DE102009050715A1

DE102009050715A1 - Begrüntes Bauelement für horizontale, schräge und/oder vertikale Flächen von Bauwerken

Info

Publication number: DE102009050715A1
Application number: DE102009050715A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Behrens
Original assignee: Individual
Current assignee: Xf Technologies Bv Nl
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2011-05-19
Also published as: MX2012004902A; AU2010311970A1; CA2778795A1; RU2012121871A; WO2011050778A1; EP2494123A1; JP2013507975A; US20120260572A1; CN102667027A

Abstract

Ein begrüntes Bauelement für horizontale, schräge und/oder vertikale Flächen von Bauwerken besitzt eine untere Basisplatte, die als Dämmplatte ausgebildet ist. Auf der Oberfläche des Bauelements befindet sich eine Vegetationsschicht mit niederen und/oder höheren Pflanzen. Zwischen der Dämmplatte und der Vegetationsschicht ist eine pflanzenverträgliche, diffusionsoffene Kleberschicht angeordnet, und auf der Kleberschicht ist ein poröses und/oder offenporiges, grob strukturiertes, biologisch aktives Material in Form unterschiedlicher Körnungen aufgeklebt.

Description

Die Erfindung betrifft ein begrüntes Bauelement für horizontale, schräge und/oder vertikale Flächen von Bauwerken, mit einer unteren Basisplatte, die als Dämmplatte ausgebildet ist, und mit einer oberen Vegetationsschicht mit niederen und/oder höheren Pflanzen.
Es ist seit langem bekannt, Dächer oder Fassaden oder andere Flächen von Bauwerken zu begrünen. Neben der wichtigen ökologischen Bedeutung kommt der Begrünung dabei auch in optischer Hinsicht eine bedeutsame Funktion zu und stellt insgesamt einen optischen Gewinn für das Stadt- und Landschaftsbild dar. Weitere Vorteile sind die hohe Lebensdauer der begrünten Flächen durch den Schutz vor UV-Strahlung, der geringe Pflegeaufwand, die Verbesserung der Luftqualität sowie der Regenwasserrückhalt.
Eine Begrünung von Dächern mit horizontalen oder schrägen Flächen sowie von Fassaden mit vertikalen Flächen kann beim Neubau eines Gebäudes von Anfang an geplant und vorgesehen werden. Daneben bietet sich eine Begrünung aber auch dann an, wenn zum Beispiel ein bereits vorhandenes Flachdach eines Gebäudes wegen einer schadhaften Abdichtung oder anderer Schäden repariert und erneuert werden muss.
Sowohl bei der Erst-Begrünung als auch bei einer nachträglichen Begrünung von Flächen eines Gebäudes – zum Beispiel von Dächern – müssen bekanntlich für das Dach bestimmt Werte für eine Wärmedämmung eingehalten werden, welche in Bauvorschriften festgelegt sind, um vorgeschriebene Wärmedurchlasswiderstandswerte einzuhalten.
Durch das Dokument EP 0 202 346 A1 ist zu diesem Zweck bereits ein fertigbegrüntes Bauelement mit Vegetation bekannt, bei dem eine untere Basisplatte als Dämmplatte ausgebildet ist. Auf der Oberfläche dieser Dämmplatte ist eine Strukturschicht angeordnet, welche ein Substrat beinhaltet und welche begrünt ist. Das bekannte Bauelement kann somit zur Begrünung von Flächen verwendet werden und wegen der Dämmplatte besitzt das Bauelement dabei einen definierten Wärmedurchlasswiderstand.
Auch für einen Nicht-Fachmann bereitet es keine große Schwierigkeit, auf einer Dachfläche durch einfaches Aneinanderlegen mehrerer Bauelemente eine großflächige Begrünung herzustellen, wodurch man insgesamt eine komplett begrünte Dachfläche erhält, die neben der Begrünung auch die Forderung nach einem bestimmten Wärmedurchlasswiderstand erfüllt.
In der Praxis hat sich allerdings gezeigt, dass das bekannte Bauelement nicht frei von Nachteilen ist. Die sich innerhalb der auf der Dämmplatte angeordneten Strukturschicht befindlichen Wurzeln der die Begrünung bildenden Pflanzen stehen mehr oder weniger in direktem Kontakt mit der Dämmplatte. Bei längerer Sonneneinstrahlung wird die Wärme bestimmungsgemäß durch die Dämmplatte zurück gehalten bzw. reflektiert, und durch die damit verbundene Wärmerückstrahlung entsteht innerhalb der Strukturschicht ein Wärmestau. Durch diesen Wärmestau kann eine Überhitzung der Wurzeln der Pflanzen auftreten, wodurch das Wachstum der Pflanzen leidet. Wegen des Wärmestaus können die Wurzeln im schlimmsten Fall regelrecht verbrennen, so dass die Pflanzen absterben.
Bei einer Begrünung und Dämmung von Fassaden haftet dem bekannten Bauelement ferner der Nachteil an, dass eine Bewässerung durch die senkrechte Lage der mit einem Substrat gefüllten Strukturschicht oft unzureichend und ungleichmäßig ist, weil das Wasser nach unten abfließt. Die ungleichmäßige Feuchtigkeitsverteilung und Bewässerung bewirkt ein ungleichmäßiges Wachstum der zu Begrünung dienenden Pflanzen. Dabei können sich freie, nichtbegrünte Vegetationsflächen ergeben, die in optischer Hinsicht einen nachteiligen Eindruck vermitteln.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein fertig begrüntes Bauelement zu schaffen, welches eine Dämmung von Bauwerken ermöglicht, ohne dass die Begrünung darunter leidet, dass das Bauelement eine Dämmplatte besitzt.
Die Erfindung geht aus von einem begrünten Bauelement für horizontale, schräge und/oder vertikale Flächen von Bauwerken, mit einer unteren Basisplatte, die als Dämmplatte ausgebildet ist, und mit einer oberen Vegetationsschicht mit niederen und/oder höheren Pflanzen.
Zur Lösung der genannten Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen der Dämmplatte und der Vegetationsschicht eine pflanzenverträgliche Kleberschicht angeordnet ist, dass auf der Kleberschicht ein poröses und/oder offenporiges, grob strukturiertes, biologisch aktives Material in Form unterschiedlicher Körnung aufgeklebt ist, und dass die Kleberschicht diffusionsoffen ausgebildet ist.
Die in neuartiger Weise zwischen der Vegetationsschicht und der Dämmplatte angeordnete Kleberschicht hat mehrere Funktionen. Eine wichtige Funktion, die für eine erfolgreiche, langfristige und gleichmäßige Begrünung des Bauelements von Bedeutung ist, besteht darin, dass die Kleberschicht den direkten Kontakt zwischen der Dämmplatte und den Wurzeln der höheren Pflanzen verhindert. Somit wirkt die diffusionsoffene Kleberschicht wie ein Wärmepuffer, der die Entstehung eines Wärmestaus durch Wärmerückstrahlung vermeidet und somit einer Überhitzung der Wurzeln der höheren Pflanzen entgegenwirkt.
Eine weitere Funktion der Kleberschicht besteht in der Fixierung des porösen und/oder offfenporigen, grob strukturierten und biologisch aktiven Materials, welches auf der Kleberschicht aufgeklebt ist.
Das poröse und/oder offenporige Material besitzt eine hohe Kapillarität und Wasserspeicherfähigkeit, so dass auch bei einer Fassadenbegrünung, also bei vertikalen Flächen, eine gleichmäßige Begrünung ermöglicht wird.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung bildet das poröse und/oder offenporige Material eine Vegetationstragschicht für die niederen Pflanzen der Vegetationsschicht. Als niedere Pflanzen werden vorzugsweise Moose verwendet.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung bilden die unterschiedlichen Körnungen des porösen und/oder offenporigen Materials Zwischenräume, und diese Zwischenräume sind mit Sand verfüllt, der dann eine Vegetationstragschicht für die höheren Pflanzen der Vegetationsschicht bilden kann. Als höhere Pflanzen kommen vorzugsweise Sukkulenten zur Anwendung, deren Wurzeln sich in dem Sand erstrecken.
In zweckmäßiger Ausgestaltung ist das poröse und/oder offenporige Material durch Vulkansteine, Schlacke oder Blähton mit grober Körnung gebildet. Bei der Vorkultivierung und Herstellung des erfindungsgemäßen Bauelements werden Moossprossen und/oder Moossporen auf das poröse Material aufgebracht, und die Vulkansteine, Schlacke oder Blähton mit grober Körnung ermöglichen es, dass sich die Moossprossen oder Moossporen an dem Material festhalten können. Das Vulkangestein kann damit eine Vegetationsgrundlage für die Moose bilden, welche bekanntlich keine Wurzeln besitzen.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6 ferner vorgesehen, dass zwischen der Dämmplatte und der Vegetationsschicht eine pflanzenverträgliche und diffusionsoffene Kleberschicht angeordnet ist, und dass auf der Kleberschicht eine hygroskopische Mineralwolle aufgeklebt ist, die eine Vegetationstragschicht für die niederen und höheren Pflanzen der Vegetationsschicht bildet.
Anstelle eines porösen Materials kommt hier eine hygroskopische Mineralwollplatte zum Einsatz, die durch die Kleberschicht fixiert ist. Ein solches erfindungsgemäßes Bauelement ist wegen der hygroskopischen Eigenschaft der Mineralwollplatte vorzugsweise für horizontale Flächen geeignet.
In zweckmäßiger Ausgestaltung dieser Lösung ist oben auf der Mineralwollplatte eine Krallschicht befestigt. Solche Krallschichten sind an sich bekannt und vorzugsweise nach Art einer Schlingmatte ausgebildet, wobei die Krallschicht aus einem unverrottbaren Material besteht.
Die Krallschicht soll einer Zerstörung der niederen Pflanzen – also der Moose – durch Vögel entgegenwirken. Vögel verwenden nämlich gerne Moose und auch das Material der Mineralwollplatte als Nistmaterial oder suchen darin nach Futter, was zu Schäden an der Vegetationsschicht führen kann. Durch die Krallschicht werden die Vögel entscheidend daran gehindert, die Moosschicht oder die Mineralwollplatte zu zerstören.
Die bei der Erfindung vorgesehene Dämmplatte kann in zweckmäßiger Weise sowohl als Wärmedämmplatte oder auch als Schalldämm- und Schalldämpflatte ausgebildet werden. Insbesondere bei vertikalen Flächen lässt sich daher mit dem erfindungsgemäßen Bauelement eine Schalldämmung in Verbindung mit einer optisch angenehmen Begrünung verwirklichen.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
1 und 2 jeweils eine schematische Querschnittsansicht eines begrünten Bauelements mit niederen Pflanzen, und
3 eine schematische Querschnittsansicht eines Bauelements mit niederen Pflanzen für horizontale oder leicht schräg verlaufende Flächen.
In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß 1 umfasst das begrünte Bauelement 10 auf der unteren Seite eine Dämmplatte 12, die aus einem Dämmmaterial 14 besteht. Das Dämmmaterial 14 ist als Wärmedämmmaterial ausgebildet.
Auf der Dämmplatte 12 eine diffusionsoffene und pflanzenverträgliche Kleberschicht 20 aufgebracht, und auf der oberen Seite der Kleberschicht 20 befindet sich eine Schicht aus porösem und/oder offenporigen Material 22, welches aus Vulkangestein besteht, und welches auf die Kleberschicht 20 aufgeklebt ist.
Bei dem porösen Material 22 handelt es sich um unregelmäßige Teile von Vulkangestein mit hoher Kapillarität und Wasserspeicherfähigkeit. Die Körnung des Vulkangesteins des porösen Materials 22 beträgt etwa 5–50 mm.
Bei der Vorkultivierung des Bauelements 10 zur Herstellung eines fertigbegrünten Bauelements 10 werden Moossprossen und/oder Moossporen auf das Vulkangestein des porösen Materials 22 aufgebracht. Die Moossprossen und/oder Moossporen verkrallen sich auf den Vulkansteinen oder saugen sich an diesen fest. Im Verlauf der anschließenden Kultivierung wächst eine Moosschicht heran, welche eine Vegetationsschicht 24 bildet.
Die Dicke der Kleberschicht 20 beträgt ca. 5–10 mm. Die Kleberschicht 22 kann zum Beispiel durch ein Mörtelgemisch oder einen flexiblen Kleber gebildet sein. Die Gesamte Dicke des Bauelements 10 liegt zwischen 5–10 cm.
Wenn auf das Bauelement 10 Wärme durch Sonneneinstrahlung einwirkt, wirkt die diffusionsoffene Kleberschicht wie ein Wärmepuffer, der die Entstehung eines Wärmestaus durch Wärmerückstrahlung und somit eine Überhitzung der Wurzeln oder der Moose der Vegetationsschicht 24 vermeidet. Die Kleberschicht 20 verhindert den direkten Kontakt zwischen der Dämmplatte 12 und den Wurzeln der höheren Pflanzen bzw. dem Moos der Vegetationsschicht 24.
Die Dämmplatte 12 bewirkt einen sommerlichen Wärmeschutz. Unterstützt wird dies durch die Beschattung der Pflanzen der Vegetationsschicht 24. Durch die Wasserspeicherfähigkeit des porösen Materials 22 kann darüber hinaus kühlende Verdunstungskälte entstehen, und durch die Vegetationsschicht 24 findet auch noch eine teilweise Absorption der Sonneneinstrahlung statt. Besonders in wärmeren Klimazonen bedeutet dies, dass zur Kühlung der mit dem Bauelement 10 versehenen Gebäude weniger Energie aufgebracht werden muss.
Umgekehrt bietet das begrünte Bauelement 10 wegen seiner Dämmplatte 12 auch einen winterlichen Kälteschutz.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß 2 unterscheidet sich von 1 dadurch, dass die Dämmplatte 12 eine obere Abdeckplatte 16 sowie eine untere Abdeckplatte 18 umfasst, welche jeweils mit dem Dämmmaterial 14 verbunden sind.
Die beiden Abdeckplatten 16 und 18 besitzen jeweils einen Stufenfalz 28. Diese Stufenfalze 28 erlauben es, mehrere Bauelemente 10 problemlos aneinander zu legen, wobei sich die Stufenfalze benachbarter Bauelemente 10 überlappen, wodurch eine einfache, kostengünstige und stabile Herstellung einer Lage aus mehreren Bauelementen 10 möglich ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß 3 ist an Stelle des porösen Materials 22 in 1 und 2 eine hygroskopische Mineralwollplatte 26 vorgesehen. Auf der Mineralwollplatte 26 befindet sich die Vegetationsschicht 24, die durch eine Moosschicht gebildet ist.
Außerdem ist oberhalb der Mineralwollplatte 26 noch eine Krallschicht 30 befestigt, die in an sich bekannter Weise nach Art einer Schlingmatte ausgebildet ist. Die Krallschicht 30, die große Hohlräume bildet, kann dabei aus einem unverrottbarem Material bestehen.
Der Zweck der Krallschicht 30 besteht darin, einer Zerstörung der Oberfläche des Bauelementes 10 durch Vögel entgegen zu wirken. Sowohl Moose als auch das Material der Mineralwollplatte 26 werden von Vögeln gern als Nistmaterial verwendet oder sie suchen in diesen Schichten nach Futter, was zu Schäden an der Vegetationsschicht 24 und an der Mineralwollplatte 26 führen kann. Durch die Krallschicht 30 werden die Vögel entscheidend daran gehindert, die Moosschicht oder die Mineralwollplatte 24 zu zerstören.
Neben der Moosschicht können bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 auch höhere Pflanzen in der Vegetationsschicht 24 vorgesehen werden.
Die Verwendung höherer Pflanzen, vorzugsweise Sukkulenten, in der Vegetationsschicht 24 ist auch bei den Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2 möglich. Durch die unterschiedlichen Körnungen des porösen und/oder offenporigen Materials 22 werden Zwischenräume gebildet, und diese Zwischenräume sind dann mit Vulkangesteinssand verfüllt. Die Wurzeln der Sukkulenten können sich dann in dem Vulkansgesteinsand erstrecken.
Bezugszeichenliste

10: Bauelement
12: Dämmplatte
14: Dämmmaterial
16: obere Abdeckplatte
18: untere Abdeckplatte
20: Kleberschicht
22: poröses Material
24: Vegetationsschicht
26: hygroskopische Mineralwollplatte
28: Stufenfalz
30: Krallschicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0202346 A1 [0005]

Claims

Begrüntes Bauelement (10) für horizontale, schräge und/oder vertikale Flächen von Bauwerken, mit einer unteren Basisplatte, die als Dämmplatte (12; 14) ausgebildet ist, und mit einer oberen Vegetationsschicht (24) mit niederen und/oder höheren Pflanzen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dämmplatte (12; 14) und der Vegetationsschicht (24) eine pflanzenverträgliche Kleberschicht (20) angeordnet ist, und dass auf der Kleberschicht (20) ein poröses und/oder offenporiges, grob strukturiertes, biologisch aktives Material (22) in Form unterschiedlicher Körnungen aufgeklebt ist, und dass die Kleberschicht (20) diffusionsoffen ausgebildet ist.
Begrüntes Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse und/oder offenporige Material (22) eine Vegetationstragschicht für die niederen Pflanzen (Kryptogamen) der Vegetationsschicht (24) bildet.
Begrüntes Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Körnungen des porösen und/oder offenporigen Materials (22) Zwischenräume bilden, und dass die Zwischenräume mit Sand verfüllt sind, der eine Vegetationstragschicht für die höheren Pflanzen (Phanegoramen) der Vegetationsschicht (24) bildet.
Begrüntes Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sand durch Vulkangesteinssand gebildet ist.
Begrüntes Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse und/oder offenporige Material (22) durch Vulkansteine, Schlacke oder Blähton mit grober Körnung gebildet ist.
Begrüntes Bauelement (10) für horizontale, schräge und/oder vertikale Flächen, mit einer unteren Basisplatte, die als Dämmplatte (12; 14) ausgebildet ist, und mit einer oberen Vegetationsschicht (24) mit niederen und/oder höheren Pflanzen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dämmplatte (12; 14) und der Vegetationsschicht (24) eine pflanzenverträgliche und diffusionsoffene Kleberschicht (20) angeordnet ist, und dass auf der Kleberschicht (20) eine hygroskopische Mineralwollplatte (26) aufgeklebt ist, die eine Vegetationstragschicht für die niederen Pflanzen und höheren Pflanzen der Vegetationsschicht (24) bildet.
Begrüntes Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass oben auf der Mineralwollplatte (26) eine Krallschicht (30) befestigt ist.
Begrüntes Bauelement nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmplatte (12) ausschließlich durch ein Dämmmaterial (14) gebildet ist.
Begrüntes Bauelement nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmplatte (12) aus einem Dämmmaterial (14) besteht, welches oben durch eine obere Abdeckplatte (16) und unten durch eine untere Abdeckplatte (18) abgedeckt ist, und dass die beiden Abdeckplatten (16, 18) mit dem Dämmmaterial verbunden sind.
Begrüntes Bauelement nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmplatte (12) als Wärmedämmplatte ausgebildet ist.
Begrüntes Bauelement nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmplatte (12) als Schalldämm- und/oder Schalldämpfplatte ausgebildet ist.