DE10115669A1

DE10115669A1 - Wärmedämmung aus Vakuumkörpern und konventionellem Wärmedämmmaterial

Info

Publication number: DE10115669A1
Application number: DE10115669A
Authority: DE
Inventors: Heiko Winkler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmedämmung aus Vakuumkörpern und konventionellen Wärmedämmmaterial mit dem Ziel der Nutzung der extrem hohen Wärmedämmfähigkeit von Vakuum zur Herstellung von plattenförmigen Wärmedämmmaterialien mit ausgezeichneten Wärmedämmeigenschaften (um den Faktor 2 bis 3 mal besser als herkömmlicher Wärmedämmung) und in für die Praxis auf der Baustelle geeigneter Konstruktion. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Wärmedämmung zu entwickeln, die auf der Baustelle leicht und schnell verlegbar ist, bei Beschädigungen bis zu einem gewissen Grade fehlertolerant ist, die durch mechanische Befestigungsmittel gegen Windsog und andere Einflüsse gesichert werden kann, ohne dass das Vakuum beschädigt wird und die die Herstellung hochwärmegedämmter Gebäude erlaubt, ohne das dies zu extremen Dicken der Außenbauteile führt. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Wärmedämmung gelöst, die aus Vakuumdämmkörper und herkömmlichen Wärmedämmstoff zusammengesetzt ist. Die Vakuumdämmkörper dienen hierbei als eigentliche Wärmedämmung, der herkömmliche Wärmedämmstoff als Trägermaterial. DOLLAR A Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Wärmedämmung ist es möglich, Häuser mit einem extrem geringen Energieverbrauch zu bauen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmedämmung aus Vakuumkörpern und konventionellem Wärmedämmmaterial mit dem Ziel der Nutzung der extrem hohen Wärmedämmfähigkeit von Vakuum zur Herstellung von plattenförmigen Wärmedämmmaterialien mit ausgezeichneten Wärmedämmeigenschaften (um den Faktor 2 bis 3 mal besser als herkömmlicher Wärmedämmung) und in für die Praxis auf der Baustelle geeigneter Konstruktion.

Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Wärmedämmung soll es möglich werden, Häuser mit einem extrem geringen Energieverbrauch zu bauen.

Gegenwärtig werden Vakuumdämmplatten für das Bauwesen mit relativ großen Abmessungen (ca. 50 cm × 50 cm) in Einzelfertigung hergestellt.

Diese Platten werden im Bauwesen bisher nur zu Versuchszwecken verwendet.

Außerhalb von Laboren wurden Vakuumplatten im Bauwesen bisher an einzelne Außenbauteile wie z. B. Gebäudefassaden zu Versuchszwecken eingebaut, wobei die Vakuumplatten Stoß an Stoß verlegt wurden.

Diese Vorgehensweise hat jedoch einige gravierende Nachteile:

1. 1.) Die Vakuumplatten müssen auf die Fassade geklebt werden. Der Einsatz von mechanischen Befestigungsmitteln (Dübel) zur Sicherung der Platten insbesondere gegen Windsog ist nicht möglich. Gleichzeitig ist die Dauerbeständigkeit der Verklebung (der Platten an die Wand) bisher nicht ausreichend untersucht, so dass der Einsatz der Platten insbesondere bei höheren Gebäuden (Höhen bis zu 20 Metern und darüber hinaus) nicht möglich ist.
2. 2.) Beschädigungen der großformatigen Vakuumplatten nach dem Einbau führen zu einer gegenüber dem Vakuum extrem verringerten Wärmedämmung in diesem Bereich.
3. 3.) Bei Beschädigungen der Vakuumplatten kann es zu Folgeschäden an dem Bauwerk insbesondere infolge durch Dampfdiffusion kommen. Diese Schäden sind um so verheerender, wenn die Beschädigung über längere Zeit (sprich Jahre) unerkannt bleibt, da nicht jeder zukünftige Bauherr in jeder Heizperiode die Unversehrtheit der Vakuumplatten feststellen lassen wird.
4. 4.) Der Ersatz der beschädigten Platte ist schwierig, da unmittelbar angrenzende Vakuumplatten hierdurch leicht beschädigt werden können.
5. 5.) Bei der Verwendung der großformatigen Vakuumplatten als Außendämmung ist der Einfluss der Dampfdiffusion bisher nicht untersucht. Es ist zu befürchten, dass insbesondere bei Beschädigung einzelner Bereiche und in Bereichen, wo mit herkömmlicher Wärmedämmung gearbeitet wird, es zu Tauwasserausfall im Bereich zwischen Wand und Vakuumplatte kommt, der zu Folgeschäden führt, bzw. die Wärmedämmwirkung herabsetzt.

Patentierte Lösungen, in denen Platten beschrieben werden, die aus Vakuumdämmkörper und konventionelle Wärmedämmung (in der Ebene nebeneinanderliegend) hergestellt werden, konnten bisher nicht ermittelt werden.

Bekannte erteilte Patente zu Vakuumdämmungen beschäftigen sich mit relativ großflächigen Vakuumplatten, wobei die Platte zumeist aus einem Vakuumkörper besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Wärmedämmung zu entwickeln, die auf der Baustelle leicht und schnell verlegbar ist, bei Beschädigungen bis zu einem gewissen Grade fehlertolerant ist, die durch mechanische Befestigungsmittel gegen Windsog und andere Einflüsse gesichert werden kann, ohne dass das Vakuum beschädigt wird und die die Herstellung hochwärmegedämmter Gebäude erlaubt, ohne das dies zu extremen Dicken der Außenbauteile führt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch nachfolgende Merkmale gelöst:
Aufbau der erfindungsgemäßen Wärmedämmung
Die erfindungsgemäße Wärmedämmung ist aus Vakuumdämmkörper und herkömmlichen Wärmedämmstoff zusammengesetzt. Die Vakuumdämmkörper dienen hierbei als eigentliche Wärmedämmung, der herkömmliche Wärmedämmstoff als Trägermaterial.

Im nachfolgenden werden der Vakuumdämmkörper und das Trägermaterial näher erläutert.

Vakuumkörper

Der Aufbau des Vakuumkörpers ist wie folgt:
Ein Füllmaterial ist für die Form des Vakuumkörpers zuständig. Diese Füllung muss bei der Herstellung des Vakuums in der Lage sein, den hohen atmosphärischen Druck von 1 bar aufzunehmen. Um eine lange Beständigkeit des Vakuums zu gewährleisten, darf der Füllkörper über die Nutzungsdauer nicht oder nur gering nachgasen.

Der Vakuumkörper wird mit einer Kunststofffolie (möglichst metallbedampft) oder Metallfolie gegen die Umwelt isoliert. Danach erfolgt die Evakuierung des Körpers.

Die bevorzugten Abmessungen der Vakuumkörper sollten dem Baumodulmaß von 12,5 cm oder 10 cm entsprechen. Eine um einige Zehntel Millimeter geringere Abmessung kann aber bei der Herstellung von Platten von Vorteil sein, wenn es darum geht das Gesamtplattenmaß z. B. als Vielfaches von 12,5 cm einzuhalten (Ummantelung der Plattenränder mit konventioneller Wärmedämmung.

Die Dicke der Dämmkörper kann abhängig von der gewünschten Dämmwirkung 2 cm bis ca. 12,5 cm betragen.

Trägermaterial und Zwischenraumfüllung

Das Trägermaterial aus herkömmlichen Wärmedämmstoff dient zur Aufnahme und Fixierung der Vakuumkörper insbesondere bei Systemen zur Dämmung eines einschaligen Außenwandbauteils. Um die Gesamtdämmwirkung des hierdurch entstehenden Bauteils nicht enorm zu minimieren bzw. den Vorteil der hohen Wärmedämmung der Vakuumkörper nicht einzubüßen, ist es notwendig das Trägermaterial aus Wärmedämmstoffen geringer Leitfähigkeit (z. B. Polyuhrethan, Polystyrol) herzustellen. Gleichzeitig soll darauf geachtet werden, dass der Flächenanteil des Trägerstoffes aufgrund der schlechteren Wärmedämmung gegenüber den Vakuumdämmkörpern so gering wie möglich gehalten wird.

Als Zwischenraumfüllung bei Systemen zur Kerndämmung mehrschaliger Wände wird ebenfalls herkömmlicher Wärmedämmstoff verwendet. Innerhalb dieses Dämmstoffes erfolgt die mechanische Befestigung der neuartigen Wärmedämmung an das jeweilige Außenbauteil des Hauses.

Systeme aus der erfindungsgemäßen Wärmedämmung

Das Trägermaterial aus konventioneller Wärmedämmung und die Vakuumdämmkörper werden zu einer Platte zusammengesetzt.

Eine Verklebung der beiden Materialien durch extra aufgebrachte Klebemasse oder infolge des Herstellungsprozesses durch die Klebewirkung des Trägermaterials ist sinnvoll.

Die Abmessungen der Platten sollten in der Länge und Breite dem Vielfachen des Baumodulmaßes von 12,5 cm oder 10 cm entsprechen. Daraus schließend könnte die Standartplatte über die Abmessungen von 100 cm × 62,5 cm oder 100 × 500 verfügen. Weitere Plattenabmessungen besonders mit geringerer Länge und Breite sind zwecks besserer Anpassung an Häusermaße und zügigerer Verlegung auf der Baustelle denkbar.

Zur Vermeidung von Beschädigungen bei der Befestigung der Platte an Bauwerken, soll das Trägermaterial aus konventioneller Wärmedämmung bei dessen Herstellung mit durchgängigen Öffnungen zur Aufnahme von mechanischen Befestigungsmitteln versehen werden. Die Öffnungen sind außerhalb der Bereiche der Vakuumdämmkörper anzuordnen.

Der Einsatz der Platten erfolgt als Wärmedämmverbundsystem an Außenbauteilen (z. B. Wände, Decken, Dächer) von Gebäuden. Die Platten können von innen oder außen an die Außenbauteile angebracht werden.

Ebenso ist der Einsatz als Kerndämmung innerhalb mehrschaliger Außenbauteile denkbar. Durch das Aufbringen eines Putzträgers können die Platten bei Bedarf mit Putz versehen werden.

Die Dicke der erfindungsgemäßen Wärmedämmung richtet sich nach der gewünschten Dämmwirkung. Hierbei sollen z. B. 8 bis 10 cm der neuartigen Bauplatte ca. 30 cm der herkömmlichen Wärmedämmung entsprechen.

Die Vorteile der Erfindung bestehen in:

1. Hohes Wärmedämmvermögen der erfindungsgemäßen Wärmedämmung (Wärmedämmvermögen 2 bis 3 mal besser als herkömmliche Wärmedämmung)
2. Geringere Gesamtdicke des Außenbauteils (2 bis 3 mal geringere Dicke der erfindungsgemäßen Wärmedämmung gegenüber konventioneller Wärmedämmung mit vergleichbaren Dämmvermögen), hierdurch geringerer Verlust an Wohn- und Grundstücksfläche bei insbesondere bei hochwärmegedämmten Gebäuden
3. Sicherung der erfindungsgemäßen Wärmedämmung mit mechanischen Befestigungsmitteln (Dübel) insbesondere gegen Windsog. Die Anzahl der Dübel richtet sich nach der Beanspruchung. Hierdurch ist ein Einsatz der erfindungsgemäßen Wärmedämmung auch an höheren Gebäuden (Höhen bis zu 20 Metern und darüber hinaus) möglich.
4. Geringere Beschädigungsgefahr der erfindungsgemäßen Wärmedämmung während und nach dem Einbau durch einen Schutz der Vakuumdämmkörper durch konventionelle Wärmedämmung und durch vordefinierte Öffnungen für mechanische Befestigungsmittel
5. Die erfindungsgemäße Wärmedämmung ist fehlertolerant. Bei Beschädigung oder Versagen einzelner Vakuumkörper tritt kein dramatischer Verlust des Wärmedämmvermögens großer Areale ein, da der Vakuumkörper von relativ kleiner Abmessung ist und der Füllkörper im Vakuum selbst eine gutes Wärmedämmvermögen (vergleichbar mit konventioneller Wärmedämmung) besitzt.
6. Durch den Aufbau der erfindungsgemäßen Wärmedämmung ist eine Dampfdiffusion möglich.

Nachfolgend wird die Erfindung an verschiedenen Ausführungen einer Platte aus Vakuumdämmkörpern und herkömmlichen Wärmedämmstoffes (Trägermaterial bzw. Zwischenraumfüllung) erläutert. Es zeigen:

Fig. 1) Die Wärmedämmung für den Einsatz insbesondere als Kerndämmung im mehrschaligen Mauerwerk

Fig. 1a) Vakuumkörper und Zwischenraumfüllung in der Ausführung als 6-Ecke-Prisma

Fig. 1b) Platte aus Vakuumkörper und Zwischenraumfüllung

Fig. 1c) Platte aus Vakuumkörper und Zwischenraumfüllung in der Ausführung der Vakuumkörper als 8-Eck-Prisma

Fig. 1d) Platte in der Ausführung der Vakuumkörper als Kreiszylinder,

Fig. 2) Die erfindungsgemäße Wärmedämmung für den Einsatz als Wärmedämm verbundsystem insbesondere für einschaliges Mauerwerk

Fig. 2a) Ausführung der Vakuumkörper als 6-Eck- Pyramidenstumpf

Fig. 2b) Unterseite der Wärmedämmplatte (Seite zur Wand) bei Ausführung entsprechend Fig. 2a

Fig. 2c) Ausführung der Vakuumkörper als 8-Eck- Pyramidenstumpf

Fig. 2d) Unterseite der Wärmedämmplatte (Seite zur Wand) bei Ausführung entsprechend Fig. 2c

Fig. 2e) Ausführung der Vakuumkörper als Kegelstumpf

Fig. 2f) Unterseite der Wärmedämmplatte (Seite zur Wand) bei Ausführung entsprechend Fig. 2e

Fig. 3) Die erfindungsgemäße Wärmedämmung als vollflächig mit herkömmlicher Wärmedämmung umhüllter Platte

Fig. 3a) Die erfindungsgemäße Wärmedämmung als Platte mit dem Aufbau nach Fig. 1a bis

1d sowie 2a bis 2f vollflächig mit konventioneller Wärmedämmung umhüllt

Nach Fig. 1; 1a; 1b; 1c und 1d besteht die Wärmedämmung aus Vakuumkörpern in unterschiedlicher Form und aus Zwischenraumfüllungen aus konventioneller Wärmedämmung, welche dampfdurchlässig sind und durch ihre vordefinierten Öffnungen die mechanische Befestigung der Platte z. B. mittels Dübel bei geringer Beschädigungsgefahr für die Vakuumkörper ermöglichen. Die Vakuumkörper sind seitlich untereinander und mit der Zwischenraumfüllung verklebt und sind durch ihre einfache Form relativ leicht herzustellen.

Die Abmessungen einer Standartplatte könnten 100 × 62,5 cm betragen, wobei geringere oder größere Abmessungen als vielfaches des Baumodulmaßes von 12,5 cm zwecks besserer Anpassung an verschiedene Baukörper möglich sein sollten. Ebenso sind aber Abmessungen für eine Platte aus der erfindungsgemäßen Wärmedämmung als vielfaches von 10 cm denkbar

Nach Fig. 2; 2a; 2b; 2c; 2d; 2e und 2f besteht die Wärmedämmung aus Vakuumkörpern unterschiedlicher Grundform mit geneigten Seitenflächen und aus Trägermaterial aus konventioneller Wärmedämmung. Der Neigungswinkel der Seitenflächen der Vakuumkörper zur Horizontalen sollte hierbei aus Gründen einer hohen effektiven Wärmedämmung möglichst hoch sein (in den Figuren mit α = 68° dargestellt).

Das Trägermaterial aus konventioneller Wärmedämmung hat bei diesen Formen einen hohen Flächenanteil auf der Außenseite eines Außenbauteils. Dieser Aufbau ermöglicht eine günstige Befestigungsmöglichkeit für Putzträger bei gleichzeitigem Schutz der Vakuumkörper vor Beschädigung.

Nach Fig. 3; 3a werden die Ausführungen nach Fig. 1a bis 1d und 2a bis 2f vollständig mit konventioneller Wärmedämmung umhüllt. Diese Ausführung ermöglicht einen maximalen Schutz der Vakuumkörper gegen Beschädigung. Innerhalb der Umhüllung sind vordefinierte Öffnungen für eine mechanische Befestigung der Platte (z. B. Dübel) eingebracht.

Claims

Wärmedämmung aus Vakuumkörpern und konventionellem Wärmedämmmaterial dadurch gekennzeichnet, dass:
sie als Platte für den Einsatz zur Wärmedämmung im Bauwesen konzipiert ist,
die Platte aus Vakuumkörper und herkömmlichen Wärmedämmmaterial zusammengesetzt ist, wobei die Seite der Platte mit dem größeren Flächenanteil der Vakuumkörper an dem Außenbauteil liegt
die Abmessungen der Grundfläche der Vakuumkörper ≦ 10 bzw. ≦ 12,5 cm beträgt und sich die Abmessungen der Gesamtplatte somit als Vielfaches von 10 cm oder 12,5 cm ergeben
die Vakuumkörper über besondere Formen entsprechend den Fig. 1a bis 1d und den Fig. 2a bis 2f verfügen
die Gesamtplatte zum Schutz der Vakuumkörper nach Fig. 1a bis 1d und Fig. 2a bis 2f auf allen Seiten vollflächig mit konventioneller Wärmedämmung (Fig. 3a) umgeben sein kann
zur Aufnahme von mechanischen Befestigungsmitteln (z. B. Dübel) in Bereichen der konventionellen Wärmedämmung sich vordefinierte Öffnungen in ausreichender Anzahl befinden