[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei
zu betonierenden Bauteilen, insbesondere zwischen einem Gebäude und einem vorkragenden
Außenteil, bestehend aus einem dazwischen zu verlegenden Isolierkörper mit zumindest
integrierten Druckelementen, die im eingebauten Zustand des Bauelementes im wesentlichen
horizontal und quer zur im Wesentlichen horizontalen Längserstreckung des Isolierkörpers
durch diesen hindurch verlaufen und jeweils an beide Bauteile anschließbar sind.
[0002] Derartige Bauelemente werden beispielsweise zwischen einem Balkon und der zugehörigen
Geschossdecke eingebaut, um eine Kältebrücke in diesem Bereich weitestgehend zu vermeiden,
wobei Bewehrungsstäbe, die an beide Bauteile, also an den Balkon und an die Geschossdecke,
unter Durchquerung des Isolierkörpers angeschlossen sind, für die nötige Übertragung
der auftretenden Zug-, Quer- und Druckkräfte sorgen. Im Regelfall - wie er z. B. in
der EP-A 0 831 183 offenbart ist - bestehen diese Bewehrungselemente im Fugenbereich
aus Edelstahl, der ausreichenden Schutz vor Korrosion bietet und auf der anderen Seite
auch gute Wärmedämmeigenschaften besitzt. Nachteilig an den Edelstahl-Bewehrungsstäben
sind aber insbesondere die hohen Kosten, vor allem wenn - wie es bei den Druckelementen
der Fall ist - zur Erzielung einer ausreichenden Tragfähigkeit Bewehrungselemente
mit relativ großen Querschnitten verwendet werden müssen.
[0003] Im Stand der Technik sind zwar bereits Lösungsansätze dafür bekannt, wie man den
Einsatz von Edelstahl-Druckelementen umgeht und statt dessen alternative Materialien
verwendet: So schlägt beispielsweise die DE 34 26 538 vor, die Druckelemente aus Ortbeton
herzustellen, wobei sich diese Betondruckelemente sowohl durch einen günstigen Preis
als auch durch ausreichend günstige Korrosionsbeständigkeit auszeichnen. Nachteilig
an - auch aus DE-A 31 16 381 bekannten - Betondruckelementen ist jedoch die vergleichsweise
schlechte Wärmedämmeigenschaft von Beton, die ja gerade durch die Verwendung des Bauelements
zur Wärmedämmung im Fugenbereich umgangen werden sollte.
[0004] Hiervon ausgehend liegt nun der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Bauelement zur Wärmedämmung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, dessen
Druckelemente sich durch gute Wärmedämmeigenschaften, eine gute Korrosionsbeständigkeit
und durch günstige Kosten auszeichnen.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Druckelemente aus Beton
hergestellt sind derart, dass sie zumindest zwei quer zur Längserstreckung des Isolierkörpers
durch diesen hindurch verlaufende Druckstege und zwischen den Druckstegen zumindest
ein Isolierelement in Form eines gegenüber den Betonbauteilen abgeschirmten Hohlraumes
aufweisen.
[0006] Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines Druckelementes, das nicht nur kostengünstiger
als Edelstahl-Druckelemente ist, sondern bei größerer Tragfähigkeit auch eine bessere
Wärmedämmung aufweist. Wenn in besonders vorteilhafter Weise das Druckelement durch
Extrusion hergestellt wird, lassen sich in einfacher Weise Hohlräume in das Beton-Druckelement
einbringen, die erst für die gegenüber Edelstahl verbesserte Wärmedämmung sorgen.
Mit anderen Worten ermöglicht das Extrusionsverfahren ein Druckelement in Leichtbauweise
mit schlanken und dennoch tragfähigen Druckstegen und mit einem zwischen den Druckstegen
eingeschlossenen Isolierelement, das in einfachster Weise aus Luft besteht und damit
beste Dämmeigenschaften besitzt.
[0007] Die Leichtbauweise wird dadurch begünstigt, dass die Druckelemente an ihren den Betonbauteilen
zugewandten Stirnseiten Kontaktprofile zur Druckkrafteinleitung bzw. Druckkraftausleitung
aufweisen. Diese Kontaktprofile erstrecken sich zweckmäßigerweise parallel zur Längserstreckung
des Isolierkörpers und sind plattenförmig ausgebildet mit einer den Betonbauteilen
zugewandten vertikalen Fläche, die in ihrer Größe zumindest der von den Druckstegen
umschlossenen Vertikalquerschnittsfläche entspricht. Mit anderen Worten sollen die
Kontaktprofile eine großflächige Druckkrafteinleitung bzw. -ausleitung ermöglichen
und hierbei die Druckkraft an die demgegenüber kleinere Querschnittsfläche der Druckstege
weitergeben. Damit die Druckstege der Druckkraft besser Stand halten, verbinden die
Kontaktprofile die zumindest zwei Druckstege zu einem Profilkörper, so dass die Kontaktprofile
den Druckstegen weitere Stabilität verleihen können.
[0008] Darüber hinaus kann es herstellungsbedingt von Vorteil sein, wenn die Druckstege
über eine den Hohlraum durchquerende Querstrebe miteinander verbunden sind, die das
Einknicken des nach dem Extrusionsvorgang noch nicht ausgehärteten Druckelements im
Bereich der schlanken Druckstege verhindert. So wie sich die Querstrebe problemlos
durch das erfindungsgemäße Extrusionsverfahren in die Druckelemente einbringen lässt,
können ohne größeren Aufwand zusätzliche die Stabilität einerseits und die Wärmedämmung
andererseits begünstigende konstruktive Maßnahmen getroffen werden, was bei den üblichen
Edelstahldrucklagern kaum bzw. mit nur unverhältnismäßig hohem Aufwand möglich wäre.
[0009] Was die Extrusionsrichtung bei dem erfindungsgemäßen Druckelement betrifft, so empfiehlt
es sich, dass der Hohlraum durch die Kontaktprofile gegenüber dem Betonbauteilen abgeschirmt
ist, also das Druckelement so herzustellen, dass sich die Hohlraumachse und damit
die Extrusionsrichtung in der Ebene des Isolierkörpers horizontal in Richtung der
Längserstreckung des Isolierkörpers oder senkrecht hierzu in Vertikalrichtung erstreckt.
[0010] Zur Vergrößerung des Hohlraums empfiehlt es sich darüber hinaus, dass die Druckelemente
zumindest in eines der beiden Betonbauteile vorstehen und in diesem Betonbauteil verankert
sind, insbesondere dass sich der Hohlraum auf der in das Betonbauteil vorstehenden
Seite des Druckelementes etwa bis zum Betonbauteil erstrecken kann und nur noch durch
das zugehörige Kontaktprofil gegenüber diesem Betonbauteil abgeschirmt ist. Hierdurch
vergrößert sich darüber hinaus die Länge der Druckstege und damit des dünnwandigen
Druckelementbereichs und somit verbessert sich auch die Wärmedämmung.
[0011] Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; hierbei zeigen
- Figur 1
- ein erfindungsgemäßes Druckelement in Draufsicht;
- Figur 2
- das Druckelement eingebaut in ein Bauelement zur Wärmedämmung in einem Vertikalschnitt;
- Figur 3
- eine alternative Ausführungsform eines Bauelements zur Wärmedämmung in einem Horizontalschnitt;
- Figur 4
- das Bauelement aus Figur 3 entlang der Schnittebene IV-IV aus Figur 3.
[0012] In Figur 2 ist ein Bauelement 1 zur Wärmedämmung auszugsweise dargestellt, das zwischen
einem Gebäude A und einem vorkragenden Außenteil B eingebaut ist und aus einem zwischen
den beiden Bauteilen verlegten Isolierkörper 2 und Bewehrungselementen in Form eines
Druckelementes 3 besteht. Im allgemeinen ist das Bauelement nach oben verlängert und
trägt dort Zugstäbe und Querkraftstäbe wie an sich bekannt.
[0013] Das Druckelement 3 weist zwei plattenförmige Kontaktprofile 5, 6 auf, die an den
den beiden Betonbauteilen A und B zugewandten Stirnseiten des Druckelements 3 angeordnet
sind und parallel zu der Längserstreckung des Isolierkörpers verlaufen. Die Kontaktprofile
5, 6 dienen zur Ein- bzw. Ausleitung der Druckkraft, wobei die Druckkraftübertragung
durch die Fuge zwischen den beiden Bauteilen durch zwei Druckstege 7, 8 zur Verfügung
gestellt wird, die demgemäss quer zur Längserstreckung des Isolierkörpers durch diesen
hindurchverlaufen.
[0014] Die beiden Druckstege 7, 8 schließen zwischen sich einen Hohlraum 9 ein, der als
Isolierelement fungiert und hierzu lediglich mit Luft gefüllt sein muss.
[0015] Dadurch dass das Druckelement 3 in das Betonbauteil B im Bereich des Kontaktprofils
6 vorsteht, lässt sich das Hohlraumvolumen bzw. die Länge der Druckstege vergrößern
und damit die durch das erfindungsgemäße Druckelement zur Verfügung gestellte Wärmedämmung
weiter optimieren.
[0016] In den Figuren 3 und 4 ist ein Bauelement 21 zur Wärmedämmung dargestellt, dessen
Druckelement 23 sich vom Druckelement 3 durch die Form des Extrusionsquerschnitts
und durch die Einbauorientierung unterscheidet. Wie auch das Druckelement 3 weist
das Druckelement 23 zwei an den den Betonbauteilen A, B zugewandten Stirnseiten vorgesehene
Kontaktprofile 25, 26 auf und zwei sich zwischen den beiden Kontaktprofilen erstreckende
Druckstege 27, 28.
[0017] Die wesentlichen Unterschiede liegen demgegenüber darin, dass die Kontaktprofile
25, 26 nicht plattenähnlich parallel zur Längserstreckung des Isolierkörpers angeordnet
sind, sondern statt dessen gewölbt ausgebildet sind mit einer auf den Horizontalschnitt
bezogenen etwa kreisbogenförmigen Außenform. Um das Ausknicken der Druckstege im Bereich
des Hohlraums 29 zu verhindern, ist eine die beiden Druckstege verbindende Querstrebe
30 vorgesehen, die den Hohlraum 29 durchquert und in zwei Hohlraumhälften 29a, 29b
teilt. Darüber hinaus sind die Druckstege 27, 28 mit konkav gekrümmten Außenseiten
versehen und die Hohlräume 29a, 29b sind im Gegensatz dazu konvex gewölbt. Hierdurch
weisen die beiden Druckstege im Horizontalschnitt ungefähr eine Kelchform auf, die
eine optimale Druckkraftübertragung bei minimalen Querschnittsflächen und somit optimaler
Wärmedämmung ermöglicht.
[0018] Die gewölbte Außenform der Kontaktprofile 25, 26 hat aufgrund ihres konvexen Verlaufs
den Effekt, dass das Druckelement wie ein Gelenk etwaigen temperaturbedingten Relativbewegungen
zwischen den beiden Betonbauteilen durch Drehung bzw. durch Abwälzen in der horizontalen
Ebene folgen kann.
[0019] Das Druckelement weist kreisbogenförmig ausgebildeten Kontaktprofile auf und eine
kontinuierlich und absatzlos von den Rändern der Kontaktprofile übergehende kelchartige
Außenform, die sich zur Fugenmitte langsam verjüngt und anschließend auf dem Weg zum
gegenüberliegenden Kontaktprofil wieder kontinuierlich verbreitert, um dort absatzlos
in die Ränder des gegenüberliegenden Kontaktprofils überzugehen. Diese Form gewährleistet
eine optimale Krafteinleitung von der Balkonplatte B in das Druckelement, eine optimale
Druckkraftübertragung bei reduzierter Wärmeleitung durch die Fuge und eine optimale
Druckkraftausleitung in das Gebäude A. Die Querschnitte sind hierbei so gestaltet,
dass sie bei möglichst großer Krafteinleitungsfläche und möglichst schlanker Druckkraftübertragungsquerschnittsfläche
bei gegenseitigem kontinuierlichem Übergang ein dennoch knickfestes, stabiles Druckelement
mit - aufgrund der geringen Querschnittsfläche - dennoch günstiger Wärmedämmung ergeben,
insbesondere wenn als Material für das Druckelement Beton verwendet wird.
[0020] Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil eines optimierten Druckelementes,
das sich aufgrund der Herstellung durch Extrusion einfach mit Hohlräumen versehen
und somit in Leichtbauweise herstellen lässt. Als Ergebnis erhält man ein Druckelement
mit verbesserten Wärmedämmeigenschaften, besserer Tragfähigkeit und gleichzeitig günstigen
Herstellungskosten.
1. Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei Bauteilen, insbesondere zwischen einem Gebäude
(A) und einem vorkragenden Außenteil (B), bestehend aus einem dazwischen zu verlegenden
Isolierkörper (2, 22) mit zumindest integrierten Druckelementen (3, 23), die im eingebauten
Zustand des Bauelementes im wesentlichen horizorital und quer zur im wesentlichen
horizontalen Längserstreckung des Isolierkörpers durch diesen hindurchverlaufen und
jeweils an beide Bauteile anschließbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckelemente (3, 23) aus Beton hergestellt sind derart, dass sie zumindest zwei
quer zur Längserstreckung des Isolierkörpers (2, 22) durch diesen hindurchverlaufende
Druckstege (7, 8, 27, 28) aufweisen und dass in den Druckelementen zwischen den Druckstegen
jeweils zumindest ein Isolierelement (9, 29) in Form eines gegenüber den Bauteilen
(A, B) abgeschirmten Hohlraumes vorgesehen ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beton-Druckelemente (3, 23) durch Extrusion hergestellt sind.
3. Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckelemente (3, 23, 33a, 33b) an ihren den Bauteilen (A, B) zugewandten Stirnseiten
Kontaktprofile (5, 6, 25, 26, 43, 44) zur Druckkrafteinleitung und/oder -ausleitung
aufweisen.
4. Bauelement nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Kontaktprofile (5, 6) parallel zur Längserstreckung des Isolierkörpers (2,
22) erstrecken und plattenförmig ausgebildet sind.
5. Bauelement nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontaktprofile (25, 26, 43, 44) im Horizontalschnitt kreisbogenförmig gewölbt
ausgebildet sind und mit ihrem gewölbten Bereich in die Bauteile (A, B) vorstehen.
6. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die den Bauteilen (A, B) zugewandte vertikale Fläche der Kontaktprofile (5, 6, 25,
26) in ihrer Größe zumindest der von den Druckstegen (7, 8, 27, 28) umschlossenen
Vertikalquerschnittsfläche entspricht.
7. Bauelement nach zumindest Anspruch 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontaktprofile (5, 6, 25, 26) die zumindest zwei Druckstege (7, 8, 27, 28) zu
einem Profilkörper verbinden.
8. Bauelement nach zumindest Anspruch 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Hohlraum (9, 29) durch die Kontaktprofile (5, 6, 25, 26) gegenüber den Bauteilen
(A, B) abgeschirmt ist.
9. Bauelement nach zumindest Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckstege (27, 28) über eine den Hohlraum (29) durchquerende Querstrebe (30)
miteinander verbunden sind.
10. Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckelemente (3, 23, 43, 44) zumindest in eines der Bauteile (A, B) vorstehen
und in diesem verankert sind.
11. Bauelement nach zumindest Anspruch 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Hohlraum (9, 9a, 9b) auf der in das Bauteil (B) vorstehenden Seite des Druckelementes
(3) bis etwa zum Bauteil (B) erstreckt und ihm gegenüber durch das zugehörige Kontaktprofil
(6) abgeschirmt ist.
12. Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckelemente (3, 23, 43, 44) aus hochfestem Beton mit insbesondere Faserarmierung
hergestellt sind.