Entfeuchtungsmechanismus Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebäudefassadensystem mit einem hygroskopischen und autoreaktiven Entfeuchtungsmechanismus. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Doppelfassade, wie beispielsweise eine Closed-Cavity-Fassade, mit einem hygroskopischen und autoreaktiven Entfeuchtungsmechanismus, der ohne zusätzliche Steuerung oder aufwendige Wartung auskommt.

Technischer Hintergrund [0002] Bei herkömmlichen Doppelfassaden wird der Zwischenraum der Schalen, indem sich vor allem mechanische Sonnenschutzkomponenten befinden, so dimensioniert, dass er vor allem zu Reinigungs- aber auch zu Wartungszwecken begangen werden kann. Denn dieser Zwischenraum ist durch den ständigen Austausch mit der Außenluft Verschmutzungen ausgesetzt, die beispielsweise durch Sand, Insekten oder andere Partikel in der Luft eintreten. In den Letzten Jahren wurden Fassaden mit einem geschlossenen und wartungsfreien Fassadenzwischenraum marktreif. Diese sogenannte „Closed Cavity Facade" ist eine besondere Art von doppelschaliger Fassade, die zumeist einen sehr hohen Verglasungsanteil hat und bei der der Raum zwischen beiden Verglasungen oder Schalen (im Folgenden auch „Cavity" genannt) einen von Innen- bzw. Außenluft abgeschlossenen Raum bildet.

[0003] Dabei ist stellt sich die Dichtigkeit und die Abgeschlossenheit des Fassadenzwischenraums als zentraler Produktgedanke dar, denn dies soll ein Verschmutzen der windgeschützten Komponenten, wie etwa des Sonnenschutzes, im Schalenzwischenraum verhindern. Somit muss dieser Raum laut Herstellern nicht mehr für Reinigungszwecke zugänglich gemacht werden, was einen entscheidenden Vorteil gegenüber Fassadenkonstruktionen mit offenen Schalen hat: Die geringere Tiefe des Zwischenraumes ermöglicht eine entsprechende Erhöhung der Nutzfläche des Innenraumes bei gleichen Außenmaßen eines Gebäudes. Während die in den letzten Jahrzehnten weltweit gebauten Doppelfassaden einen Fassadenzwischenraum bis zu einem Meter tief aufweisen, zeigt diese Anwendung eine Verringerung der Tiefe bis zu 10-15 cm. Dieser Flächengewinn multipliziert sich mit zunehmender Geschossigkeit des Gebäudes. [0004] Darüber hinaus braucht der Fassadezwischenraum keine zusätzliche Reinigungsmaßnahme, da er komplett sowie von außen als auch von innen gedichtet und mit sauberer Luft belüftet ist. Ermöglicht wird dies durch eine kontinuierliche Zufuhr von trockener und sauberer Luft und einem leichten Überdruck im geschlossenen Schalenzwischenraum. Mit dieser Maßnahme wird angestrebt das durch Temperaturschwankungen und damit schwankende relative Luftfeuchtigkeit entstehende Kondensieren von Wasserdampf zu verhindern. Die Luftmengen, die in die Cavity eingeführt werden, werden vorkonditioniert insbesondere getrocknet. Die Luft kann in einigen Anwendungen optional durch haus technische Systeme an unterschiedlichen Temperaturen angepasst sein. Die entfeuchtete Luft, die mit einem ständigen Überdruck in den Zwischenraum eingeführt wird, verhindert Kondensation, die bei herkömmlichen doppelschaligen Fassaden vor allem im unteren Bereich der Innenseite der (äußeren) Verglasung entstehen, insbesondere bei Temperaturschwankungen innerhalb eines Tages. Vor allem in den Übergangszeiten entstehen in herkömmlichen, nicht mit vorkonditionierter Luft versorgten Doppelfassaden Temperaturschwankungen durch solare Erhitzung am Tag und Strahlungsaustauch der Fassadenoberflächen mit dem Weltall und somit starke Abkühlung der äußeren Scheibe. Durch die entfeuchtete und saubere Luft in der Cavity der herkömmlichen Closed Cavity Facade wird versucht, eine Kondensatbildung zu vermeiden. Nachteilig ist dabei jedoch der technische Aufwand für die Entfeuchtung der Cavity, also etwa für die Bereitstellung der vorkonditionierten und entfeuchteten Luft wie oben beschrieben oder anderen Entfeuchtungsmaßnahmen. Andere Hersteller haben Produkte mit einem diffusionsoffenen Randverbund der Cavity entwickelt, die einen geregelten und autarken Ausgleich von Druck und Luftfeuchtigkeit der Cavity mit der Außenumgebung ermöglichen. Durch einen kontrollierten Ausgleich der Cavity mit der Außenumgebung soll eine Kondensatbildung verhindert werden. Diese Technologie vertreibt die Fa. Seele unter dem Namen„SCF", „Seif Conditioning Facade" [0005] EP 2441910 AI offenbart ein Doppelfassadenelement für Bauwerke umfassend eine Innenscheibenanordnung mit mindestens einer Glasscheibe und eine Außenscheibenanordnung mit mindestens einer Glasscheibe, die jeweils durch eine Rahmenanordnung gehalten werden, wobei die Rahmenanordnung mindestens eine Druckausgleichsöffnung aufweist, welche den Zwischenraum mit der Atmosphäre verbindet. Die Aktivierung des Ventils wird durch eine Steuervorrichtung ausgelöst, die mit Daten von Sensorelementen zur Erfassung von Lufttemperatur, Luftfeuchte oder Luftdruck ausgestattet werden. Die Betätigung des Ventils und somit die Belüftung des Scheibenzwischenraums kann somit automatisiert werden kann. [0006] Diese Lösung verhindert zwar effektiv Kondensation in dem Scheibenzwischenraum der Fassade. Jedoch müssen die mechanischen Elemente gewartet werden. Zudem benötigen die Sensoren und die Steuerung des Ventils Strom, was den Aufwand und die Kosten der in EP 2441910 AI vorgeschlagenen Lösung erhöht. Kurze Beschreibung der Erfindung

[0007] Die vorliegende Erfindung stellt ein Gebäudefassadensystem bereit, dass die Nachteile des Standes der Technik effektiv ausräumt. Die nun folgende Offenbarung dient dem verbesserten Verständnis der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

[0008] In einer bevorzugten Ausführungsform der Offenbarung wird eine Gebäudefassadensystem bereitgestellt, die eine Rahmenkonstruktion; eine Außenscheibe, die von der Rahmenkonstruktion gehalten wird und eine Grenzfläche zur Außenluft bildet; eine Innenscheibe, die von der Rahmenkonstruktion gehalten wird, von der Außenscheibe mit einem Abstand beabstandet ist, und die dem Gebäude zugewandt angeordnet ist, umfasst. Die Rahmenkonstruktion definiert mit der Außenscheibe und der Innenscheibe einen Scheibenzwischenraum. Die Rahmenkonstruktion umfasst weiterhin eine erste Öffnung, die einen Gasfluss zwischen der Außenluft und dem Scheibenzwischenraum zulässt, einen ersten Verschlussmechanismus, der die erste Öffnung im Wesentlichen luftdicht verschließt, und ein erstes feuchtigkeitsreaktives Steuerungselement, das mit Luft in dem Scheibenzwischenraum in Verbindung steht und das den ersten Verschlussmechanismus über eine feuchtigkeitsreaktive Maßänderung des Steuerungselements öffnet oder schließt, die von der relativen Luftfeuchtigkeit in dem Scheibenzwischenraum abhängt.

[0009] Durch die Verwendung eines Verschlussmechanismus, der über eine feuchtigkeitsreaktive Maßänderung des Steuerungselements öffnet oder schließt, werden aufwendige Sensorik und entsprechend angesteuerte Elektronik und mechanische Bauteile überflüssig. Das feuchtigkeitsreaktive Steuerungselement ist autoreaktiv, d.h. reagiert selbstständig auf veränderte Umgebungsbedingungen, und durch geeignete Anpassung der Übertragung der Maßänderung an den Verschlussmechanismus wird die Entfeuchtung durch automatische Belüftung der Cavity bzw. des Scheibenzwischenraums erreicht.

[0010] Das feuchtigkeitsreaktive Steuerungselement reagiert besonders bevorzugt auf die Änderung der relativen Luftfeuchte. Bei einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit in der Cavity, z.B. in Folge der abendlichen Abkühlung der Umgebungsluft und der wegfallenden Sonneneinstrahlung, reagiert das Steuerungselement z.B. mit einer Längenausdehnung. Diese wird auf den Verschlussmechanismus übertragen, wodurch die Öffnung geöffnet und die Belüftung der Cavity gestartet wird. Nur relativ trockenere Luft ersetzt nach und nach die relativ feuchte Luft der Cavity wodurch sich das Steuerungselement wieder zusammenzieht und den Verschlussmechanismus schließt. Es tritt keine Kondensation auf, da die Luft in der Cavity durch die Nähe zum Gebäude schnell wieder auf eine höhere Temperatur als die der Außenluft erwärmt wird.

[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beträgt der Abstand zwischen Außen- und Innenscheibe von 70 mm bis 250 mm, bevorzugt von 100 mm bis 150 mm. Diese Abstände sind lediglich bevorzugte Abmessungen so genannter„Closed Cavity" Fassaden und sollten nicht als einschränkend verstanden werden. Fassaden mit geringeren oder größeren Abständen zwischen den Scheiben, wie etwa sonstige Arten von Doppelfassaden, können ebenfalls von der vorliegenden Erfindung profitieren.

[0012] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Verschlussmechanismus eine Klappe ist, die über einen Hebel durch eine Längenänderung des Steuerungselements geöffnet oder geschlossen wird. Die Erfindung kann jedoch mit unterschiedlichen Verschlussmechanismen umgesetzt werden, wie sie dem Fachmann geläufig sind. So sind z.B. Aktuatoren, Stempel, Flaschen- bzw. Seilzugsysteme, Zahnräder, hydraulische Übertragungen und Schiebefenster und -Türen jeweils alleine oder in Kombination miteinander als Verschlussmechanismus denkbar.

[0013] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist das feuchtigkeitsreaktive Steuerungselement eine streifenform auf und ist aus einem extrudierten, gegossenen, geflochtenen und/oder gewalzten feuchtigkeitsreaktiven Material gefertigt. Diese Ausführungsform nutzt zur Steuerung des Verschlusses eine Längenänderung des Streifens. Üblicherweise werden Elemente mit großer Oberfläche bevorzugt, wie etwa mehrere parallele, sehr feine Fasern, da dies die Effekte der Maßänderung, also etwa der Längenänderung, vergrößert. In einer anderen Ausführungsform der Offenbarung ist das feuchtigkeitsreaktive Steuerungselement aus einem gewobenen und/oder geflochtenen feuchtigkeitsreaktiven Material gefertigt. Auch hier gilt je feiner die verwendeten Fasern sind, desto größer ist die Fläche, die mit der Umgebungsluft, genauer dem darin enthaltenen Wasserdampf, reagieren kann, wodurch auch die Maßänderung des Steuerungselements zunimmt.

[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst das feuchtigkeitsreaktive Steuerungselement einen hygroskopischen Kunststoff aus der Gruppe der Polyamide. In einer spezifischeren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung besteht das feuchtigkeitsreaktive Steuerungselement aus dem hygroskopischen Kunststoff aus der Gruppe der Polyamide. [0015] Der hygroskopische Kunststoff kann bevorzugt aus PA6, PA66, PA11, PA12 oder Gemische oder Copolyamide aus zwei oder mehr (Co)Polyamiden aus dieser Gruppe ausgewählt sein. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf spezielle feuchtigkeitsreaktive Stoffe beschränkt ist und andere Stoffe wir natürliche Fasern oder andere Kunststoffklassen können ebenso Verwendung finden. Wichtig ist lediglich die Eigenschaft des Stoffes bei Wasseraufnahme die Länge bzw. das Volumen zu ändern.

[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst die Rahmenkonstruktion weiterhin eine zweite Öffnung, die einen Gasfluss zwischen der Außenluft und dem Scheibenzwischenraum zulässt, wobei die zweite Öffnung ebenfalls über den ersten Verschlussmechanismus und das erste feuchtigkeitsreaktive Steuerungselement geöffnet oder geschlossen werden kann. Durch den ersten Verschlussmechanismus werden die erste und die zweite Öffnung zeitgleich geöffnet und es tritt sofort ein Durchlüftungsoder Zuglufteffekt auf. Dieser kann durch einen Kamineffekt verstärkt werden, wenn etwa die erste Öffnung in einem unteren Rahmenbereich und die zweite Öffnung in einem oberen Rahmenbereich angeordnet ist. Dies ist besonders bevorzugt, da so die Richtung des Luftstroms durch die Cavity festgelegt wird und entsprechende optionale Filter bzw. Entfeuchtungsmaßnahmen, wie sie weiter unten beschrieben werden, nur an einer der Öffnungen vorgesehen werden müssen, da die andere nur zum Austritt des Luftstroms dient. Dies kann durch zwischengeschaltete Ventile (z.B. Ventilklappen) weiter sichergestellt werden. [0017] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst die Rahmenkonstruktion ebenfalls eine zweite Öffnung, die einen Gasfluss zwischen der Außenluft und dem Scheibenzwischenraum zulässt. Jedoch ist für diese Öffnung ein zweiter Verschlussmechanismus, der die zweite Öffnung im Wesentlichen luftdicht verschließt, und ein zweites feuchtigkeitsreaktives Steuerungselement, das mit Luft in dem Scheibenzwischenraum in Verbindung steht und das den zweiten Verschlussmechanismus über eine feuchtigkeitsreaktive Maßänderung des Steuerungselements öffnet oder schließt, die von der relativen Luftfeuchtigkeit in dem Scheibenzwischenraum abhängt, bereitgestellt. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die ersten und die zweiten Verschlussmechanismen auch jeweils Öffnungen in zwei benachbarten Fassadensystemen öffnen bzw. schleißen können. Dies ist möglich, da die Feuchtigkeitsbedingungen in zwei benachbarten Fassadenmodulen üblicherweise sehr ähnlich sind und entsprechend gleichzeitig belüftet werden können. [0018] Durch die Nutzung zweier unabhängiger Öffnungsmechanismen für die erste bzw. die zweite Öffnung, kann eine Abstufung der Stärke der Belüftung der Cavity erreicht werden. Z.B. öffnet bei einer etwas zu feuchten Luft, die aber noch nicht zwangsläufig zu Kondensation von Wasserdampf führt, nur eine der beiden Verschlussmechanismen und eine langsamere Belüftung der Cavity tritt auf. Außerdem ist es wünschenswert, dass im Falle der Nutzung des Kamineffekts die Lufteingangsöffnung der Cavity vor der Ausgangsöffnung geöffnet wird. Anderenfalls könnten Schmutzpartikel oder nicht entfeuchtete Luft durch die zweite Öffnung eintreten. Es sei an dieser Stelle jedoch angemerkt, dass beide Öffnungen mit Partikelfiltern oder Entfeuchtungsmaßnahmen ausgestattet sein können.

[0019] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst die erste Öffnung einen Partikelfilter und/oder einen Entfeuchtungsmittel. Diese dienen zur Reinigung und Entfeuchtung der eindringenden Luft und können gleichermaßen an der zweiten Öffnung vorgesehen sein. In bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Partikelfilter einen Baumwollfilter, einen Gore Tex-Membranfilter, einen Trockenfilter, einen elektrostatischem Filter, einen Siebfilter oder einen Trägheitsfilter. Weiterhin umfasst das Entfeuchtungsmittel in bevorzugten Ausführungsformen Aluminiumsilikat, Zeolith, ein pNIPAAm-Polymer, eine Kombination aus pNIPAAm-Polymer und Baumwolle oder einen Superabsorber (SAP). Es sollte verstanden werden, dass die oben genannten Filter und Entfeuchter sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander vorgesehen sein können, z.B. durch in-Reihe- Schalten mehrerer Filter und/oder Entfeuchter in dem in die Cavity eindringenden Luftstrom. [0020] Es sei zudem angemerkt, das zwischen der Außenscheibe und der Innescheibe weitere Elemente, z.B. Beschattungsvorrichtungen, oder Scheiben angeordnet sein können. Im Falle zusätzlicher Scheiben können zusätzliche Scheibenzwischenräume entweder in ausreichendem Gasaustausch zueinander stehen oder es werden alternativ für zusätzliche Zwischenräume jeweils zusätzliche Entfeuchtungsmaßnahmen entsprechend der obigen Beschreibung bereitgestellt.

[0021] Entsprechend der obigen Offenbarung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu schaffen, die den Fassadenzwischenraum einer Closed Cavity Facade ohne Anwendung von externer Energie entfeuchten lässt, wenn es ein Kondensationsproblem besteht. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0022] Fig. 1 zeigt ein Gebäudefassadensystem gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Offenbarung. [0023] Fig. 2A bis 2D zeigen jeweils ein schematisches Gebäudefassadensystem gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Offenbarung in unterschiedlichen Situationen.

Beschreibung der offenbarten Ausführungsformen

[0024] Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Figuren beschrieben, die schematisch verschiedene beispielhafte Ausführungen eines erfindungsgemäßen Gebäudefassadensystems zeigen. Die in den Figuren dargestellten Ausführungen sind nicht maßstabgerecht dargestellt, wobei zum Teil Abmessungen gewählt wurden, die das Prinzip der vorliegenden Erfindung klarer zur Geltung bringen.

[0025] Sowohl in der Beschreibung als auch in den Figuren werden gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Elemente oder Komponenten Bezug zu nehmen. Um die Beschreibung knapp zu halten werden Elemente die bereits in anderen Figuren erwähnt wurden nicht unbedingt in der Beschreibung zu jeder weiteren Figur nochmals explizit erwähnt.

[0026] Fig. 1 zeigt ein Gebäudefassadensystem 100 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Gebäudefassadensystem gemäß Fig. 1 umfasst eine Rahmenkonstruktion 150. Die Rahmenkonstruktion muss zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik nicht zusätzlich modifiziert werden. Einzig die Öffnungen und der Steuerung über die Verschlussmechanismen 112 und 122 bzw. die Steuerungselemente 114 und 124, wie sie weiter unten beschrieben werden, müssen in dem Rahmenaufbau Platz finden.

[0027] Das Gebäudefassadensystem 100 umfasst ferner eine Außenscheibe 140, die von der Rahmenkonstruktion 150 gehalten wird und eine Grenzfläche zur Außenluft B bildet. Der direkte Kontakt zwischen Außenluft B und Außenscheibe 140 führt dazu, dass Wasserdampf bevorzugt an dieser kondensiert, wenn die Außentemperatur (z.B. nachts) stark abfällt. Diese Erscheinung soll durch die vorliegende Erfindung unterbunden werden.

[0028] Das Gebäudefassadensystem 100 umfasst ferner eine Innenscheibe 130, die von der Rahmenkonstruktion 150 gehalten wird, von der Außenscheibe 140 mit einem Abstand A beabstandet ist, und die dem Gebäude C zugewandt angeordnet ist. Die Rahmenkonstruktion 150 definiert mit der Außenscheibe 140 und der Innenscheibe 130 einen Scheibenzwischenraum 160, im der vorliegenden Beschreibung auch als Cavity bezeichnet. Die Rahmenkonstruktion 150 umfasst zudem im unteren Bereich dieser eine erste Öffnung 110, die einen Gasfluss zwischen der Außenluft und dem Scheibenzwischenraum zulässt. Die Öffnung ist in der vorliegenden Offenbarung nicht beschränkt. Eine ausreichende Größe ist jedoch wünschenswert, um einen hinreichenden Gasaustausch zu ermöglichen. Alternativ zu der in Fig. 1 angedeutet einzelnen ersten Öffnung, können auch mehrere erste Öffnungen vorgesehen sein.

[0029] Die erste Öffnung 110 kann durch einen ersten Verschlussmechanismus 112 im Wesentlichen luftdicht verschlossen werden. Geeignete Dichtelemente (nicht gezeigt) sind vorzugsweise im Kontaktbereich zwischen Öffnung und Verschluss vorgesehen. Der Verschlussmechanismus 112 wird durch ein erstes feuchtigkeitsreaktives Steuerungselement 114 betätigt, d.h. geöffnet bzw. geschlossen. Das Steuerungselement 114 steht mit Luft in dem Scheibenzwischenraum 160 in Verbindung und öffnet oder schließt den Verschluss 112 entsprechend abhängig von der relativen Luftfeuchtigkeit in dem Scheibenzwischenraum 160. Insbesondere öffnet das Steuerungselement 114 den Verschluss 112, wenn die relative Luftfeuchtigkeit in der Cavity 160 einen voreingestellten Wert überschreitet. Eine entsprechende Abstimmung von Verschlussmechanismus 112 und Steuerungselement 114 ist durch einen Fachmann mit wenigen Versuchen umsetzbar und wird hier nicht genauer ausgeführt.

[0030] Eine zweite Öffnung 120, die einen Gasfluss zwischen der Außenluft und dem Scheibenzwischenraum zulässt, ist im oberen Bereich der Rahmenkonstruktion 150, d.h. im Bereich der Oberkanten der Scheiben 130 und 140, angeordnet. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann ein zweiter Verschlussmechanismus 122 vorgesehen sein, der die zweite Öffnung im Wesentlichen luftdicht verschließt. In Fig. 1 ist zudem ein erster Verschlussmechanismus 210 eines über dem dargestellten Fassadensystems oder Fassadenmoduls angeordneten Systems angedeutet.

[0031] Ein zweites feuchtigkeitsreaktives Steuerungselement 124, das mit Luft in dem Scheibenzwischenraum 160 in Verbindung steht und das den zweiten Verschlussmechanismus 122 über eine feuchtigkeitsreaktive Maßänderung des Steuerungselements 124 öffnet oder schließt, die von der relativen Luftfeuchtigkeit in dem Scheibenzwischenraum 160 abhängt ist ebenfalls im oberen Bereich der Rahmenkonstruktion 150 vorgesehen. Das zweite Steuerungselement 124 kann ebenfalls den benachbarten ersten Verschlussmechanismus 210 betätigen um eine benachbarte erste Öffnung (nicht dargestellt) zu öffnen oder zu verschließen. [0032] Das System gemäß der obigen Beschreibung kann auch mit nur eine einzelnen Öffnung und den dazu gehörigen Verschluss- und feuchtigkeitsreaktiven Elementen vorgesehen sein. Die Belüftung erfolgt in dieser Ausführungsform entsprechend langsamer. Die Erfindung findet bevorzugt Anwendung in dem Scheibenzwischenraum einer doppelschaligen großflächig verglasten Fassade. In Abhängigkeit von den relativen Feuchtigkeitszuständen kann mittels autoreaktiver feuchtigkeitsreaktiver Materialien die Cavity entfeuchtet werden. Das autoreaktive Material reagiert auf das steigende Luftfeuchtigkeitsniveau, indem die Wasseraufnahme und folglich eine Volumenzunahme eine geometrische Veränderung einleitet. Die Längen- oder Volumenveränderung wird bevorzugt mittels kalibrierten Faserbändern (mit integrierten Aktor- Sensor-Funktionen) aus Polyamid oder ähnlichem (PA6, , PA66, PA11, PA12 oder Gemische bzw. Copolyamide davon) in einen Klappmechanismus eingeleitet, der einen Luftaustausch der Cavity mit der Umgebung, also die natürliche Belüftung des Fassadenzwischenraumes; ermöglicht. [0033] Bei einem Anstieg der Feuchtigkeit der Umgebungsluft, schließt sich die Fassade ohne zusätzliche Energie wieder. Durch Ausnutzen von Effekten der Quellkinetik sowie einfache konstruktive Maßnahmen sind bestimmte Öffnungsparameter einstellbar.

[0034] Die einströmende Luft wird in einer bevorzugten Ausführungsform zusätzlich an einem Trocknungsmittel (Aluminiumsilikat, Zeolith oder ähnliches) entfeuchtet. Alternativ können pNIPAAm-Polymere zur zeitweisen Trocknung der Cavity eingesetzt werden. Die Kombination von pNIPAAm-Polymere und Baumwolle kann das 3,4-fache ihres Eigengewichts an Wasser speichern und wieder abgeben. Bis 34°C kann das Material große Mengen an Wasser absorbieren. Bei höheren Temperaturen gibt es dagegen Wasser ab. Ferner sind auch Superabsorber (Superabsorbent Polymers, SAP) möglich.

[0035] Das Trocknungsmittel kann kontrolliert an trockenen Tagen die Feuchtigkeit abgeben. Der beschriebene Prozess arbeitet hilfsenergiefrei und selbsttätig reversibel und somit immer wieder möglich.

[0036] Die Erfindung sieht in einer bevorzugten Ausführungsform die Verwendung von mehreren Polymeraktoren vor: das eine befindet sich im unteren Teil des Fassadenelementes (Kastenelement); das andere im oberen Teil. Zum besseren Schutz vor in die Cavity eindringender Verschmutzung durch mitgeführte Partikel kommt eine Membran (Gore-tex o.ä.) als Filter zum Einsatz. Anderen Filtervorrichtungen können alternativ genutzt werden, z.B. Trockenfilter, elektrostatische Filter, Siebfilter oder Trägheitsfilter. [0037] Die nur zeitweise Öffnung zur umgebenden äußeren Luft reduziert die Verschmutzung der Cavity insofern dass sie durch den die Zeitspanne des Austauschs mit der Umgebung und somit des Eintritts unsauberer und mit Partikeln versetzter Luft in die Cavity reduziert. [0038] Fig. 2A bis 2D zeigen jeweils ein schematisches Gebäudefassadensystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in unterschiedlichen Situationen. Fig. 2A und 2B sind schematische Darstellungen der Bedingungen an einem Sommertag, insbesondere der Übergang von großer Hitze (Fig. 2A) zu den Bedingungen am späten Nachmittag oder abends (Fig. 2B). In Fig. 2A ist dargestellt, das die relative Luftfeuchtigkeit jeweils Außen (50-75%), im Scheibenzwischenraum 160 (55-75%) und Innen (30-55%) an sich unkritisch sind. Der hohe Temperaturunterschied zwischen Cavity 160 und Innenraum, also 50-60°C gegenüber <26°C (z.B. durch eine Klimaanlage) sorgt jedoch für eine lokale Luftfeuchtigkeit im Bereich der Innenscheibe von über 100% und es tritt Kondensation auf. Es ist daher notwendig für eine Belüftung im Innenraum 160 zu sorgen, um die Temperatur darin zu senken und somit die relative Luftfeuchtigkeit an der Innenscheibe gering zu halten, damit kein Kondensat an der Scheibe ausfällt.

[0039] Diese Situation ändert sich am Abend, wie schematisch in Fig. 2B dargestellt ist. Die Außentemperatur sinkt rapide ab (15°C, 65-95% rel. Feuchte) während der Scheibenzwischenraum 160 und der Innenraum noch relativ warm sind. Ein zu starkes Auskühlen der Cavity ist nicht erwünscht. Daher, wenn kühle Außenluft in die Cavity 160gelangt, wird diese schnell erwärmt, nimmt die relative Luftfeuchtigkeit in der Cavity 160 schnell ab und das Entfeuchtungssystem gemäß der obigen Beschreibung unterbindet die Belüftung. Daher kann in der Nacht Energie für das Heizen des Gebäudes eingespart werden.

[0040] Fig.2C und 2D sind schematische Darstellungen der Bedingungen an einem Wintertag, insbesondere der Übergang vom frühen Morgen bzw. der Nacht (Fig. 2C) zu den Bedingungen am Vormittag bzw. generell Tagsüber (Fig. 2D).

[0041] In der Situation in Fig. 2C sind, ähnlich der der Fig.2B, Energiesparaspekte wichtig. Sollte die Feuchtigkeit in der Cavity 160 nahezu auf 100% steigen, sollten die Belüftung durch das oben beschriebene Fassadensystem ausgelöst werden. Kühle Außenluft strömt ein und wird durch das relativ warme Gebäude schnell auf ca. 5-10°C erwärmt. Die relative Luftfeuchtigkeit sinkt daher schnell ab und die Lüftung wird wieder unterbunden bzw. das Steuerelement (nicht dargestellt) sachließt die Öffnung (nicht dargestellt) über den Verschlussmechanismus (nicht dargestellt). Dieser Vorgang entspricht dem im Winter generell empfohlenen Stoßlüften.