 16.5 nach Anspruch 1.6.1 bis 16.2, dadurch gakennzeichnet, daß der Luftzwischenraum (1605) und der Raum (1606) über Ventilatoren (1612) und Rückschlagsicherungen (1613) verbunden sind, 16.6 daß die Ventilatoren (1612) von Hand und/oder automatisch in Abhängigkeit vom äußeren Windanfall und/ oder der äußeren Temperaturabsenkung durch einen Verschluß (1614) geschlgssen werden unb daß bei geschlossenem Verschluß der Ventilatorbetrieb unterbunden wird, 16.7 daß der Ventilator in Abhängigkeit vom möglichem Lüftungsenergieguwinn aut@matiach eing@achaltet wird und diese Schaltung durch die Raumbenutzer für eine befristete Zeit umgekehrt werden kann, 16.8 daß die Verkleidungselemente (1602) mehrlagig sind, aus einem äußeren Profilgles ) und einem inneren lichtdurchlässigen Element (1616) bestehen und das Element (161.6) durch des (Profilglas 1615) und speicherseitige Bauteile (1617) gehalten oder ausgesteift werden, 16.10 daß bei mehrlagiger Ausführung der Verkleidungselemente (1602) eine obere und untere Verbindung der Luftschicht zwischen dem Verkleidungsschichten mit dem Luftzwischenraum (1605) mit Rückschlsgklappe (1610) besteht, 16.1 daß die gestaltung nach Form, Farbgebung und Beschichtung des Profilgiases (1615) entsprechend der Himmelsrichtung so erfolgt, daß die Strahlung während der Heizperiode aufgenommen und während dea hoshsommerlichen Sonneneinfalls abgewiesen wird, 16.12 daß vor der Fläche der Verkleidungselemente (1602) verstellbare Sonnenschutzeinrichtungen (1611) angebracht werden, 16.13 daß durchgshende Luftschichten zwischen Speicher (1601) und Wärmedämmung (1607) bestehen, indem in den Dämmplatten kreuzende Kanäle ausgespart sind oder indem Dämmplatten mit parallelen Kanälen auf kreuzenden Erhebungen des Untergrundes befestigt sind oder indem elastische Dämmaterialien als Abstandhalter zwischen Dämmplatte und Speicher angeordnet werden Kollektor-Luftführung mit Dach-Warmluftkollektor (1701), dadurch gekennzeichnet, 17.1 daß durch (Juerschnjttserwsiterung eins Pufferzone (1702) gebildet wird und aus dem Warmluftkollektor (1701) gespeist wir oder Teil des Warmluftkollektor-Luftraumes ist, 17.2 daß die Pufferzone (1702) über schwerkraftbetätigte Rückschlagklappen (1703) mit dem Warm luftkollektor (1701) in Zirkulationverbindung steht, 17.3 daß die Pufferzone (1702) an den Treppenraum (1703) des Gebäudes angeschloss-an ist und durch Gebläse (1705) die Warmluft über Auftriebssicherungen (1706) in den Treppenraum (17a3) eingeblasen wird, 17.4 daß die Räume (1712) des Gebäudes über Raumbelüftungen (1707) mit dem Treppenraum (1703) in Verbindung stehen und die Abluft (1711) aus den Räumen uberwiegend nicht durch den Treppenraum (1703) geführt wird, 17.5 daß die aus dem Treppenraum (1703) entweichende Fortluft (1709) über die ganz oder teilwaise im Erdreich liegenden Untergeschoßräume (1708) ins Freie (1713) geführt wird, 17.& daß der FortluPt (1709) durch die massiven Bauteile (1710) und Wärmetauscher undXoder Warmespeicher (1714) und/oder Wärmepumpen (1715) die Wärme entzogen wird.

Warmluftkollektor als Bestandteil eines Gebäudeaußenbauteils bestehend aus einer Abdeckung (1801), einer Luftschicht (1802) zur Luftführung, einer Absorberfläche (1803) und einer Dämmschicht (1804), dadurch gekannzeichnet, 16,1 daß die Dämmschicht (1804) ganz oder teilweise aus stark hygroakopischen Stoffen besteht und die Oberfläche der Dämmschicht (1804) zugleich die Absorberfläche (1803) darstellt, und 18.2 daß bei Oämmschichten (1804) aus Schüttgut zwischen Luftschicht (1802) und Dämm@chicht (1804) ein Gewebe angeordnet wird oder dix fläche der Dämmschicht (1804) durch ein Bindemittel verbunden wird, 18.3 daß die Abdeckung (1801) zumindest aus einem Profilglas (1805) besteht und das Profilgles mittelbar oder unmittalbar auf elestischen Traggliedern (1806) aufliegt, deren Abstand.kieiner ist als die statische Stützweite des Profilglases (1805), 18.4 daß die Tragglieder (1s06) durch ein elastisches Verbindungselement (1807) auf dem Oberteil (1808) einer Holzkonstruktion (1809) aufliegt, 18.5 daß Soganker (1810) als elastisch Klemmelemente die Oberkante des Profilgiases (1805) und die Unterkante des Traggliedes (1806) umfassen, 18.6 daß das Verbindungselement (1807) aus einer vorgebohrten elastischen Platte besteht, die räumlich versetzt an die Tragglieder (1806) und das Oberteil (1808) befestigt wird, 18.7 daß die Abdeckung (1801) eine Doppelverglasung (1834) ist, die aus oberem Profiiglas (1805), ebenem Glas (1801), Ausgleichsstreifen (1812) und Glaahaken (1813) oder Glasstoßprofiien (1814) oder Glashaltenägeln (1815) besteht, 18.8 daß das (1805) als t-Protil nach unten offen verlegt wird, aber trotzdem so geformt ist, daß die Stoßfuge der am oberen Abschluß (1816) erhöht ist, 18.9 daß die Fuge zwischen den (1805) am oberen Abschluß (1816) durch ein Klemmband (1817) abgedichtet wird, 18.10 daß die tragende mehrteilige Konstruktion (1809) zumindest teilweise aus Holz besteht und die Höhe der Dämmschicht (1804) einschließt, 18.11 daß die Abdeckung (1801) zumindest ein Profilglas (1805) umfaßt, das bei Normalbelastung den überwiegenden Teil der Biegedruckkräfte aufnimmt und zur Aufnahme der Biegekräfte zur Überspannung der Stützweite (1818) einen statischen Verbund mit der Unterkonstruktion hat, 18.12 daß zwischen dem Endprofil (1819) und dem Profilglas (1805) ein Zentrierer (1842), eine elastische Druckvorlage (1843), ein Druckprofil (1841) und ein Toleranzausgleich (1840) angeordnet ist, 18.13 daß zwischen den Druckprofilen (1841) oder den Zentrierern (1842) oder den Endprofilen (1819) Stahlzugglieder (1822) gespannt werden, dje zu einer Vorspannung des Profilgleses (1805) führen und die durch Distanzhalter (1844) in ihrer Lage zum Profilglas gehalten werden können, 18.14 daß die Schub- (1823) und/tder Höhen (1824) und/oder Zugbauteile (1825) und/oder Druckglieder (1805, 1819, 1842) und/oder Stahlzugglieder (1822) nachstellbar sind, 18.15 daß Absorberelemente (1B26) für flüssige Medien auf Teilflächen über der Dämmachicht (1804) ausgelegt werden, 18.16 daß die Oberfläche der Dämmschicht (1804) als wasserableitende Schicht ausgeführt wifd 18.17 daß die Oberfläche der Dämmschicht (1804) mit oder ohne Baf@uchtungsanlage (1832), durch einen Bewuchs (1833) gebildet wird.

Transparente Gabäudeverkleidungen (1901), die der Sonnenwärmenutzung, aber nicht als Fenster dienen, dadurch gekennzeichnet, 19.1 daß der Hintergrund (1902) z. B. Absorber nicht nur schwarz ist, sondern andere Farbtöne mit einer Sonnenstrahlungsabsorption größer als 60 % hat und daß die Gebäudeaußenverkleidung (1901) ganz- oder teilflächig durch Einfärbung und/oder Farbauftrag und/oder rückseitige Farbgebung soweit ausgeführt wird, daß mindestens 50 % der auftretenden Sonnenstrahlung noch zum Hintergrund durchdringen, 19.2 daß der gleiche Hintergrund (1902) mit verschiedenen Farbtönen gestaltet ist, 19.3 daß die transparente Gebäudsaußenvarklsidung (1901) aus Dekorgläsern besteht, 19.4 daß die Farbgebung mit stark reflektierenden und/oder nachtleuchtenden Farben erfolgt, 19.5 daß die Farbgebung als serienmäßige Oekoration und/ oder als Reproduktion künstlerischer Entwürfe und/ oder als Einzelkunstwerk und/oder als individuelles Gestaltungsmittel ausgeführt wird, 19.6 daß die Formgebung der Gebäudeaußenverkleidung (1901) so gewählt wird, daß die Herstellung und/oder spätere Erneuerung des Farbdskors erleichtert wird, 19.7 daß hinter die Gebäudeaußenverkleidung (1901) Beleuchtungselemente eingebaut werden.

Innerer Fensterladen (2001), dadurch gekennzeichnet, 20.1 daß bei geschlossenem Fenstsrladen (2001) die dem Zwischenraum (2008) zugekehrten Flächen zumindest teilweise aus hygroskopischen Material bestehen und bei geöffnetem Fensteriaden (2001) ein Fsuchteaustausch zwischen den hygroskopischen Fensterladenflächen (2014) (und/oder Leibungsflächen (2007) ) und der Raumluft (2003) erfolgen kann, 20.2 daß in geschlossenem Zustand die Bodenfuge (2004) und die Senkrecht-Fugen (2005) dicht schließen und der obere Anschluß (2Q06) offen sein kann oder öffenbar ist, 20.3 daß der Fensterladen (2001) ganz oder teilflächig als Transparentfläche (2013) ausgeführt wird, 20.4 daß der Fensterladen (2001) Zirkulationsöffnungen (2010) mit Rückströmsicherung (2011) hat, 20.5 daß der Fensterladen mit einer Meß ~ uhd Signaleinrichtung (2012) kombiniert ist, die wirksam wird, sobald die Temperatur des Zwischenraumes (2008) die der Raumluft (2003) übersteigt.