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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine textile Außenschicht bzw. einen mehrlagigen
Schichtaufbau für
ein wärmedämmendes
Hüllsystem,
insbesondere ein wärmedämmendes
Fassadensystem. Es gibt auch Einsatzmöglichkeiten der textilen Schicht
als alleiniges Hüllsystem
für ein
Gebäude.
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Stand der Technik
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Das
beheizte bzw. gekühlte
Volumen eines Gebäudes
muss von einer geschlossenen Hülle
umgeben sein. Die geschlossene Gebäudehülle kann aus mehreren Elementen
zusammengesetzt sein. Auf der Außenseite der tragenden Wand,
also auf der dem Innenraum abgewandten Seite, ist normalerweise
eine Wärmedämmung angebracht.
Auf dieser Wärmedämmung wird
in der Regel ein Außenputz mit
Farbanstrich aufgebracht, der das Gebäude abschließt und vor
Witterungseinflüssen
schützt.
Ein derartiger Aufbau kann sich häufig nachträglich ergeben, wenn aufgrund
der gestiegenen Anforderungen an die Wärmedämmung Wärmedämmelemente auf die schon bestehende
Außenwand
gebracht werden müssen.
Auch dann ist es bisher notwendig, die Wärmedämmelemente mit einem Außenputz
zu verkleiden. Je nach Bedarf muss dieser Außenputz mit einer Farbe bestrichen
werden. Außenanstriche
und Beschichtungen dienen der farblichen Gestaltung. Sie sind charakterprägend für das Gebäude. Als äußerster
Abschluss der Gebäudehülle schützen und erhalten
sie das Gebäude.
Das Aufbringen des Außenputzes
ist mit gewissem Aufwand und Problemen verbunden. So kann der Außenputz
nur bei geeigneter Witterung aufgebracht werden. Beispielsweise kann
der Außenputz
in der Regel nicht im Winter aufgebracht werden. Damit kann sich
die Bauzeit verlängern.
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Durch
die zunehmend bessere Wärmedämmung reduziert
sich der Wärmefluss
aus dem wärmeren
Gebäude
in den Außenraum.
Damit geht eine Senkung der Temperatur an der Außenoberfläche der Wand, also der Außenoberfläche des
Putzes, einher. Diese niedrigere Außenoberflächentemperatur führt zu einer
verstärkten
Tauwasserbildung. Diese Tauwasserbildung ist Ursache für eine höhere Oberflächenfeuchte.
Diese Oberflächenfeuchte
bildet die Grundlage für
vermehrtes Algenwachstum und verstärkte Neigung zur Schimmelpilzbildung. Dieses
Algenwachstum führt
zu optisch inakzeptablen Außenwänden. Damit
sinkt die Akzeptanz der aus energetischen Gründen sehr wichtigen Wärmedämmung. Insbesondere
eine Wärmedämmung des
bisherigen Gebäudebestands
könnte
eine deutliche Reduktion des Energieverbrauchs bewirken. Daher ist es
sehr wesentlich, große
Akzeptanz sowohl für
den Neubau als auch für
nachträgliche
Sanierungen mit nachträglicher
Wärmedämmung zu
schaffen.
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Beschreibung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Außenschicht für ein Fassadensystem
eines Gebäudes
bereitzustellen, welche einfach aufzubringen ist und mechanischen
Einwirkungen gut standhält.
Diese Außenschicht
soll auch die Möglichkeit
haben, dahingehend weiterentwickelt zu werden, dass auch bei guter
Dämmung
des Fassadensystems unerwünschtes
Algenwachstum und Schimmelpilzbildung vermieden wird. Diese Aufgabe
wird durch Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen, insbesondere die Vermeidung von
Algenwachstum und Schimmelpilzbildung, finden sich in den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß wurde
erkannt, dass eine Außenschicht
für ein
wärmedämmendes
und schmutzabweisendes Hüllsystem
bereitzustellen ist. Unter Hüllsystem
ist jede Einhüllung
eines Gebäudes,
also etwa Wände,
Dächer
und Böden
zu verstehen. Vorliegend handelt es sich in der Regel um ein Fassadensystem.
Die Außenschicht
enthält
mehrere Lagen enthalten und weist dabei mindestens eine textile
Lage auf. Die textile Lage ist aus textilen Faserstoffen gebildet.
Unter textilen Faserstoffen sind faser- und fadenförmige Gebilde
zu verstehen. Dabei wird zwischen Natur-, z. B. Baumwolle, Chemie-,
z. B. Polyester, und Spezialfasern, z. B. Glasfasern unterschieden.
Aktuell hergestellte Verbunde besitzen z. B. einen sd-Wert
von kleiner 0,5 m. Der Wasseraufnahmekoeffizient, im Weiteren w-Wert,
ist in Analogie zu konventionellen Putzsystemen mindestens wasserhemmend
(w-Wert < 2 kg/m2h0,5) und als Ziel
wasserabweisend mit einem w-Wert < 0,5
kg/m2h0,5 zu wählen. Umfangreiche
Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, dass durch eine Reduktion
der Betauung auf der Außenoberfläche von
Wärmedämmsystemen
das unerwünschte
Algenwachstum effizient unterbunden werden kann. Es kommen hierfür verschiedene
mehrlagige Außenschichten
mit einer textilen Lage in Betracht. Es werden später beispielhaft
einige mögliche
Ausgestaltungen aufgeführt.
Eine Festlegung auf eine bestimmte Außenschicht oder mehrere bestimmte
Außenschichten würde die
Erfindung nicht in der angemessenen Breite wiedergeben. Die Werte
für die
diffusionsäquivalente
Luftschichtdicke und den Wasseraufnahmekoeffizienten sind so gewählt, dass
die textile Außenschicht
die gleichen Eigenschaften und Anforderungen erzielt bzw. erfüllt wie
konventionelle Putzsysteme. Für
konventionelle Putzsysteme gibt es Vorschriften zur Ausführung und
gültige
Normen. Die Eigenschaften der möglichen
textilen Außenschichten übertreffen
bei weitem die Beständigkeit
von konventionell hochwertigen Außenputzen. Die textilen Außenschichten
können
mit später
genannten Maßnahmen
so ausgeführt
werden, dass die Tauwasserbildung sinkt. Im Vergleich zu konventionellen
Putzsystemen ist die enorme Dehnfähigkeit der Textilien als ganz
wesentlicher weiterer Vorteil zu nennen. Typische Probleme von Putzfassaden,
wie die Rissbildung durch thermische oder hygrische Wechselspannungen,
treten beim Einsatz dieser innovativen Textil- und Funktionsmembranen
nicht mehr auf. Die erfindungsgemäße Außenschicht kann weitgehend
witterungsunabhängig
mit wenigen Arbeitsschritten aufgebracht werden.
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Es
ist grundsätzlich
möglich
mit einer derartigen Außenschicht
verschiedene Anforderungen zu erfüllen. Wesentliche Vorteile
der textilen Außenschicht
für ein
wärmedämmendes
und schmutzabweisendes Fassadensystem sind: Textilien können bestimmte
Eigenschaften oder Funktionen besser erfüllen als nichttextile Produkte
wie etwa konventionelle Putzsysteme. Textilien mit Zusatznutzen
erfüllen spezielle
Funktionen besser als bisherige textile Vergleichsprodukte (Vergleich
PTFE-Membranen). So kann die Schicht mit einer hohen Wasserabweisung/Regenschutz
und gleichzeitiger extremer Diffusionsoffenheit/Wasserdampfdurchlässigkeit
sowie Luftdichtheit gestaltet werden. Die Luftdichtheit der Außenhülle sei
hier als herausragendes Qualitätsmerkmal
genannt. Sie dient zur vollflächigen
Umschließung
des gesamten beheizten Volumens, trägt zur Reduzierung von Transmissionswärmeverlusten und
der Vermeidung von Leckagen bei. Eine Erfüllung der Brandschutzanforderungen
ist selbstverständlich.
Das System muss UV-beständig
sein und/oder selbst wärmedämmend. Der
Wunsch nach chemischer Beständigkeit,
etwa gegenüber
saurem Regen, Hundeurin, Vogelkot, Ozon und dergleichen kann durch
eine geeignete Materialauswahl und durch eine entsprechende Oberflächenmodifikation realisiert
werden. Dasselbe gilt auch für
eine Salzbeständigkeit,
z. B. gegenüber
Streusalz. Die erfindungsgemäße Außenschicht
besitzt eine ausreichende Schnitt-, Stich-, Riss- und Stoßfestigkeit
und kann damit Wind- und Sogkräften
sowie mechanischen Beanspruchen etwa durch Hagelschlag, Vandalismus
und Erdbeben standhalten. So hat eine erfindungsgemäße textile
Außenschicht
einem Hagelereignis im Juni 2007 in Holzkirchen mit Hagelkorngrößen zwischen
1 und 4 cm standgehalten. Das Referenzputzsystem musste erneuert
werden. Weitere Auswahlkriterien sind Scheuerfestigkeit, Knickbeständigkeit,
Schnitt- und Stichfestigkeit sowie eine geringe Verschmutzungsanfälligkeit
und eine gute Reinigungsmöglichkeit.
Die textile Außenschicht kann
maschinell vorgefertigt werden und an der Baustelle vor Ort mit
nur wenigen Arbeitschritten an der Wand befestigt werden. Damit
lässt sich
insgesamt der Arbeitsaufwand reduzieren.
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Wenngleich
die textile Außenschicht
bevorzugt bei Wänden
eingesetzt werden kann, ist prinzipiell auch ein Einsatz bei Dachaufbauten
möglich. Die
textile Außenschicht
ermöglicht
auch die Integration von Photovoltaikmodulen oder die Ausbildung
einer Medienfassade. Letztere kann beispielsweise als Werbefläche dienen.
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Für eine Diffusion
von innen nach außen
ist es günstig,
wenn die diffusionsäquivalente
Luftschichtdicke der Außenschicht
kleiner ist, als die diffusionsäquivalente
Luftschichtdicke der Dämmschicht,
auf der die Außenschicht
aufgebracht ist. Somit soll sd Außenschicht < ssd
Dämmschicht gelten.
Wäre bei
einer weiter außen
gelegenen Schicht die diffusionsäquivalente
Luftschichtdicke größer als
bei einer weiter innen gelegenen Schicht, würde zwischen diesen Schichten
sich von innen nach außen
diffundierende Feuchtigkeit ansammeln. Diese Feuchtigkeit könnte zu
Bauschäden
führen.
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Eine
Reduktion der Dauer des Tauwasseranfalls wird u. a. durch den Einsatz
von Latentwärmespeichermaterialien
erreicht. Deshalb ist in einer Ausgestaltung der Außenschicht
ein Phasenwechselmaterial enthalten. Durch ein Phasenwechselmaterial kann
die Wärmespeicherung
in der Außenschicht
erheblich erhöht
werden. Damit kann insbesondere erreicht werden, dass bei starker
Sonneneinstrahlung größere Mengen
an latenter Wärme
in der Wand gespeichert werden. Diese latente Wärme wird bei Unterschreiten
der Phasenwechseltemperatur als sensible Wärme freigesetzt und verhindert eine
weitere Absenkung der Temperatur in der Wand. Dadurch sinkt die
Temperatur der Außenoberfläche weniger
stark ab, wodurch die Neigung zu Algenwachstum und Schimmelpilzbildung
gesenkt wird. Zudem wird eine Auskühlung der Innenräume der Gebäude reduziert.
Auch können
Phasenwechselmaterialien im Sommer überschüssige Wärme speichern. Dadurch wird
eine Überhitzung
der Innenräume
verhindert. Die letztgenannten Effekte sind freilich bei einer ohnehin
vorhandenen Wärmedämmschicht von
untergeordneter Bedeutung. Die bevorzugte Phasenwechseltemperatur
hängt vom
Klima ab. Für das
Klima in Holzkirchen (Oberbayern, südlich von München) hat sich eine Phasenwechseltemperatur von
etwa 9°C
als sinnvoll erwiesen. Für
praktisch jede Phasenwechseltemperatur ist das gewünschte PCM
kommerziell erhältlich.
Eine Ausrüstung
von Textilien mit PCM wird heute bereits häufig in der Bekleidungsindustrie
verwendet um die thermophysiologische Funktionalität zu erhöhen. Hierbei
ist das PCM im Allgemeinen mikroverkapselt, um ein Auslaufen aus
dem Textil in seiner „flüssigen” Phase
zu verhindern. Das mikroverkapselte PCM wird dann entweder in Fasern
oder in Schaumstoffe eingeschlossen oder als Beschichtung auf ein
textiles Trägermaterial
appliziert. Dies wurde bereits erfolgreich in Schuhen, Jacken, Matratzen,
etc. angewandt.
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Eine
weitere Möglichkeit
aus bauphysikalischer Sicht besteht in der Änderung der strahlungstechnischen
Oberflächeneigenschaften.
Der kurzwellige Strahlungsabsorptionsgrad beschreibt den Anteil der
von einer Oberfläche
absorbierten Sonneneinstrahlung im Wellenlängenbereich 250–2500 nm
(Ultraviolett, Sichtbar, nahes Infrarot). Je höher der Absorptionsgrad, desto
stärker
erwärmt
sich die Oberfläche
bei Bestrahlung. Während
eine weiße
Oberfläche
einen kurzwelligen Strahlungsabsorptionsgrad von 0,2 aufweist, können mit
einer leicht getönten Farbgebung
bereits kurzwellige Strahlungsabsorptionsgrade zwischen 0,4 und
0,6 erzielt werden. Eine derartige Farbgebung führt tagsüber zu höheren Maximaltemperaturen,
in der Nacht ergeben sich dadurch aber nur geringfügige Temperaturerhöhungen. Allerdings
führt die
dunklere Farbgebung aufgrund der schnelleren Erwärmung auch zur schnelleren
Abtrocknung der Oberfläche
und die Tauwasserzeiten lassen sich um ca. 5% reduzieren.
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Durch
eine niedrige Wärmeabstrahlung
der Außenschicht
wird einerseits erreicht, dass die Oberflächentemperatur der Außenschicht
nicht zu stark absinkt. Dies senkt die Neigung zur Tauwasserbildung.
Andererseits wird dadurch der Wärmefluss durch
das Fassadensystem insgesamt reduziert. Die Wärmedämmung wird somit weiter verbessert
und die Energieeinsparung erhöht.
Je niedriger der Emissionsgrad, desto geringer ist sowohl tagsüber als auch
nachts der langwellige, thermische Strahlungsaustausch mit der Umgebung.
Die Oberfläche
wird tagsüber
wärmer
und kühlt
auch nachts weniger aus. Mittels einer Oberflächenmodifikation mit infrarotreflektierenden
Pigmenten konnte der langwellige Emissionsgrad Strahlung von über 90%
auf etwa 65% gesenkt werden. Der langwellige Emissionsgrad wird
durch Messung der spektralen Reflexionsgrade im Wellenlängenbereich
zwischen 2,5 nmund 50 nm bestimmt. Die verminderte thermische Abstrahlung führt dabei
tagsüber
zu höheren
Maximaltemperaturen und nachts zu einer verminderten Unterschreitung
der Taupunkttemperatur.
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Die
Außenschicht
kann hydrophob oder hydrophil ausgebildet sein. Eine hydrophobe
Ausbildung führt
dazu, dass Feuchtigkeit, ob sie nun von der Kondensation von Luftfeuchtigkeit
oder von Schlagregen-Belastung herrührt, besser abperlt und Schmutzpartikel
und Mikroorganismen von der Oberfläche „abgewaschen” werden.
Ebenso wird eine hohe Oberflächenfeuchte
vermieden. An dieser Stelle sei erwähnt, dass kurzfristig höhere Oberflächenfeuchten
für Algenwachstum
und Schimmelpilzbildung unbedenklich sind. Problematisch und das
Algenwachstum sehr begünstigend
sind Oberflächenfeuchten,
die über
einen längeren
Zeitraum anhalten. Hinsichtlich der Schmutz- und Wasserabweisenden Eigenschaft
kommen zum einen konventionelle Fluorcarbonharze (FC) als etablierte
Ausrüstungsvariante
und zum anderen neue nanostrukturierte Ausrüstungen (Nanokomposite) mit
und ohne Fluorcarbon sowie eine photokatalytische Ausrüstung zum Einsatz.
Die Varianten unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Eignung und
Wirkungsweise, z. B. der Abreinigung von partikulärem Schmutz
und Mikroorganismen. Die selbstreinigende photokatalytische Ausrüstungsvariante
auf Basis von Titandioxid muss im Gegensatz zu den oben genannten
Varianten eine hydrophile Oberfläche
besitzen. Dies wird durch eine Absenkung der Oberflächenenergie
erreicht. „Sauerstoff-Leerstellen” an der
TiO2-Oberfläche bewirken, dass OH-Gruppen
dort gebunden werden, was zu einer guten Benetzung mit Wasser führt. Wasser
ist zur Photokatalyse erforderlich, damit das organische Material
unter UV-A und UV-B Bestrahlung und der Anwesenheit von Wasser und
Sauerstoff in CO2 und H2O
abgebaut wird und damit ein aktiver Selbstreinigungseffekt erreicht
wird. Damit wird erreicht, dass die Oberflächen nicht verschmutzen und
die Beschichtung antimikrobiell wirkt.
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Eine
besonders geeignete Außenschicht
ergibt sich, wenn die textile Lage aus Polyester besteht und/oder
dieses enthält.
Mit einer derartigen Außenschicht
kann in der Regel konventioneller Putz in einem Wärmedämmverbundsystem
geeignet ersetzt werden.
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Um
eine optisch ansprechende Erscheinung der Außenschicht über längere Zeit sicherzustellen, ist
es vorteilhaft, die äußerste Lage
der Außenschicht schmutzabweisend
auszugestalten. Hierzu eignet sich insbesondere Titandioxid. Titandioxid
kann in eine textile Trägerschicht
gegeben werden. Auch eine Nanostrukturierung der Oberfläche oder
eine antistatische Beschichtung kann Schmutz abweisen. Auch eine
kreidende Beschichtung führt
dazu, dass die Fassade nicht verschmutzt. Unter einer kreidenden
Beschichtung ist eine Beschichtung zu verstehen, bei der sich laufend
eine ganz geringe Menge an Material von der Oberfläche löst. Damit
wird der sich ansammelnde Schmutz mit entfernt.
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Zur
Vermeidung von Algenwachstum ist es hilfreich, die Außenschicht
zusätzlich
antimikrobiell auszugestalten. Dies kann insbesondere durch Biozide
erfolgen. Ein geeignetes Beispiel hierfür sind Silberionen. Silberionen
oder andere Biozide können
in eine textile Trägerschicht
eingebracht werden. Die funktionelle Ausrüstung zur Verhinderung der
Bildung eines unansehnlichen und auch gesundheitlich bedenklichen
Biofilms an der textilen Fassade wird in zwei unterschiedlichen
Lösungswegen
angegangen, einem chemischen und einem strahlungstechnischen Ansatz:
Der chemische Lösungsweg
erfolgt durch Ausrüstung
der Textilien mit drei chemisch unterschiedlichen Bioziden auf der
Basis von quarternären Ammoniumverbindungen
(QAV), Octyisothiazolinon (OTI) und Pyrithion (PYR). Der strahlungstechnische Ansatz
zu Verhinderung der Bildung eines Biofilms basiert einerseits auf
der Funktionalisierung der Textilien mit IR-aktiven Pigmenten auf
der Basis von Antimon-dotiertem Zinkoxid und andererseits auf der Ausrüstung mit
sog. Phase Change Materials (PCM) aus Basis mikroverkapselter Paraffine.
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Eine
Ausführungsform
sieht vor, dass die Außenschicht
schallabsorbierend ausgestaltet ist. Eine schallabsorbierende Außengestaltung
ist insbesondere an denjenigen Fassaden, an denen die Schallreflexion
zu einer unerwünschten
Schallbelästigung in
der Umgebung führt,
sehr wünschenswert.
Bei der Schallabsorption wird die Schallausbreitung gedämpft, wobei
die Schallenergie in Wärme
umgewandelt wird. Ein Aufbau aus Vliesstoffen und porösen/nanoporösen Schalldämmstoffen
sorgt für
die schallabsorbierenden Eigenschaften. Ein hoher Absorptionsgrad
kann z. B. durch poröse
Materialien oder Textilien oder einer Kombination aus beiden erzielt
werden. Eine Schalldämpfung
lässt sich
durch mehrschichtig aufgebaute textile Strukturen erreichen.
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Es
ist auch möglich,
in der Außenschicht eine
Lage aus nanoporösem
Schaum zur Wärmedämmung zu
integrieren. Mit nanoporösem
Schaum lässt
sich eine gute Wärmedämmung bei
gleichzeitig niedriger räumlicher
Ausdehnung erreichen. Je nach Qualität der nanoporösen Schicht,
kann auf weitere Wärmedämmungen
unter Umständen
verzichtet werden. Im günstigsten
Fall kann auf weitere Schichten verzichtet werden, so dass die Außenschicht
allein die Gebäudehülle bilden
kann.
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Beispiele
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Ohne
Einschränkung
der Allgemeinheit wird die Erfindung anhand der 1 bis 7 nachfolgend
näher beschrieben:
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1 zeigt
den aus derzeitiger Sicht bedeutendsten Anwendungsfall der Erfindung.
Die textile Außenschicht 1 wird
auf eine konventionelle Wärmedämmung 2 aufgebracht.
Die konventionelle Wärmedämmung 2 selbst
ist an der Wand 3 angebracht. Die Wand 3 ist aus
Beton, Ziegeln oder anderen üblichen Baustoffen
aufgebaut.
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Einen ähnlichen
Aufbau zeigt 2. Hier ist die konventionelle
Wärmedämmung 2 durch
eine wesentlich dünnere
Schicht aus nanoporösem
Schaum 4 ersetzt. Nanoporöse Schäume zeichnen sich durch hohe
Wärmedämmung bei
niedrigem Raumbedarf aus.
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Bei
der in 3 gezeigten Anordnung wird auf die Wand 2 aus
Beton oder Ziegeln verzichtet. Der Aufbau aus textiler Außenschicht 1 und
nanoporösem
Schaum kann in eine Rahmenkonstruktion 5 eingespannt werden.
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4 zeigt
die textile Außenschicht 1.
Als äußerste Lage
ist eine Funktionsbeschichtung 6 auf einem Obermaterial
vorhanden. Daran schließt
sich das zu 100% aus Polyester bestehende Obermaterial 7 an.
Darauf folgt eine Lage aus einer offenporigen Schaumbeschichtung,
welche als Haftkleber 8 dient. Die nächste Lage besteht aus einem
Glasgelege oder einem Polyestervlies und hat die Funktion eines Verstärkungsmaterials 9.
Daran schließt
sich wiederum eine Lage aus einer offenporigen Schaumbeschichtung
an, die als Haftkleber 8 dient. Als letzte Lage ist ein
zu 100% aus Polyamid bestehender Klettvelour 10 vorgesehen,
mit dem die textile Außenschicht 1 an
der Wand 3 befestigt werden kann. Beidseitig des Verstärkungsmaterials 9 kann,
wie in 5 gezeigt, eine Beschichtung aufgebracht werden,
die Phasenwechselmaterial 11 enthält.
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Mit
der vorgenannten textilen Außenschicht konnten
Sd-Werte, bestimmt nach dem wetcup-Verfahren,
zwischen 0,2 und 0,4 m erreicht werden.
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Die
in 4 und 5 gezeigten Außenschichten
konnten mit einer Gesamtdicke von weniger als 2 mm realisiert werden.
Eine derart kompakte textile Außenschicht
hat einem Hagel im Juni 2007 in Holzkirchen mit Hagelkorngößen zwischen
1 und 4 cm standgehalten. Dies zeigt die hohe mechanische Belastbarkeit
des Materials.
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Die
Realisierung einer hydrophoben Ausführungsform ist in 6 gezeigt.
Auf das aus Polyester bestehende Obermaterial 7 wird eine
nanostrukturierte Oberflächenmodifikation 12 aufgebracht.
Diese weist Nanopartikel auf, die bevorzugt aus fluorierten Kohlenwasserstoffen
bestehen. Diese Nanopartikel sind auf dem Obermaterial 7 angeordnet.
In den Abständen
bilden sich Luftkissen 13. Es ergibt sich somit eine Oberflächenstruktur
vergleichbar mit einem Lotusblatt. Dieser Aufbau gewährleistet,
dass Wassertropfen 14 sowie Schmutzpartikel und Mikroorganismen 15 abperlen.
Die Pfeilrichtung zeigt die Bewegung des Wassertropfens an, die
von der Schwerkraft gelenkt wird. Besonders wirksam ist eine hydrophobe
Ausführung
damit natürlich
an einer senkrechten Wand.
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7 zeigt
ein Auswahlschema zur Auswahl der geeigneten Außenschicht. Es soll hierbei
nochmals betont werden, dass die Erfindung sehr viele verschiedene
Ausführungformen
umfasst. 7 zeigt beispielhaft auf, wie
die geeignete Funktionsbeschichtung 6 für verschiedene Ausführungsformen aufgefunden
werden kann. Zunächst
ist anhand der Anforderungen etwa von Architekten, Bauherren und/oder
Baunormen zu entscheiden, welche Eigenschaften erreicht werden sollen.
Für die
häufig
gewünschte
Schmutz- und Wasserabweisung gibt es im Wesentlichen drei Möglichkeiten.
Es können
konventionelle Harze aus fluoriertem Kohlenwasserstoff vorgesehen
werden. Ferner ist eine photokatalytische Ausrüstung möglich. Hierbei kommt in der
Regel Titandioxid zum Einsatz. Schließlich kommt die oben näher beschriebene
nanostrukturierte Ausrüstung, also
die Verwendung von Nanokompositen in Betracht. Dabei hat man die
Wahl Nanokomposite mit und ohne fluorierten Kohlenwasserstoffen
einzusetzen. Zur Vermeidung von Bewuchs der Oberfläche, insbesondere
zur Vermeidung von Algen- und Schimmelbewuchs, hat man grundsätzlich die
Wahl zwischen einem chemischen Ansatz, und einem physikalischen
Ansatz. So können
chemische Substanzen, wie etwa quarternäre Ammoniumverbindungen, Octylisothiazolinon
oder Pyrithion verhindern, das Algen oder Schimmel wachsen. Es ist
zusätzlich
oder alternativ möglich,
dafür zu
sorgen, dass keine lang anhaltende Feuchtigkeit auftritt. Hierzu
dienen etwa IR-aktive Pigmente auf Basis von antimondotiertem Zinkoxid
oder Phasenwechselmaterialien, die als Latentwärmespeicher dienen. Die IR-aktiven
Pigmente reduzieren die langwellige Wärmeabstrahlung und sorgen so
für höhere Wandtemperaturen.
Phasenwechselmaterialien speichern die durch Sonneneinstrahlung
untertags in die Wand eingebrachte Wärme und geben diese bei der
nächtlichen
Abkühlung
wieder ab, so dass die nächtliche
Abkühlung
geringer ausfällt.
Die niedrigeren Tagestemperaturen sind unproblematisch. Die erzielten
höheren
Nachttemperaturen verhindern effizient Taubildung und reduzieren damit
die für
Algen- und Schimmelwachstum
erforderliche Feuchte.
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- 1
- Textile
Außenschicht
- 2
- Konventionelle
Wärmedämmung
- 3
- Wand
- 4
- Nanoporöser Schaum
- 5
- Rahmenkonstruktion
- 6
- Funktionsbeschichtung
- 7
- Obermaterial
- 8
- Haftkleber
- 9
- Verstärkungsmaterial
- 10
- Klettvelour
- 11
- Phasenwechselmaterial
- 12
- Nanostrukturierte
Oberflächenmodifikation
- 13
- Luftkissen
- 14
- Wassertropfen
- 15
- Schmutzpartikel
und Mikroorganismen