DE19920081A1

DE19920081A1 - Wandelement für ein Gebäude sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Wandelementes

Info

Publication number: DE19920081A1
Application number: DE19920081A
Authority: DE
Inventors: Ralf Weinand; Gerd Meurer
Original assignee: Individual
Current assignee: Weinand Ralf 56072 Koblenz De Meurer Gerd 560
Priority date: 1999-05-03
Filing date: 1999-05-03
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2019-05-04
Also published as: DE19920081C2

Abstract

Ein Wandelement für ein Gebäude umfaßt ein integriertes Kühl- bzw. Heizregister (4), das über einen Vorlauf (12) und einen Rücklauf (13) mit einem zentralen Temperiersystem verbunden ist. Das Kühl- bzw. Heizregister (4) ist in eine wärmeleitende Ausgußmasse (5) aus einem mit Sand, Strohhäcksel und Wasser aufbereiteten Lehm eingebettet. In die gegenüberliegenden großflächigen Außenflächen (6) des Wandelementes ist jeweils ein Gewebe (7) in die Ausgußmasse (5) eingelegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wandelement für ein Gebäu de mit einem integrierten Kühl- bzw. Heizregister, das über einen Vorlauf und einen Rücklauf mit einem zentralen Tempe riersystem verbunden ist, sowie auf ein Verfahren zur Her stellung eines derartigen Wandelementes.

Beim Neubau moderner Niedrigenergiehäuser werden häufig Wär mepumpen in die Heiz- bzw. Temperieranlagen integriert, wobei die Wärmeabgabe über eine Fußboden- oder Wandheizung erfolgt, da diese Heizungen mit einer relativ geringen Vorlauftempera tur betrieben werden. Bei der Fußbodenheizung erweist sich deren durch die große temperierte Masse bedingte Trägheit bei einer Temperaturänderung als nachteilig. Eine Wandheizung reagiert dagegen schneller auf erforderliche Temperaturände rungen und sorgt in relativ kurzer Zeit für eine angenehme Raumtemperatur. Als problematisch erweist sich jedoch die lange Trockenzeit des die Wandheizung überdeckenden Putzes und die beim Trocknen des Putzes auftretende Feuchtigkeit. Um diese Nachteile zu vermeiden, sind vorgefertigte Wandelemente mit integrierter Wandheizung bekannt.

Die DE 41 37 753 A1 offenbart ein Fertigbauelement für eine Decken- und Wandheizung, das im wesentlichen eine Gipsbau platte mit eingefrästen Nuten umfaßt, in die wasserdurchflos sene Kapillarrohre eingelegt sind. Die Kapillarrohre stehen über ein gemeinsames Sammelrohr miteinander in Verbindung und werden von einem Blech, bzw. zusätzlich von einer auf das Blech aufgelegten Stegplatte sowie einer weiteren Platte überdeckt. Das Sammelrohr liegt auf der Gipsbauplatte auf und überragt die Stegplatte mit aufgelegter Platte. Ein derarti ges, aus mehreren unterschiedlichen Platten zusammengesetztes Fertigbauelement ist zum einen relativ kostenaufwendig und zum anderen mit erheblichen Stabilitätsproblemen bei der Handhabung behaftet. Insbesondere die lose in die Gipsbau platte eingelegten Kapillarrohre sind während der Montage bzw. während des Anschlusses an das Temperiersystem vorsich tig zu handhaben. Weiterhin benötigt das auf der Gipsbauplat te aufliegende Sammelrohr einen entsprechenden Einbauraum in einer zugeordneten Wand, weshalb das Fertigbauelement nicht unmittelbar an einer ebenen Gebäudewand montiert werden kann.

Im weiteren zeigt die DE 40 31 483 C2 ein Wandelement für ein Gebäude mit einer Wandplatte und einer Frontplatte von be stimmter Höhe und Breite, die parallel und zueinander beab standet angeordnet sind. Zwischen der Wandplatte und der Frontplatte ist eine sich über die Fläche der Wandplatte und der Frontplatte erstreckende Wärmedämmstoffschicht und eine Heizeinrichtung mit Rohrleitungen vorgesehen. An der mit Mör tel an einer Gebäude-Innenwand zu befestigenden Wandplatte ist die Wärmedämmstoffschicht und an der Wärmedämmstoff schicht eine Heizrohrschlange angeordnet, wobei der Eingang der Heizrohrschlange an dem Vorlaufrohr und deren Ausgang an dem Rücklaufrohr eines Heizungssystemes angeschlossen ist. Aufgrund des mehrschichtigen Aufbaus ergibt sich eine relativ große Dicke des Wandelementes.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Wandelement für ein Gebäude sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wandelementes für ein Gebäude der eingangs genannten Art zu schaffen, das als Einzelmodul vorzufertigen ist, eine relativ geringe Dicke und darüber hinaus gute Wärmeübertragungseigenschaften aufweist.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung vorrichtungsgemäß da durch gelöst, daß das Kühl- bzw. Heizregister in eine wärme leitende Ausgußmasse eingebettet ist.

Durch das Einbetten des Kühl- bzw. Heizregisters in die Aus gußmasse steht ein Wandelement als Einzelmodul zur Verfügung, das in gewünschten Abmessungen vorgefertigt und auf einfache Art in einem Gebäude sowohl an einer Wand als auch an einer Decke installiert werden kann. Das Kühl- bzw. Heizregister sorgt für eine hinreichende Stabilisierung des Wandelementes, wodurch demzufolge eine eventuelle Durchbiegung des Wandele mentes vermieden wird. Des weiteren weist das Wandelement ei ne relativ geringe Dicke auf, die nur durch die Dicke des Kühl- bzw. Heizregisters und die Stärke der darauf vorder- und rückseitig befindlichen Schichten der Ausgußmasse be dingt ist. Die Wärmeleitfähigkeit der Ausgußmasse gewährlei stet gute Wärmeübertragungseigenschaften des Wandelementes.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zu mindest in die gegenüberliegenden großflächigen Außenflächen des Wandelementes jeweils ein Gewebe in die Ausgußmasse ein gelegt. Das Gewebe bewirkt eine Stabilisierung der Ausguß masse und verhindert gleichzeitig eine Beschädigung dersel ben.

In einer alternativen Ausgestaltung ist die Ausgußmasse all seitig von einem Gewebe umhüllt. Ein entsprechend elastisches Gewebe schmiegt sich an die Ausgußmasse an, stabilisiert die se und bietet Schutz vor Beschädigungen.

In einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist die Ausguß masse zumindest an den gegenüberliegenden großflächigen Au ßenflächen des Wandelementes jeweils von einer wärmeleitenden Armierungsmasse überdeckt. Die Armierungsmasse bewirkt eine relativ große Stabilität des Wandelementes bzw. stabilisiert die Ausgußmasse und verringert somit die Gefahr des Durchbie gens des Wandelementes.

Bevorzugt ist das Gewebe ein Jute-, Kunststoff-, Metall- oder dergleichen Gewebe. Diese Werkstoffe sind baubiologisch unbe denklich und erfüllen die geforderten Stabilitätskriterien.

Um einen größeren Widerstand gegen Durchbiegung bereitzustel len, ist zweckmäßigerweise in die Ausgußmasse eine Armierung eingelassen. Die Armierung bewirkt eine entsprechende Stei figkeit, die insbesondere während der Handhabung des Wandele mentes beim Transport und bei der Montage sowohl das Kühl- bzw. Heizregister als auch die Ausgußmasse schützt.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedan kens ist die Ausgußmasse ein mit Sand, Strohhäcksel und Was ser aufbereiteter Lehm. Somit finden nur ökologisch unbedenk liche Werkstoffe als Ausgußmasse Verwendung, die zudem eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Die Strohhäcksel, insbe sondere Langstrohhäcksel, bewirken eine entsprechende Stabi lisierung des Lehms.

Zweckmäßigerweise durchragen der Vorlauf und der Rücklauf des Kühl- bzw. Heizregisters eine der großflächigen Außenflächen des Wandelementes. Der Anschluß an das zentrale Temperiersy stem bzw. die Verbindung zu weiteren Kühl- bzw. Heizregistern kann somit durch entsprechende Leitungen in einer das Wande lement halternden Wand oder durch Leitungen, die von einer Fuß- oder Deckenleiste überdeckt werden, erfolgen.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung verfahrensgemäß dadurch gelöst, daß

- in eine Negativform des Wandelementes eine bestimmte Menge einer wärmeleitenden Ausgußmasse eingefüllt und egalisiert wird,
- in diese Ausgußmasse das Kühl- bzw. Heizregister eingelegt wird,
- die Negativform vollständig mit der Ausgußmasse aufgefüllt sowie diese geglättet wird und
- die Ausgußmasse ausgehärtet wird.

Durch diese Maßnahmen ist das Wandelement als Einzelmodul mit unterschiedlichen Negativformen in beliebigen Größen inner halb einer relativ kurzen Zeitspanne kostengünstig vorzufer tigen, wobei die wärmeleitende Ausgußmasse für gute Wärme übertragungseigenschaften sorgt. Im weiteren wird das Wande lement aufgrund der vorgegebenen Negativform stets mit glei chen Maßen hergestellt, wodurch die spätere Montage an einer Gebäudeinnenwand oder -decke wesentlich erleichtert wird.

Bevorzugt wird vor dem Einfüllen der Ausgußmasse in die Nega tivform bodenseitig ein Gewebe in diese eingelegt. Weiterhin wird zweckmäßigerweise nach dem vollständigen Auffüllen der Negativform mit der Ausgußmasse darauf ein weiteres Gewebe aufgelegt und durch das Glätten der Ausgußmasse in dieselbe eingedrückt. Das Gewebe kann somit von der noch nicht ausge härteten Ausgußmasse durchdrungen werden und eine innige Ver bindung mit dieser eingehen.

In einer alternativen Ausführung wird vorteilhafterweise vor dem Einfüllen der Ausgußmasse in die Negativform eine be stimmte Menge einer wärmeleitenden Armierungsmasse eingefüllt und bodenseitig gleichmäßig verteilt. Des weiteren wird nach dem nahezu vollständigen Auffüllen der Negativform mit der Ausgußmasse und dem gleichmäßigen Verteilen derselben die Ne gativform vollständig mit der Armierungsmasse gefüllt und diese geglättet. Die Armierungsmasse bildet somit jeweils ei ne relativ dünne, die Ausgußmasse stabilisierende Schicht.

Um ein schnelles Aushärten der Ausgußmasse und damit eine re lativ kurze Produktionszeit für das Wandelement sicherzustel len, werden zum Aushärten der Ausgußmasse der Vorlauf und der Rücklauf des Kühl- bzw. Heizregisters an einen Heißwasser kreislauf angeschlossen. Diese Art des Aushärtens bietet den gleichzeitigen Vorteil einer Überprüfung auf Dichtheit des Kühl- bzw. Heizregisters vor der Installation in einem Gebäu de.

Da in erster Linie baubiologisch unbedenkliche Werkstoffe zur Herstellung des Wandelementes verwendet werden sollen, wird bevorzugt als Ausgußmasse ein mit Zuschlagstoffen aufbereite ter Lehm verwendet. Zweckmäßigerweise werden dem Lehm als Zu schlagstoffe Sand, Strohhäcksel und Wasser beigemischt.

Damit das eingebaute Wandelement an seine Umgebung angepaßt werden kann, wird bevorzugt die geglättete Außenfläche ver putzt, tapeziert und/oder gestrichen. Das in der Außenfläche vorhandene Gewebe dient hierbei als Haftgrund.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachste hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinatio nen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfin dung zu verlassen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei spieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen nä her erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Wandele mentes, das an einer Gebäudewand befestigt ist, im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 gemäß der Linie II-II und

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung durch die Dar stellung nach Fig. 1 gemäß der Linie III-III.

Das an einer innenseitigen Gebäudewand 2 mittels Senkkopf schrauben 3 befestigte, rechteckförmige Wandelement umfaßt ein Kühl- bzw. Heizregister 4, das in eine wärmeleitende Aus gußmasse 5 eingebettet ist. In die gegenüberliegenden groß flächigen Außenflächen 6 des Wandelementes ist ein Gewebe 7 in die Ausgußmasse 5 eingelegt, dessen Öffnungen 8 von der Ausgußmasse 5 durchdrungen werden, wodurch eine gute Einbin dung realisiert ist.

Das Kühl- bzw. Heizregister 4 besitzt mehrere parallel zuein ander ausgerichtete Heizrohre 9, die durch ein unterseitiges Sammelrohr 10 sowie ein oberseitiges Sammelrohr 11 miteinan der verbunden sind, wobei das unterseitige Sammelrohr 10 den Vorlauf 12 und das oberseitige Sammelrohr 11 den Rücklauf 13 repräsentiert. Zur Verbindung mit einem nicht dargestellten Temperiersystem oder mit weiteren Kühl- bzw. Heizregistern von Wandelementen weisen sowohl der Vorlauf 12 als auch der Rücklauf 13 Anschlußstutzen 14 auf, wobei der Anschlußstutzen 14 des Rücklaufs 13 an einem Fallrohr 15 desselben befestigt ist. Die Anschlußstutzen 14 des Vorlaufs 12 und des Rücklaufs 13 durchragen die Außenfläche 6 des Wandelementes, die der Gebäudewand 2 abgewandt ist.

Zur Herstellung des Wandelementes wird eine Negativform ver wendet, in die das Gewebe 7 eingelegt wird. Anschließend wird eine bestimmte Menge der aus Lehm, Sand, Strohhäckseln sowie Wasser bestehenden Ausgußmasse 5 in die Negativform einge füllt und egalisiert. In die egalisierte Ausgußmasse 5 wird das Kühl- bzw. Heizregister 4 eingelegt, wonach die Negativ form vollständig mit Ausgußmasse 5 aufgefüllt wird. Anschlie ßend wird ein weiteres Gewebe 7 auf die Ausgußmasse 5 aufge legt und mitsamt der Ausgußmasse 5 geglättet, so daß eine ebene Außenfläche 6 entsteht. Zur Trocknung bzw. Aushärtung der Ausgußmasse 5 wird ein Heißwasserkreislauf an die An schlußstutzen 14 des Vorlaufs 12 und des Rücklaufs 13 ange schlossen, der das Verdunsten des überschüssigen Wassers der Ausgußmasse 5 bewirkt. Hiernach kann das Wandelement der Ne gativform entnommen und an der Gebäudewand 2 befestigt wer den.

Claims

1. Wandelement für ein Gebäude mit einem integrierten Kühl- bzw. Heizregister (4), das über einen Vorlauf (12) und einen Rücklauf (13) mit einem zentralen Temperiersystem verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühl- bzw. Heizregister (4) in eine wärmeleiten de Ausgußmasse (5) eingebettet ist.

2. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zumindest in die gegenüberliegenden großflächigen Außenflächen (6) des Wandelementes jeweils ein Gewebe (7) in die Ausgußmasse (5) eingelegt ist.

3. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ausgußmasse (5) allseitig von einem Gewebe umhüllt ist.

4. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ausgußmasse (5) zumindest an den gegenüberliegenden großflächigen Außenflächen (6) des Wandelementes jeweils von einer wärmeleitenden Armie rungsmasse überdeckt ist.

5. Wandelement nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe (7) ein Jute-, Kunststoff-, Metall- oder dergleichen Gewebe ist.

6. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß in die Ausguß masse (5) eine Armierung eingelassen ist.

7. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Ausgußmasse (5) ein mit Sand, Strohhäcksel und Wasser aufbereiteter Lehm ist.

8. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Vorlauf (12) und der Rücklauf (13) des Kühl- bzw. Heizregisters (4) eine der großflä chigen Außenflächen (6) des Wandelementes durchragen.

9. Verfahren zur Herstellung eines Wandelementes für ein Gebäude mit einem integrierten Kühl- bzw. Heizregister (4), das über einen Vorlauf (12) und einen Rücklauf (13) mit einem zentralen Temperiersystem verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- in eine Negativform des Wandelementes eine bestimmte Menge einer wärmeleitenden Ausgußmasse (5) eingefüllt und egalisiert wird,
- in diese Ausgußmasse (5) das Kühl- bzw. Heizregister (4) eingelegt wird,
- die Negativform vollständig mit der Ausgußmasse (5) aufgefüllt sowie diese geglättet wird und
- die Ausgußmasse (5) ausgehärtet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß vor dem Einfüllen der Ausgußmasse (5) in die Negativform bodenseitig ein Gewebe (7) in diese eingelegt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß nach dem vollständigen Auffüllen der Negativform mit der Ausgußmasse (5) darauf ein weiteres Gewebe (7) aufgelegt und durch das Glätten der Ausguß masse (5) in dieselbe eingedrückt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß vor dem Einfüllen der Ausgußmasse (5) in die Negativform eine bestimmte Menge einer wärme leitenden Armierungsmasse eingefüllt und bodenseitig gleichmäßig verteilt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß nach dem nahezu vollständigen Auf füllen der Negativform mit der Ausgußmasse (5) und dem gleichmäßigen Verteilen derselben die Negativform voll ständig mit der Armierungsmasse gefüllt und diese ge glättet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da durch gekennzeichnet, daß zum Aushärten der Ausgußmasse (5) der Vorlauf (12) und der Rücklauf (13) des Kühl- bzw. Heizregisters (4) an einen Heißwas serkreislauf angeschlossen werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß als Ausgußmasse (5) ein mit Zuschlagstoffen aufbereiteter Lehm verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Lehm als Zuschlagstoffe Sand, Strohhäcksel und Wasser beigemischt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die geglättete Außenfläche (6) ver putzt, tapeziert und/oder gestrichen wird.