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Bautechnische Anregung 

 

für VAKUUM-

 

Wandmodule  

 

 

 

 

 

 

Wegen der unlösbaren Umweltprobleme bei der Zementherstellung und beim Abbau von Bausand müssen im Bausektor gänzlich neue Wege beschritten werden:

 

 

Im Wirkprinzip einer Thermoskanne* bleibt z.B. Kaffee - per zweier hauchdünner, silbriger Gläser und einem Grobevakuum - noch bis zum nächsten Tag heiß. Die hier entstehenden differenten Wellenlängen finden thermophysikalisch eine stark verlangsamte Barriere vor.

 

Auch die in der Raumfahrt unter Vakuum eingesetzten dünnen “MLI-Folien” ersetzen die an unseren Gebäuden übliche Speichermasse und sämtliche isolierende Materialien. Im All bewahren diese Folien tatsächlich vor weit höheren Temperaturunterschieden, als sie auf der Erde vorkommen.

 

Hier auf Erden ermöglicht ein in Modulen eingeschlossener Unterdruck und spiegelnde Folien eine optimale Gebäudedämmung. 

 

 

Bevor die Baubeschreibung folgt, möchte ich die Vorzüge dieser Bauweise nennen: 

 

# Dieser Art Baumodule eignen sich überall und zur jeder klimatischen Gegebenheit; und sie sind rasch vorzufertigen. 

    

# Die vollständig aus Holz bestehenden, kosten- und ressourcen-sparenden Module lassen eine rationelle Bauplanung zu.

 

# Die transportablen und leichtgewichtigen Bauelemente (mit nur ~ 17 bis 28 kg/m²) gewähren jeweils eine tragfähige Gebäudestatik. 

 

# Sie lassen sich in platzsparender Stapelung anliefern. Sie werden ohne Baukran oder Baugerüst (z.B. im OSB-Format 1,25 x 2,5 m) von nur zwei Personen zur elastomeren Verfugung gehandhabt.

 

# Im voraus wählbare Objektdesigns, bieten beliebige architektonische Freiheiten. 

 

#  Erhebliche Energiekosten-Einsparung beim winterlichen Heizen wie auch an der sommerlichen Raumkühlung. 

 

#  Teures Nachrenovieren, Verputzerneuerung per Baugerüst sowie Styroporeinsatz entfallen bei dieser Bauweise. 

 

# Die Wände ergeben keine sich aufheizenden Speichermassen; das vermindert auch den städtischen Hitzestau*. 

 

# Die Wände sind schwer entflammbar und bewahren ggf. vor Termitenbefall. Diese Tragfähigkeit gilt auch für mehrstöckige Bauten. Auch bieten die Wände einen perfekten Lärmschutz und übertragen kaum Festkörperschall an die Bewohner.  Weiters gibt es nie feuchte Mauern. 

 

#  Mit leichten Holzwangentreppen anstatt massiver Betonstiegen, sowie Holzrippen-Zwischendecken (z.B. EcoCell-Elemente des Schweizer Architekten Fredy Iseli). Auch da ist `Nachwachsendes´ der bessere Baustoff. 

 

#  Mit den ~drei Zentimeter breiten Elastomerfugen sind die zu 100% aus Holz hergestellten Module in dauerhaft fester Verbindung und gewähren eine sehr hohe Erdbebensicherheit.

    

# Zur Wohnbau-Neuerrichtung, nach Kriegsschäden oder Katastrophen und für den Migrations-Wohnbedarf ermöglicht dieser Ansatz einen günstigen und schnell erstellbaren Wiederaufbau. 

 

#  Durch ein Aufschneiden der elastomeren Fugen ist so ein Gebäude auch schnell restrukturiert. Danach kann es anderen Ortes mit derselben Art Verfugung wieder errichtet werden. Die natürliche Bausubstanz bietet einen hohen Langzeitnutzen. 

 

# Schlanke Zwischenwände wie auch mehrere Stockwerke tragende Wände sind in dieser Vakuumtechnik ausstattbar. Bei mehrstöckigen Bauten werden in den unteren Etagen-Sandwiches entsprechend stärker dimensionierte Stehbalken verbaut. Allgemein ergeben sich auch weit geringere Wandlasten, als in der heute üblichen Massivbauweise. 

 

# Die meisten Produktionsschritte größerer Serien können auch von Roboterarmen - und die nachfolgende Errichtung ohne Baukran und ohne Baugerüst - geleistet werden! 

 

# Die langfristig durch Diffusion entstehende Vakuumminderung ist mittels Drehschieberpumpe über das raumseitig zugängliche Modulventil wieder nachjustierbar. 

 

# Der größte Vorteil kommt aber mit der globalen CO²-Reduktion, welche durch den einsetzenden Paradigmenwechsel in der Baubranche erfolgen kann und wird - denn, Bausand wird künftig einfach zu teuer!

 

 

Zum Stand der Technik: 

 

Ähnlich angedachte Produkte befinden sich bereits am Markt. 

Diese "VIP Paneele” kosten, durch die aufwendigen Prozesse ihrer Herstellung, je m² bis zu 100.- €! 

Sie sind langfristig nicht dicht bzw. ihr Vakuum nicht nachjustierbar - und vor allem - sie bieten keine statische Funktion. 

 

Statisch tragfähige Vakuummodule sind am Markt bisher nicht evident! Jedoch sind schon “VIG Fenster” in Vakuum-Ausführung zu haben.

Der lizenzfreie, hier veröffentlichte Ansatz ist somit "Stand der Technik".

 

 

Wie werden diese Bauelemente hergestellt?

 

Die Modulrahmen tragen beiderseits Hartglas, Blech- oder OSB Platten. 

Bei Verwendung von OSB`s kommen auf die Außenseiten der OSB´s, mit Zaponlack aufgeklebte, 20 my starke Alufolien. 

Zwischen den Platten sind zueinander gereihte, maximal trockene Kantholzsteher verbaut. Entlang zweier stumpfen Kanten werden die Steher zueinander verleimt. Ihre beiden scharfen Kanten hingegen, liegen den zwei OSB´s an. Diese minimale Längskantenberührung lässt somit keine nennenswerte thermische Übertragung entstehen.  

Der Modulrahmen bestehen aus 16 mm starkem und an dessen vier Ecken verzahnten Sperrholz. Die OSB´s werden jede vom rundum laufenden Rahmenfalz eingefasst und mit ihm elastomer verklebt. Das Ergebnis sind dauerhaft gasdichte Sandwichelemente. Die Modulstöße werden mit außen sichtbaren Isolierstreifen bedeckt.  

 

 

Werkseitig werden sie mit halbem Unterdruck versehen ausgeliefert.

Kabel und andere Installationen sind in separierten Schächten zu verlegen. 

Nach der Bauerrichtung wird jedem Modulfeld mit einer Drehschieberpumpe ein atmosphärisch höhenabhängiger etwa 95 %iger Unterdruck  beigebracht. Die Absaugventile befinden sich wohnraumseitig und ermöglichen eine Nachjustierung, der über die Jahre  entstehenden  Luftdiffusion.

 

Werden die Fassadenflächen mit PV-Folie beklebt, so ergibt dies ein völlig energieautarkes Gebäude, dessen Stromüberschuss auch die Ladestation für die E-Mobilität bedienen kann! 

   

Zwischen Fensterscheiben oder vollflächigen Glaselementen wird - auf deren Fläche verteilt - eine entsprechende Anzahl transparenter Acryl-Abstandshalter zwischen-gesetzt. Auch diese Flächen sind über Ventile nachjustierbar. Einen Überschuss an UV-Einstrahlung könnten UV/IR-Folien reflektieren; oder außen platzierte Sonnenrollos regulieren  autosensorisch zur Wunschtemperatur. 

 

Mit einer solar-thermisch unterstützten Wärmepumpenheizung und Frischluft per  Wärmetauscher wird ganzjährig für ein ökonomisches Raumklima gesorgt. 

>> So kann insgesamt nachhaltig bebaut und gewohnt werden! << 

   

 

Was kostet ein m² Vakuumwand in etwa? 

 

2 m² Kronoply-OSB, 12 mm                                     46,- €

2 m² Alufolie                                                                2,- €

17 lm Kantholz + 2 lm Sperrholz + Elastomer    ~ 30,- €

Arbeitszeitaufwand der Vorfertigung pro m²    ~ 22,- €

            -  "  -            an der Baustelle in etwa             20.- €   

      =  in Summe etwa                                                   120,- €*   

 

       *Diese Schätzung bezieht sich auf Serienproduktion, ohne Bepreisung mit erwartbarem Gewinn.

 

 

Die Entscheidung der Bauherren dürfte also immer öfter auf diese Bauweise fallen; Massivbau kostet etwa das Doppelte bis Mehrfache pro m² (den Produkt-Lebenszyklus mit Abrisskosten gar nicht eingerechnet)!

 

Die Marktüberwachung für Bauprodukte liegt bei den jeweiligen Behörden; Bauphysikalische Institute sind für entsprechende Zertifikation im Bereich Dämmung, Brandschutz, Schall- und Tragwerktauglichkeit zuständig. 

Quelle IPCC  /  Die Zementproduktion emittiert mehr CO² als Flugverkehr und Schifffahrt gemeinsam.

 

Mit den sicherlich weiter steigenden Kosten für Bausand geht unweigerlich eine Wende unserer bautechnischen Praxis einher. Ein Umstieg von Zement, Sand, Styropor und Betonstahl - auf Holz und Vakuum-intregiertes Glas sowie auf applizierte PV-Folien ist nachhaltig, zukunftsfähig und wünschenswert. 

 

Vakuum-Wandmodule sind in der Konstruktionsphase wie auch der Nutzungsphase absehbare Energie- und Ressourcensparer! Auch macht ihr Recycling nur geringen Aufwand.  

 

Ferner drängt es, die CO² belastende Zementherstellung und die ökologischen Folgen des Bausand-Raubbaues zurückzufahren. Die Nahrungskette maritimen Lebens beginnt ja mit der Mikro-Vielfalt, welche vorwiegend auf sandigen Meeresböden ihre Grundlage hat!

 

* Das Vakuumgefäß wurde vom Chemiker James Dewar bereits 1874 in kalorimetrischen Versuchen benutzt.[2] Diese heute als Dewargefäß bezeichneten Behältnisse waren aus Metall hergestellt.[3] Erst später wurden sie aus ineinanderliegenden Glaskolben gefertigt. Zur Reduktion der Wärmestrahlung verspiegelte Dewar die Innenflächen der Glasgefäße (Wikipedia).

Bei der Bewunderung seiner erfinderischen Leistung fiel es mir zu, deren Erweiterung hin zu thermischen Bauelementen zu gestalten. 

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 Mit technisch ähnlichem Ansatz vermögen sonnenbeschienene, massive Außenwände die dahinter liegenden Räume mit  eingelagerter Wärmestrahlung aus kostenfreier Sonnenenergie zu beheizen.

 

Auf vertikalen, distanzhaltenden Hinterlüftungslatten werden diese Wände außen mit Glas und innen mit Blech, Sperrholz oder OSB´s verkleidet. Sie ergeben die Basis für eine Vakuum-gesteuerte Wärmespeicherung und kann an fast jedem Gebäude auch in nachträglicher  Aufrüstung erfolgen.

Tagsüber erwärmt sich - bei Normaldruck - hinter dem Glas die  Mauermasse. Abends wird die äußere Fassade mittels automatischer Regelung zu jener Vakuum-Isolierung, welche tagsüber zur Raum- Innenseite hin aufrecht war.

Nun geschieht eine über die Nacht verteilte, kontinuierliche Wärmeabstrahlung in dahinter liegende Räume. 

An heißen Tagen verhindert eine außen platzierte, sensorisch  geregelte Sonnenrollo eine Überhitzung oder ungewünschte Erwärmung der Speichermauer.

 

# Beide bautechnischen Ansätze könnten von mittelgroßen Handwerksbetrieben umgesetzt werden. 

 

Zur Skalierbarkeit, F+E, R+D etc. kann ich keine Werte angeben, da ich z.B. auch mit Betriebswirtschaft nicht vertraut bin. 

 

       >  Im Sinne der Erfüllung unserer SDGs !  <

 

Copyright 2008, Graz, Austria  -  aktualisiert, Wien, Oktober 2019 - Michael Thalhammer 

 

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Das "Zufallen" guter Ideen ereilt mich meist nachts - im Schlaf - wie ein Geschenk an die Menschheit, das von OBEN kommt.

Andere Prinzipien wurden uns leider von UNTEN eingeflößt; wie z.B. der Nutzen aus Uran, Dynamit oder die motorische Verbrennung fossiler Kraftstoffe. Sie brachten unsägliches, massenhaftes Kriegsleid bzw. die durch weltweit ungebremsten CO2-Anstieg die unrühmliche Klimaaufheizung herbei.

 

Damit entstand auch der rastlose Wettbewerb. Weil nun auch der Permafrost sein Methan entlässt, könnte das sich rapit verändernde Klima zur Hölle auf Erden werden.

Lasst uns daher schnell wirksame Chancen ergreifen - welche mittels technischer und auch geistiger Alternativen bzw. Gewohnheiten eine rechtzeitige Umkehr gewähren und weiteren Generationen ein Auskommen zusichern.

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 Im nächsten Button >> das Stadt-ASYL ersehen Sie ein Beispiel zu leistbarer, reiner Holzbauweise ... zur Wohnbau-Neuerrichtung, nach Kriegsschäden oder Katastrophen und den Migrations-Wohnbedarf!

 

See too my site: wirundunserklima.jimdo

 See too Video:  

https://www.youtube.com/watch?v=8zKFXlEW15A

  

  Copyright 2008, Graz, Austria  -  aktualisiert, Wien, Oktober 2019

Michael Thalhammer 

 

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 # You and every Company can these approaches  expand to an product line of its trademark. No patents - no strict conditions. 

 

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Sie und jede Firma können diese Ansätze zu einer Produktlinie Ihrer Marke ausbauen. Keine Patente, keine strikten Bedingungen. 

      

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# Why patent-free?

Reduced flows of money and goods are happening globally - shrinking to the regionally possible. Previous megastructures are giving way to the change in values of the ~ 8 billion majority, the turbulent climate and the general shortage of other opportunities. A lot of it is completely absurd - also because self-thinking and competition thinking will make way for a general >WE<.

Warum patentfrei? 

Global vollziehen sich gerade reduzierte Geld- und Warenströme; sie schrumpfen auf das Regionale. Bisherige Megastrukturen weichen dem Wertewandel der ~ 8 Milliarden-Menschheit, im turbulenten Klima und der allgemeinen Verknappung weiterer Möglichkeiten. Vieles führt sich nun selbst ad-absurdum - auch, weil das Ich- und Konkurrenzdenken einem allgemeinen >WIR< Platz machen wird.

  

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