Die Erfindung betrifft ein Leitungselement zum Austausch thermischer Energie mit der Umgebung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 . Ferner betrifft die Erfindung ein System nach Anspruch 4 mit wenigsten einem derartigen Leitungselement zum Austausch thermischer Energie mit der Umgebung. Abschließend betrifft die Erfindung ein Gebäude, einen Raum, ein Kraftfahrzeug oder ein Flugzeug mit einem derartigen System. Es ist allgemein bekannt, dass Werke, Gebäude, Immobilien, Räume, Land-, Luft- und Seefahrzeuge, Maschine, Geräte mit Flächenheizungen, -kühlungen oder auch - klimatisierung versehen werden können. Dabei werden ein Zulauf und ein Ablauf für ein Trägermedium an oder in der zu heizenden, kühlenden oder klimatisierenden Fläche angeordnet, wobei zwischen Zulauf und Ablauf nunmehr die zur eigentlichen Klimatisie- rungs, Heiz- oder Kühlung vorgesehenen Energieaustauschleitungen, oftmals auch in Forme von geschlungenen Leitungen in oder an der jeweiligen Fläche, angeordnet sind. Dabei werden oftmals auch modular erweiterbare Leitungselement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 verwendet. Ähnliche Systeme werden auch für Solaranlagen verwendet, die die thermische Energie der Sonne zumindest zum Teil auf ein Trä- germedium eines derartigen Leitungssystems übertragen, welches die thermische Energie an einen Speicher oder dergleichen überträgt.

Andererseits ist es auch bekannt, dass Werke, Gebäude, Immobilien, Räume, Land-, Luft- und Seefahrzeuge, Maschine, Geräte mit Brandschutzanlagen versehen sind. Die- se sind oftmals als Sprinkleranlagen ausgebildet, bei denen ein Leitungssystem mit einer Lösch- bzw. Brandschutzflüssigkeit gefüllt ist und das im Auslassöffnungen, oftmals in Form von Ventilen, versehen ist, die dann geöffnet werden, wenn für die jeweilige Auslassöffnung die Umgebungstemperatur einen Maximalwert übersteigt. Es ist daher sehr aufwendig und kostenintensiv Werke, Gebäude, Immobilien, Räume, Land-, Luft- und Seefahrzeuge, Maschine, Geräte sowohl mit Flächenheizungen, - kühlungen oder -Klimatisierung beziehungsweise Solaranlagen als auch mit einer Brandschutzanlage zu versehen. Zudem ist der Bauraumbedarf für beide Systeme nicht unerheblich und benötigt daher einen hohen Planungs- und Realisierungsaufwand. Es ist daher einerseits Aufgabe der Erfindung, Leitungselement zum Austausch thermischer Energie mit der Umgebung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, dass damit auch Brandschutz- beziehungsweise Brandreduzierungsmaßnahmen verwirklicht werden können. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein System aus wenigstens einem solchen Leitungselement und einer ein Trägermedium zirku- lierende Energieaustauschanlage zur Verfügung zu stellen. Abschließende Aufgabe ist es schließlich ein Gebäude, einen Raum, ein Kraftfahrzeug oder ein Flugzeug mit einem derartigen System zu Verfügung zu stellen.

Hinsichtlich des Leitungselements wird diese Aufgabe gelöst durch ein Leitungselement mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1 . Hinsichtlich des Systems wird diese Aufgabe gelöst durch ein System mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 4. Hinsichtlich des Werks, des Gebäudes, der Immobilie, des Raums, des Land-, Luft- und Seefahrzeugs, der Maschine, des Gerätes wird diese Aufgabe gelöst durch ein Werk, ein Gebäude, eine Immobilie, einen Raum, ein Land-, Luft- und Seefahrzeug, eine Maschine, ein Gerät mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Um ein besseres Verständnis der Erfindung zu erreichen, sei hier bereits festgehalten, dass unter Begriff einer Energieaustauschanlage, wie er im folgenden verallgemeinert verwendet wird, Anlagen verstanden werden sollen, in denen ein Trägermedium zum Austausch thermischer Energie mit der Umgebung zirkuliert. Dabei kann zum einen thermische Energie über die weiter unten näher beschriebenen Energieaustauschleitungen an die Umgebung abgegeben oder aus der Umgebung aufgenommen werden. Insbesondere sollen unter solchen Energieaustauschanlage sowohl Heizungen, Küh- lungen, Klimaanlagen und Solaranlagen als auch mit einer Kühlung versehenen Photo- voltaikanlage, insbesondere Photovoltaikpanels, verstanden werden. Das erfindungsgemäße Leitungselement zum Austausch thermischer Energie mit der Umgebung weist dabei einen Zulauf und einen Ablauf für ein Trägermedium auf, wobei zwischen Zulauf und Ablauf wenigstens eine Energieaustauschleitung angeordnet ist. Damit erfindungsgemäß nicht nur Energieaustauschaufgaben wahrgenommen werden können, ist nunmehr vorgesehen, dass in der wenigstens einen Energieaustauschleitung wenigstens eine Trägermediumauslassöffnung angeordnet ist, die selbsttätig offenbar ist, wenn die Umgebungstemperatur einen Maximalwert übersteigt. Hierdurch ist es nunmehr möglich ein derartiges Leitungselement nicht nur zum Klimatisieren, Heizen oder Kühlen zu nutzen, sondern auch für Brandschutz- beziehungsweise Brandreduzierungsmaßnahmen. Durch die Erfindung ist somit eine Zusammenführung einer Brandschutz- beziehungsweise Brandreduzierungsanlage mit einer Energieaustauschanlage zu einem einzigen System gegeben, sodass bei deren Realisierung eine erhebliche Materialeinsparung erzielt werden kann. Dadurch reduziert sich natürlich auch der Pla- nungs- und Installationsaufwand sowie natürlich auch der finanzielle Aufwand.

Nach einem ersten vorteilhaften Gedanken der Erfindung ist dabei die wenigstens eine Trägermediumauslassöffnung durch eine Materialschwächung in der wenigstens einen Energieaustauschleitung gebildet. Eine derartige Materialschwächung dient dabei als Sollbruchstelle in der Energieaustauschleitung, die ab einer bestimmten Maximaltemperatur aufbricht, sodass das Trägermedium austreten kann. In der Regel ist die Energieaustauschleitung aus Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen und/oder elastomeren Kunststoff, gebildet, sodass dieser im Bereich der Sollbruchstelle nachgibt, wenn die Umgebungstemperatur den für die Sollbruchstelle zulässigen im Vorfeld be- stimmten Maximalwert überschreitet. Vorteilhafterweise tritt das Trägermedium dann unter hohen Druck, der in einem derartigen Leitungssystem herrscht oder hergestellt werden kann, aus der Trägermediumauslassöffnung hervor.

Alternativ kann es allerdings auch vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Träger- mediumauslassöffnung als Ventil ausgebildet ist, welches über einen Temperatursensor gesteuert wird. Auch hierbei ab einer bestimmten Maximaltemperatur das Ventil geöff- net, sodass das Trägermedium austreten kann.

Das erfindungsgemäße System besteht dabei aus wenigstens einem zuvor beschriebenen Leitungselement und einer ein Trägermedium durch das wenigstens eine Leitungs- element zirkulierende Energieaustauschanlage. Durch den Einsatz der zuvor beschriebenen Leitungselemente in Energieaustauschanlagen können diese nun auch Brandschutz- beziehungsweise Brandreduzierungsmaßnahmen durchführen. Auf eine separate Installation einer Brandschutz- beziehungsweise Brandreduzierungsanlage, beispielsweise in Form einer Sprinkleranlage kann daher verzichtet werden.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass ein Reservoir für das Trägermedium vorgesehen ist. Hierdurch ist es möglich, Brandschutz- beziehungsweise Brandreduzierungsmaßnahmen auch über einen längeren Zeitraum durchzuführen. Dazu kann das Reservoir mehrere Kubikmeter Rauminhalt umfassen, welches dann dem Volumen des für die Brandschutz- beziehungsweise Brandreduzierungsmaßnahmen zu verwendende Trägermediums entspricht.

Damit das Trägermedium zu Brandschutz- beziehungsweise Brandreduzierungsmaßnahmen verwendet werden kann, ist dieses unbrennbar beziehungsweise unentflamm- bar.

Vorzugsweise enthält das Trägermedium wenigstens Wasser.

Besonders bevorzugt enthält das Trägermedium ein Brandschutzmittel zur Reduktion der Brandgefahr eines entzündbaren Stoffes, wobei das Brandschutzmittel vorzugsweise wenigstens einen Kohlenstoffspender und wenigstens eine phosphorhaltige Säure aufweist. Dieses Brandschutzmittel besteht im wesentlichen aus zwei wichtigen Komponenten, nämlich einem Kohlenstoffspender und einer phosphorhaltigen Säure. Diese phosphorhaltige Säure hat auf den Kohlenstoffspender eine im Wesentlichen katalyti- sehe Wirkung, durch die der Kohlenstoff bei hohen Temperaturen, wie sie im Brandfall herrschen, in ein Fulleren umgewandelt wird. Diese Fullerene bestehen ausschließlich aus Kohlenstoff, sind jedoch Makromoleküle, die auch bei hohen Temperaturen nicht entflammbar sind. Im Brandfall bildet sich daher auf dem entzündbaren Stoff eine Fulle- ren-Schicht, die ein Entzünden des an und für sich entzündbaren Stoffes hemmt. Wird die gebildete Fulleren-Schicht lokal zerstört, so bildet unter dieser erneut eine Fulleren- Schicht aus. Auf diese Weise schützt sich der entzündbare Stoff im Brandfall von selbst. Der entzündbare Stoff wird im Brandfall zwar an seiner Oberfläche beschädigt, insbesondere verfärbt, eine großflächige Ausbreitung des Brandes wird jedoch auf diese Weise zuverlässig verhindert. Dies ist insbesondere in brandgefährdeten Bereichen, wie chemischen Anlagen, aber auch im Fahrzeugbereich, insbesondere bei Flugzeugen, von erheblicher Bedeutung. In diesen Bereichen war es bisher unmöglich, entzündbare Stoffe, wie beispielsweise Holz, Papier oder thermoplastische Kunststoffe einzusetzen, da hierdurch die Brandgefahr zu groß geworden wäre. Ein Ausweichen auf teurere Materialien war daher geboten. Durch das erfindungsgemäße Brandschutzmittel können auch in den genannten brandgefährdeten Bereichen preisgünstige Baumaterialien ein- gesetzt werden. Ein weiterer Anwendungsbereich des Brandschutzmittels liegt im Fertighausbau, wo üblicherweise Holz für tragende Elemente eingesetzt wird. Durch das erfindungsgemäße Brandschutzmittel werden derartige Bauten wesentlich brandsicher.

Als phosphorhaltige Säure eine Aminodialkylphosphorsäure, eine Aminodialkylphos- phonsäure, eine Aminodialkyl-phosphorige-Säure, eine Aminotrialkylphosphorsäure, eine Aminotrialkylphosphonsäure oder eine Aminotrialkyl-phosphorige-Säure bewährt.

Aminodimethylphosphorsäure, Aminodimethylphosphonsäure, Aminodimethyl- phosphorige-Säure, Aminotrimethylphosphorsäure, Aminotrimethylphosphonsäure und Aminotrimethylphosphorige-Säure besitzen eine recht hohe Potenz, den Kohlenstoffspender in Fullerene umzuwandeln und wird daher ebenfalls als phosphorhaltige Säure bevorzugt.

Als Kohlenstoffspender hat die Verwendung eines Alkohols, insbesondere eines mehr- fachen Alkohols, bewährt. Bei der Umwandlung dieses mehrfachen Alkohols in Fullerene spielt die Phosphorsäure lediglich die Rolle eines Katalysators, wobei vom Kohlen- Stoffspender Wasser abgespaltet wird. Dieses Wasser geht als Dampf in die umgebende Atmosphäre und verursacht gleichzeitig eine erwünschte Kühlwirkung des entzündbaren Stoffes. Zur weiteren Verbesserung der Fulleren-Bildung ist es günstig, wenn der Kohlenstoffspender eine Alkalimetall-Verbindung aufweist. Die Funktion des Alkalimetalls bei der Fulleren-Bildung ist dabei noch nicht geklärt, wobei angenommen wird, dass sie katalytischer Natur ist. Als Alkalimetall hat sich Natrium als besonders wirksam herausgestellt.

Zur Erzielung einer möglichst optimalen Fulleren-Bildung ist es günstig, wenn der Kohlenstoffspender ein Alkangerüst mit mindestens fünf, vorzugsweise mindestens sieben Kohlenstoffatomen aufweist. Bei kürzeren Alkan-Ketten ist die fulleren-generierende Wirkung schwächer. Grundsätzlich kann keine obere Grenze für die Länge des Kohlen- stoffgerüsts angegeben werden. Extrem lange Kohlenstoffgerüste führen jedoch zu hohen Molekulargewichten, sodass sich der Kohlenstoffspender dann nur noch schlecht auf den entzündbaren Stoff auftragen ließe. Diese Nachteile treten bei Kohlenstoffketten mit mehr als fünfzehn Kohlenstoffatomen bereits merklich in Erscheinung.

Abschließen soll auch noch ein Werke, ein Gebäude, eine Immobilie, ein Raum, ein Land-, Luft- und Seefahrzeug, eine Maschine, ein - stationäres oder mobiles - Gerät mit einem zuvor beschriebenen System geschützt sein. Dabei sei noch darauf hingewiesen, dass derartige Geräte - beispielsweise in Form von mobilen oder stationären Feuerlö- Schern - auch zu Brandschutz- beziehungsweise Brandreduzierungsmaßnahmen verwendet werden können, ohne dass das Leitungselement zum Austausch thermischer Energie mit der Umgebung ausgebildet ist.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Er- findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Es zeigt:

Figur 1 : ein mögliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leitungselements. Das Leitungselement gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 weist einen Zulauf 1 und einen Ablauf 2 auf, die beide in Form eines Rohres ausgebildet sind und aus einem Kunststoff bestehen. Zwischen Zulauf 1 und Ablauf 2 sind mehrere Energieaustauschleitungen 3 angeordnet, durch welches Trägermedium fließen kann. Diese Energieaustauschleitungen 3 beziehen das Trägermedium aus dem Zulauf 1 , der mit einer ent- sprechenden Energieaustauschanlage verbunden ist, welche das Trägermedium entsprechend aufheizt oder abkühlt. Während das Trägermedium durch die Energieaustauschleitungen 3 fließen, findet der thermische Energieaustausch mit der Umgebung beziehungsweise der entsprechenden Fläche statt, in oder an welcher das Leitungselement montiert ist statt. Danach wird das Trägermedium über dem Ablauf 2 wieder der Klimatisierungs-, Heiz- oder Kühlanlage zugeführt.

In den Energieaustauschleitungen 3 sind nunmehr Trägermediumauslassöffnung 4 angeordnet. Diese sind vorliegend als Sollbruchstellen in Form einer Materialschwächung ausgebildet. Sobald die Umgebungstemperatur einer solchen Materialschwächung eine Maximaltemperatur, beispielsweise 62 ° Celsius überschreitet, kann diese dem Innendruck in der Energieaustauschleitungen 3 durch das Trägermedium nicht mehr standhalten und bricht auf. Das austretende Trägermedium wird dann für Brandschutz- beziehungsweise Brandreduzierungsmaßnahmen genutzt. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel das Leitungselement durch rohrförmige Leitungen für den Zulauf 1 , den Ablauf 2 und die Energieaustauschleitungen 3 gebildet ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Vielmehr ist es auch möglich, flächige auch dreidimensionale gekrümmte flächige Element als erfindungsgemäße Leitungselemente zu verwenden. Dabei sind dann entsprechende Hohlräume oder auch Rohrsysteme für den Zulauf, den Ablauf und die Energieaustauschleitungen in diese flächigen Elemente bereits integriert.

Solche flächigen Elemente können ebenso wie sie Leitungselemente des beschriebenen Ausführungsbeispiels modular mit anderen erfindungsgemäßen Leitungselementen zusammengesetzt werden und sind an alle möglichen Gegebenheiten individuell an- passbar beziehungsweise für herstellbar.

Bezugszeichenliste

Zulauf

Ablauf

Energieaustauschleitung Trägermediumauslassöffnung