Verbundelement aus Holz und Wärmedämmung

Abstract

 Verbundelement aus Holz und Wärmedämmung, das insbesondere als tragendes Wandelement oder als Dach- bzw Deckenbalken beim Hausbau verwendet wird, umfassend wenigstens zwei im wesentlichen parallel angeordnete Holzlatten, wobei zwischen den Holzlatten ausschließlich Dämmstoff angeordnet und mit den Holzlatten verbunden ist, so daß ein im wesentlichen steifes Verbundelement gebildet wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verbundelement aus Holz und Wärmedämmung, das insbesondere als tragendes Wandelement oder als Dach- bzw. Deckenbalken beim Hausbau verwendet wird, gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 9.

[0002] Tragende Holzquerschnitte kommen vor allem als Stützen/Stiele im Außenwandbereich von Gebäuden, die in Holzriegel/-Rahmenbauweise errichtet werden, vor. Die derzeit verwendeten Holzquerschnitte bzw. Holzstiele sind meist Balken aus Vollholz, die in regelmäßigen Abständen in einer Hauswand aber auch in Dach- bzw Deckenflächen angeordnet sind. Zwischen den einzelnen Hölzern befindet sich üblicherweise Dämmstoff mit einem hohen Dämmwert zur Isolierung des Hauses nach außen. In einem derartig aufgebauten Dach-, Decken- oder Wandbauteil bilden die genannten Holzquerschnitte wegen ihres vergleichsweise geringeren Dämmwertes Wärmebrücken, die den gesamten Dämmwert der Wand verringern.

[0003] Um diese Schwachstellen zu reduzieren ist es bekannt, die Querschnitte nicht mehr aus Vollholz, sondern aus zwei im wesentlichen parallel angeordneten Holzlatten in Form eines I- oder Kastenträgers zu bilden. Zwischen oder seitlich an den zwei Holzlatten sind ein oder zwei dünne Holzwerkstoffplatten angeordnet, die die beiden Latten miteinander verbinden (vgl. Fig. 2). Unmittelbar angrenzend an den jeweiligen Träger und/oder im Träger selbst ist wiederum Dämmstoff angeordnet. Durch die Reduzierung des Holzquerschnitts im Mittelbereich des Trägers wird zwar die Dämmwirkung gegenüber dem Vollholzbalken verbessert, eine Wärmebrücke bleibt aber wegen des verbindenden Holzelements in reduzierter Form weiter bestehen.

[0004] Neben der mangelhaften Wärmedämmung ist auch die schalldämmende Wirkung der vorstehend beschriebenen Träger nicht ausreichend.

[0005] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die wärme- und schalldämmtechnischen Eigenschaften eines solchen Holz-Verbundelements weiter zu verbessern.

[0006] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 9 angegebenen Merkmale. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0007] Das erfindungsgemäße Verbundelement besteht aus wenigstens zwei im wesentlichen parallel angeordneten Holzlatten, zwischen denen - vorzugsweise ausschließlich - Dämmstoff angeordnet und mit den Holzlatten verbunden ist. Der Dämmstoff ist dabei so ausgewählt, daß ein im wesentlichen steifes, einstückiges Verbundelement gebildet wird, das in seiner Festigkeit einem Querschnitt aus Vollholz möglichst nahekommt.

[0008] Alternativ können auch in Längsrichtung des Verbundelementquerschnitts, d.h. senkrecht zur Wand (wie in Fig. 1 betrachtet), Dämmstoff und ggf. weitere Holzlatten vorgesehen sein.

[0009] Dabei werden unter "Holzlatten" sowohl aus Massivholz geschnittene Platten verstanden, als auch Latten, die hauptsächlich aus Holz bestehen und nachträglich zu solchen Latten zusammengefügt werden, beispielsweise verklebte Schichtholzplatten, einschichtige Faserplatten mit gerichteter Faserstruktur, bei denen die Faserrichtung vorzugsweise der Längsrichtung der Latten entspricht und deren Fasern länger sind als die größte Querschnittserstreckung des in Längsrichtung betrachteten Querschnittes der Latten. Die Holzlatten selbst können auch Hohlkammer-Profile aus Holz sein.

[0010] Der zwischen den Holzlatten angeordnete Dämmstoff besteht vorzugsweise wiederum primär aus einem Holzwerkstoff, also insbesondere zu mehr als 90 Gew.-%, insbesondere zu mehr als 95 Gew.-%, insbesondere zu mehr als 98 Gew.-% aus einem Holzwerkstoff. Als restliche Bestandteile kommen insbesondere Klebstoffanteile und/oder brandhemmende Bestandteile in Frage, wobei als Klebstoff vorzugsweise Klebstoffe auf Lignin-Basis verwendet werden.

[0011] Als Dämmstoff auf Holzwerkstoff-Basis kommen hauptsächlich nachträglich aus Holzbestandteilen, insbesondere Holzfasern, zusammengefügte, insbesondere verpreßte oder verklebte, Werkstoffe in Frage, wie beispielsweise Holzfaserplatten, insbesondere die sogenannten Weichfaserplatten, die ein vergleichsweise niedriges spezifisches Gewicht und einen hohen Porenanteil aufweisen.

[0012] Der Volumenanteil der Poren beim Dämmstoff sollte dabei mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 25 % betragen, wobei die Poren vorzugsweise in sich abgeschlossene Poren sind bei gleichmäßiger, möglichst feiner Verteilung über den Querschnitt des Dämmstoffes. Bevorzugt sind dabei die Poren so klein wie möglich, jedoch sind auch große Porenbildungen mit definierter Form, beispielsweise in Form von Durchgangsbohrungen, eingelassenen Hohlkörpern etc., vorstellbar.

[0013] Im Vordergrund steht dabei immer der Gedanke, daß das gesamte Element mehrheitlich, insbesondere vollständig, aus Holz bzw. Holzwerkstoffen besteht, um ein Recycling zu erleichtern. Gleichzeitig soll eine Steifigkeit ähnlich eines einstückigen, massiven, gewachsenen Holzbalkens aus Vollholz erzielt werden.

[0014] Der zwischen den Holzlatten angeordnete Dämmstoff besteht alternativ aus druckbelastbaren Materialien, wie: Polyurethan, Polystyrol (extrudiert oder expandiert), Holzweichfaser-MDF-Platten oder Mineralwolle.

[0015] Der eingesetzte Dämmstoff hat eine Druckfestigkeit von 20kPa bis 200kPa, vorzugsweise eine größtmögliche Druckfestigkeit bei geringstmöglicher Stauchung und größtmöglicher wärmedämmender Wirkung, und insbesondere eine Druckfestigkeit von 50kPa bis 200kPa, insbesondere von 100 - 200 kPa.

[0016] Das spezifische Gewicht des Dämmstoffs beträgt zwischen 15 kg/m³ und 400 kg/m³, vorzugsweise 200 kg/m³ bis 400 kg/m³ und insbesondere für Hartschäume 20-60 kg/m³, Mineralwolle 60-200 kg/m³ und Weichfaser-MDF-Platten 200-400 kg/m³.

[0017] Die wärmedämmende Wirkung des Dämmstoffs liegt zwischen 0,025 bis 0,1 W/mK, vorzugsweise bei möglichst kleinen Zahlenwerten und insbesondere bei 0,035-0,055 W/mK.

[0018] Der Dämmstoff schließt seitlich vorzugsweise bündig mit den Holzlatten ab, kann jedoch auch schmäler gebildet sein, wenn ein Material mit ausreichender Druckfestigkeit verwendet wird.

[0019] Zur Herstellung einer festen Verbindung mit den Holzlatten ist der Dämmstoff entweder eingeschäumt oder mittels eines geeigneten Haftmittels (oder Klebers), z.B. PU-Kleber, mit den Holzlatten verklebt.

[0020] Zur Erhöhung der Druckfestigkeit kann das Dämmmaterial auch noch im zusammengesetzten Zustand gepreßt werden.

[0021] Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 und 2 beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Verbundstütze von oben; und

Fig. 2: eine Aufsicht auf einen bekannten I- bzw. Kastenträger von oben.

[0022] In Fig. 1 ist ein in eine Wand 4 eingebautes Verbundelement 1 gezeigt. Dabei hat das Verbundelement 1 in etwa die Wandstärke 4 ohne Verkleidung/Beplankung 5.

[0023] Das Verbundelement umfaßt zwei im wesentlichen parallel angeordnete Holzlatten oder Kanthölzer 2, zwischen denen Dämmstoff 3 angeordnet ist. Die Holzlatten 2 sind außen, stirnseitig angeordnet und bilden zusammen mit dem Dämmstoff 3 plane seitliche Flächen.

[0024] Der Dämmstoff 3 ist fest mit den Holzlatten 2 verbunden, so daß ein im wesentlichen steifes, einstückiges Verbundelement 1 gebildet wird.

[0025] Unmittelbar angrenzend an das Verbundelement 1 ist die Wand 4 mit einem Dämmaterial 6 ganz oder teilweise gefüllt, das sich üblicherweise von dem Material des Dämmstoffs 3 unterscheidet, da das Dämmmaterial 6 im Gegensatz zum Dämmstoff 3 keine tragende Funktion erfüllen muß.

[0026] Fig. 2 zeigt einen bekannten I- bzw. Kastenträger mit zwei stirnseitig angeordneten Holzlatten 2, zwischen denen im Falle des I-Trägers (links in Fig. 2) eine Holzplatte 7 mit geringerer Breite angeordnet ist. Beim Kastenträger (rechts in Fig. 2) sind zwei Holzwerkstoffplatten 7 seitlich an den Holzlatten 2 angeordnet. Die dazwischen bzw. seitlich angeordneten Holzwerkstoffplatten 7 gewährleisten zwar die Stabilität und Tragfestigkeit der Stütze, bilden jedoch weiterhin eine Wärmebrücke, die den Gesamt-Dämmwert der Wand reduziert.

Ansprüche

1. Holz-Verbundelement, insbesondere als tragendes Wandelement für den Hausbau, umfassend wenigstens zwei im wesentlichen parallel angeordnete Holzlatten (2),
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Holzlatten (2) Dämmstoff (3) angeordnet und mit den Holzlatten (2) verbunden ist, so daß ein im wesentlichen steifes Verbundelement (1) gebildet wird.

2. Holz-Verbundelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dämmstoff (3) aus Polyurethan, Polystyrol, Holzweichfaserplatten, mitteldichte Faserplatten (MDF), Holzweichfaser-MDF-Platten, oder Mineralwolle besteht.

3. Holz-Verbundelement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dämmstoff (3) eine Druckfestigkeit von 20kPa bis 200kPa, vorzugsweise eine größtmögliche Druckbelastbarkeit bei geringstmöglicher Stauchung und größtmöglicher wärmedämmender Wirkung, und insbesondere von 50kPa bis 100kPa aufweist.

4. Holz-Verbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dämmstoff (3) ein spezifisches Gewicht von 15kg/m³ bis 400 kg/m³, vorzugsweise von 200 kg/m³ bis 400 kg/m³ und/oder insbesondere für Hartschäume 20-60 kg/m³, Mineralwolle 60-200 kg/m³ und Weichfaserplatten 200-400 kg/m³ aufweist.

5. Holz-Verbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dämmstoff (3) einen Anteil am Gesamtquerschnitt der Verbundstütze von 10% bis 70%, vorzugsweise von 50% bis 70% und insbesondere von 50% bis 60% hat.

6. Holz-Verbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dämmstoff (3) seitlich bündig mit den Holzlatten (2) abschließt.

7. Holz-Verbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dämmstoff (3) durch Schäumen oder Verkleben mit den Holzlatten (2) verbunden ist.

8. Holz-Verbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dämmstoff (3) nach dem Verbinden mit den Holzlatten (2) gepreßt wird.

9. Verwendung eines Holz-Verbundelements nach Anspruch 1 als Wandelement oder Dach-/Deckenelement, insbesondere als tragendes Element, beim Hausbau.

Zeichnung