Die vorliegende Erfindung betrifft eine Firstsystems zur Entlüftung von landwirtschaftlichen und /oder industriell genutzten Gebäuden und ein System und ein Verfahren zur Steuerung eines Firstsystems gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1, 9 und 10. Weiterhin betrifft die Erfindung ein landwirtschaftliches Gebäude mit einem Firstsystems zur Entlüftung sowie ein System und ein Verfahren zur Steuerung der Belüftung des landwirtschaftlichen Gebäudes gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 9, 13 und 14.

Stand der Technik

Im landwirtschaftlichen und /oder industriellen Bereich ist eine gute Durchlüftung der Gebäude wichtig, damit ein gutes Raumklima in den Gebäuden herrscht. Beispielsweise ist eine gute Durchlüftung in Ställen und Gewächshäusern von großer Bedeutung, um zu verhindern, dass sich Feuchtigkeit ansammelt und somit ein unvorteilhaftes feuchtes Klima entsteht, was die Anfälligkeit der Tiere und Pflanzen für Krankheiten begünstigen würde.

Im Stand der Technik sind insbesondere einseitig zu öffnende Dachöffnungen bekannt, durch die ein seitlicher Luftaustausch erfolgen kann. Beispielsweise beschreibt US 4,815,365 A ein Gewächshaus, bei dem ein Teil des Daches angehoben werden kann.

DE 93 19 277 U1 beschreibt einen Dachfirst für Stallbauten. Hierbei sind oberhalb einer Entlüftungsöffnung lichtdurchlässige Abdeckplatten angeordnet, die nach oben ausschwenkbar sind. Die Abdeckplatten werden über Stützelemente gehalten, welche mit Zahnstangen gelenkig verbunden sind. Die Zahnstangen stehen mit Zahnrädern auf Antriebswellen in Eingriff. Über Rotation der Antriebswellen können die Abdeckplatten geschwenkt werden, so dass seitliche Entlüftungsöffnungen entstehen.

Darüber hinaus beschreibt EP 1, 243,176 B1 eine Firstentlüftungsvorrichtung für Ställe, bei der zwei Schwenkklappen über eine gemeinsame Antriebswelle verbunden sind und eine nach oben freie Entlüftungsöffnung bilden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein variables System und Verfahren zu entwickeln, das eine optimale Belüftung von landwirtschaftlichen und / oder industriell genutzten Gebäuden ermöglicht.

Die obige Aufgabe wird durch ein Firstsystem zur Entlüftung von Gebäuden sowie einem System und einem Verfahren zur Steuerung des Firstsystems gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen 1, 9 und 10 umfassen. Die obige Aufgabe wird weiterhin durch ein Gebäude mit einem Firstsystems zur Entlüftung sowie einem System und einem Verfahren zur Steuerung der Belüftung gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen 9, 13 und 14 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die jeweiligen Unteransprüche beschrieben.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Firstsystem für ein Gebäudedach für landwirtschaftliche und / oder industriell genutzte Gebäude insbesondere für Ställe, Gewächshäuer oder dergleichen, das eine optimale Belüftung des Gebäudes ermöglicht. Das Firstsystem umfasst zwei einander gegenüberliegend angeordnete, zumindest teilweise den Firstbereich des Gebäudedaches bildende Lüftungselemente. Diese sind jeweils um eine eigene Achse schwenkbeweglich gelagert und können mehrere Relativpositionen zueinander einnehmen. Bei einer ersten eingenommenen Relativposition bilden die beiden Lüftungselemente miteinander eine weitgehend geschlossene Dachoberfläche. Bei mindestens einer zweiten eingenommenen Relativposition bilden die beiden Lüftungselemente miteinander eine nach oben offene Entlüftungsöffnung aus.

Erfindungsgemäß bestehen die Lüftungselemente jeweils aus einer Trägerkonstruktion, die mit einer flexiblen Flächenbahn bespannt ist. Die Trägerkonstruktion eines Lüftungselementes ist jeweils als einseitig offener Rahmen ausgebildet. Die Trägerkonstruktion besteht aus einer dachseitig angeordneten Längsstrebe und jeweils mindestens zwei orthogonal zur Längsstrebe angeordneten Querstreben.

Die Querstreben der Trägerkonstruktion sind vorzugsweise gebogen ausgebildet. Insbesondere weisen die Querstreben jeweils eine nach außen weisende konvexe Krümmung über ihre gesamte Länge auf. Die über die Trägerkonstruktion gespannte flexible Flächenbahn bildet aufgrund der gekrümmten Form der Querstreben eine konvex gekrümmte Außenfläche der Lüftungselemente.

Als flexible Flächenbahn wird beispielsweise eine winddichte, reißfeste Plane verwendet. Vorzugsweise besteht die Flächenbahn aus einem transparenten, lichtdurchlässigen Material. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird als flexible Flächenbahn eine weiße oder ähnlich helle, lichtdurchlässige Membran verwendet, die vorzugsweise keine oder nur eine geringe Wärmedurchlässigkeit aufweist. Insbesondere kann ein Material mit wärmereflektierenden Eigenschaften verwendet werden, um die Einflüsse der Außentemperatur auf die Innentemperatur weitgehend zu minimieren.

Die Flächenbahn ist lösbar an der Trägerkonstruktion der Lüftungselemente befestigt. Die jeweilige flexible Flächenbahn umfasst wenigstens ein erstes Fixierelement, welches zur Bespannung ihrer zugeordneten Trägerkonstruktion in ein korrespondierendes Fixierelement der Trägerkonstruktion einsetzbar oder einführbar ist. Vorzugsweise umfasst die Flächenbahn an einer ihrer Längsseiten eine Randverstärkung, insbesondere einen Keder. Dieser Keder dient als erstes Fixierelement bzw. Haltemittel. Die Trägerkonstruktion umfasst mindestens ein korrespondierendes Fixierelement, in das das Haltemittel, d.h. der Keder, einsetzbar oder einführbar ist. Insbesondere umfasst jede Querstrebe an ihrem firstseitigen freien Ende ein Fixierelement mit einem Halteelement für den Keder. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Keder einer Flächenbahn durch alle Halteelemente aller Querstreben, die einer Längsstrebe eines Lüftungselementes zugeordnet sind, geführt und gehalten.

Die Trägerkonstruktion umfasst jeweils eine dachseitig angeordnete Längsstrebe und eine Mehrzahl von in Richtung des Dachfirsts weisende Querstreben. Die jeweiligen Längs- und Querstreben bilden gemeinsam einen einseitig offenen Rahmen mit resultierender Rahmenöffnung, wobei die Rahmenöffnung vollständig durch die jeweilige der Trägerkonstruktion zugeordnete flexible Flächenbahn überdeckt ist. Die firstseitig offene Rahmenseite wird dabei durch das Haltemittel der flexiblen Flächenbahn verschlossen.

Das mindestens eine Fixierelement der Trägerkonstruktion ist jeweils dem firstseitigen freien Ende jeder Querstrebe zugeordnet. Die flexible Flächenbahn wird in den Fixierelementen der Trägerkonstruktion fixiert, über die Querstreben gespannt und im dachseitigen Bereich der Längsstrebe an dieser oder an der Dachkonstruktion des Gebäudedaches fixiert. Insbesondere wird die flexible Flächenbahn bei der Montage gestrafft und außenseitig über die Trägerkonstruktion gespannt.

Beispielsweise ist ein solches Fixierelement in Form eines so genannten Z- Profils mit einem zusätzlichen Mittelsteg ausgebildet. Der zusätzliche Mittelsteg ist insbesondere parallel zur Oberlinie und zur Unterlinie des Z angeordnet und befindet sich vorzugsweise auf derselben Seite der mittleren Verbindungslinie wie die firstseitig angeordnete des Z. Das Fixierelement wird so auf das freie Ende einer Querstrebe der Trägerkonstruktion des Lüftungselements aufgesteckt, dass sich die Querstrebe zwischen dem zusätzlichen Mittelsteg und der auf derselben Seite angeordneten Linie des Z befindet. Beispielsweise kann das freie Ende der Querstrebe so dimensioniert und geformt sein, dass es formschlüssig und gegebenenfalls kraftschlüssig zwischen den Mittelsteg und der Linie des Z eingeschoben werden kann. Dem zusätzlichen Mittelsteg ist oberhalb, zwischen Mittelsteg und Verbindungslinie ein Halteelement für den Keder der Flächenbahn zugeordnet. Das Fixierelement wird so an dem firstseitigen freien Ende der Querstrebe angeordnet, dass sich die das Halteelement bzw. die Kederhalterung auf der Oberseite des Lüftungselements befindet. Die flexible Plane kann somit über eine Mehrzahl von an einer Mehrzahl an Querstreben angeordneten Fixierelementen außenseitig auf die Trägerkonstruktion gespannt werden. Die Befestigung der Plane am Fixierelement erfolgt insbesondere werkzeugfrei, das heißt es müssen keine Schrauben oder ähnlich gelöst und / oder festgezogen werden, sondern der Keder wird einfach in die Kederhalterung des Fixierelementes eingeschoben.

Dachseitig ist ebenfalls eine leicht lösbare Befestigung der die Lüftungsöffnung abdeckenden Plane vorgesehen. Zusammen stellt dies ein Schnellwechsel- System dar, bei dem die Bespannung der Lüftungsöffnung schnell, einfach und vorzugsweise werkzeugfrei ausgetauscht werden kann. Beispielsweise kann somit im Sommer eine helle Abdeckung gewählt werden, die ein geringeres Aufheizen des Innenraumes des landwirtschaftlichen Gebäudes bewirkt. Im Winter dagegen kann die Lüftungsöffnung vorzugsweise mit einer dunklen Abdeckung bespannt werden, die die Sonnenstrahlung absorbiert und somit zu einer Erwärmung des Innenraumes des Gebäudes führt.

Erfindungsgemäß weisen die Querstreben eine gebogene Form auf, insbesondere bilden die einen Querstreben zweier geschlossener Lüftungselemente einen Teilradius. Die Querstreben weisen eine jeweils konvexe Außenoberfläche auf. Die einander gegenüberliegenden Querstreben eines Firstsystems beschreiben im geschlossenen Zustand der Lüftungselemente weitgehend einen Teilumfang eines Kreises. Das erste, dachseitige Ende der Querstrebe dient der Anlenkung an der Dachkonstruktion des Gebäudedaches. Das zweite, firstseitige Ende der Querstrebe umfasst jeweils ein Fixierelement für die flexible Flächenbahn. Im geschlossenen Zustand der Lüftungselemente können sich die Fixierelemente der einander gegenüber liegend angeordneten Lüftungselemente zumindest weitgehend berühren. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Fixierelemente auch im geschlossenen Zustand zumindest geringfügig beabstandet sind, so dass der Gebäudedachfirst nicht vollständig verschlossen werden kann.

Aufgrund der gebogenen Form ist kein herkömmlich bekannter First ausgebildet. Stattdessen ist die Dachfläche im Bereich der Lüftungselemente weitgehend stromlinienförmig ausgebildet, so dass in diesem Bereich eine verbesserte Luftführung insbesondere bei höhen Windstärken gegeben ist. Dadurch wird die Gefahr minimiert, dass bei hohen Windstärken die Lüftungselemente aufgerissen und beschädigt werden, das heißt die flexible Abdeckung der Lüftungselemente ist windsicher und insbesondere vor Flatterschäden geschützt. Dies erhöht die Lebensdauer der Abdeckung, die nicht mehr so häufig repariert oder ausgetauscht werden muss, was zu einer Kostenreduktion führt. Die gebogene Form der Querstreben bewirkt weiterhin eine erhöhte Stabilität der durch die Lüftungselemente gebildeten Dachflächen. Beispielsweise kann die flexible Abdeckung der Lüftungselemente durch die gebogene Form höhere Schneelasten aushalten. Die einander gegenüberliegend angeordneten Lüftungselemente sind vorzugsweise unabhängig voneinander schwenkbar und somit unabhängig voneinander einstellbar. Insbesondere ist jedes der Lüftungselemente für eine Schwenkbewegung über ein Stellglied mit einem eigenen Antrieb gekoppelt, wobei die Lüftungselemente im Bereich ihrer jeweiligen Schwenkachse dachseitig an einer Dachkonstruktion des Gebäudedaches befestigt sind. Dadurch kann die Größe bzw. Breite der Entlüftungsöffnung im Gebäudedach einfach reguliert werden. Weiterhin ist es möglich, eine Richtung der Entlüftungsöffnung einzustellen und die Entlüftungsöffnung somit gezielt an die jeweiligen Wetterbedingungen, insbesondere an die Wind- und / oder Regenrichtung anzupassen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich das erfindungsgemäße Firstsystem entlang der kompletten Firstlänge des Gebäudes. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist nicht eine durchgängige Entlüftungsöffnung im Firstbereich vorgesehen. Stattdessen kann das Firstsystem auch in Gebäudedächern mit zumindest teilweise geschlossenen Firstbereichen eingesetzt werden und voneinander getrennte Entlüftungsöffnungen abdecken. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die voneinander beabstandeten Lüftungselemente auf einer Firstseite alle über eine gemeinsame Antriebswelle angesteuert werden können, so dass die Bewegung der Lüftungselemente einer Firstseite miteinander gekoppelt ist. Dementsprechend können die voneinander beabstandeten Lüftungselemente auf der anderen Firstseite ebenfalls alle über eine gemeinsame Antriebswelle angesteuert und somit miteinander gekoppelt werden. Allerdings sind die Lüftungselemente einer Firstseite unabhängig von den Lüftungselementen der anderen Firstseite ansteuerbar.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform überragt eines der Lüftungselemente das andere zumindest teilweise. Insbesondere sind die Lüftungselemente nicht spiegelsymmetrisch zum Dachfirst aufgebaut Alternativ sind die Lüftungselemente zwar weitgehend spiegelsymmetrisch aufgebaut, aber so angeordnet, dass nicht der Dachfirst, sondern eine Parallele dazu die Spiegelachse bildet. Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die Querstreben des einen ersten Lüftungselements länger als die Querstreben des anderen zweiten Lüftungselements. In der ersten eingenommenen Relativposition, in der die Lüftungselements miteinander eine weitgehend geschlossene Dachoberfläche bilden, überragt das eine erste Lüftungselement das andere zweite Lüftungselement somit teilweise im Firstbereich. Die Bewegung bzw. Öffnung des zweiten Lüftungselements ist somit von der Bewegung bzw. Öffnung des ersten Lüftungselements zumindest teilweise abhängig, da das erste Lüftungselement zumindest teilweise geöffnet sein muss, damit das zweite Lüftungselement geöffnet werden kann. Eine solche Anordnung kann beispielsweise für Gebäude in Gegenden vorteilhaft sein, in der der Wind aufgrund der geographischen Lage immer aus einer bestimmten Richtung kommt.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein System und ein Verfahren zur Steuerung eines oben beschriebenen Firstsystems. Das System umfasst mindestens einen Sensor und mindestens eine Steuerungseinheit, wobei der mindestens eine Sensor in und / oder außerhalb des Gebäudes, dem Gebäude zugeordnet, angeordnet ist. Die einander gegenüberliegend angeordneten Lüftungselemente des Firstsystems sind über die Steuerungseinheit unabhängig voneinander ansteuerbar. In Abhängigkeit der ermittelten physikalischen Parameter in und außerhalb des Gebäudes werden die Lüftungselemente unabhängig voneinander angesteuert. Insbesondere werden über die Steuerungseinheit die Antriebe angesteuert, die die Schwenkbewegung der Lüftungselemente kontrollieren.

Ermittelt das System anhand von Feuchtigkeitssensoren innerhalb des Gebäudes eine erhöhte Luftfeuchtigkeit, so kann in einer bevorzugten Ausführungsform - insbesondere bei gleichzeitig gemessener hoher Temperatur im Firstbereich - die Entlüftungsöffnung durch Aufschwenken der Lüftungselemente vergrößert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine im Gebäude ermittelte Luftfeuchtigkeit mit einer außerhalb des Gebäudes ermittelten Luftfeuchtigkeit verglichen und die Lüftungselemente werden bei einer Abweichung von äußerer und innerer Luftfeuchtigkeit entsprechend angesteuert. Ermittelt das System anhand von Feuchtigkeitssensoren außerhalb des Gebäudes eine erhöhte Luftfeuchtigkeit, wie dies beispielsweise bei Regen der Fall ist, wird die Entlüftungsöffnung durch Zurückschwenken der Lüftungselemente verkleinert oder verschlossen.

Ermittelt der an einer Außenseite des Gebäudes zugeordnete Windmesser einen starken Wind aus einer bestimmten Richtung, so kann das Lüftungselement auf der windabgewandten Seite vorzugsweise weiter geschlossen werden als das Lüftungselement auf der windzugewandten Seite. Dadurch wird verhindert, dass der Wind das Lüftungselement auf der windabgewandten Seite nach oben hin wegreißt.

Insbesondere können das System und das Verfahren die Daten verwenden, die über Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren, Windsensoren o.ä. ermittelt und an die Steuerungseinheit übermittelt werden. Es können jedoch weitere physikalische Parameter ermittelt und nach Auswertung durch die Steuerungseinheit zur Anpassung der Positionierung der Lüftungselemente verwendet werden.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein landwirtschaftliches Gebäude mit mindestens einer großflächigen seitlichen Öffnung. Der mindestens einen großflächigen seitlichen Öffnung ist eine einstellbare Windschutzvorrichtung zugeordnet. Vorzugsweise weist das Gebäude mindestens zwei einander gegenüberliegende großflächige seitliche Öffnungen auf, die jeweils mit einer einstellbaren Windschutzvorrichtung verschlossen werden können. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen alle vier Gebäudeseiten jeweils großflächige seitliche Öffnungen auf, die jeweils mit einer einstellbaren Windschutzvorrichtung verschlossen werden können. Das landwirtschaftliche Gebäude umfasst zusätzlich ein Firstsystem mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten, zumindest teilweise den Firstbereich des Gebäudedaches bildenden Lüftungselementen. Die Lüftungselemente bestehen jeweils aus einer Trägerkonstruktion, die mit einer flexiblen Flächenbahn bespannt ist. Die Trägerkonstruktion eines Lüftungselementes ist jeweils als einseitig offener Rahmen ausgebildet ist und besteht aus einer dachseitig angeordneten Längsstrebe und jeweils mindestens zwei orthogonal zur Längsstrebe angeordneten Querstreben. Das Firstsystem wurde bereits ausführlich beschrieben.

Inner- und / oder außerhalb des Gebäudes sind Sensoren vorgesehen, die vorzugsweise mit einer dem Gebäude zugeordneten Steuerungseinheit gekoppelt sind. Die Steuerungseinheit steuert das Firstsystem und die Windschutzvorrichtungen. Insbesondere kann die Steuerungseinheit die Einstellung der Öffnungsgröße der mindestens einen seitlichen Öffnung und der Entlüftungsöffnung im Firstbereich steuern. Zudem kann vorgesehen sein, dass durch ein unterschiedliches Verschwenken der einander gegenüberliegend angeordneten Lüftungselemente eine so genannte Öffnungsrichtung der Entlüftungsöffnung eingestellt werden kann. Bei den Sensoren handelt es sich insbesondere um thermische Sensoren, Sensoren für die Luftfeuchtigkeit, Sensoren für die Windrichtung, die Windstärke o.ä. Dabei können Sensoren im Gebäude und / oder Sensoren außerhalb des Gebäudes angeordnet sein. Beispielsweise ist im Firstbereich ein Windsensor angeordnet, während Temperatursensoren im Gebäude im Bodenbereich und im Gebäude im Firstbereich und gegebenenfalls an der Außenwand des Gebäudes vorgesehen sind.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Öffnen bzw. Schließen der Entlüftungsöffnung im Firstbereich mit dem Öffnen bzw. Schließen der Windschutzvorrichtungen gekoppelt ist. Kommt beispielsweise ein starker Wind aus West, so würde die Windschutzvorrichtung auf der Westseite geschlossen werden. Das westliche Lüftungselement der Entlüftungsöffnung würde vorzugsweise zumindest teilweise geöffnet bleiben, während das östliche Lüftungselement geschlossen wird. Dadurch wird verhindert, dass der Wind das östliche Lüftungselement aufreißt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass bei hoher Luftfeuchtigkeit im Gebäude alle Windschutzvorrichtungen und Entlüftungsöffnungen geöffnet werden, sofern nicht die vorherrschenden Windstärken o.ä. dagegen sprechen.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein System und ein Verfahren zur Steuerung der Belüftung eines soeben beschriebenen landwirtschaftlichen Gebäudes. Das System umfasst mindestens einen Sensor und mindestens eine Steuerungseinheit. Wie bereits dargestellt sind die Lüftungselemente des Firstsystems über die Steuerungseinheit unabhängig voneinander ansteuerbar. Dies erfolgt insbesondere aufgrund der physikalischen Parameter, die in und / oder außerhalb des Gebäudes ermittelt werden. Weiterhin kann die mindestens eine einer Seitenwand des Gebäudes zugeordnete Windschutzvorrichtung angesteuert werden.

Ermittelt die Sensorik beispielsweise starken Regen aus einer bestimmten Richtung, so kann durch die Steuerungseinrichtung der Öffnungswinkel der Lüftungselemente korrigiert werden, so dass das Lüftungselement auf der windabgewandter Seite weniger weit geöffnet ist. Zudem können die Windschutzvorrichtung auf der windzugewandten Gebäudeseite verschlossen und - wenn vorhanden - die Windschutzvorrichtung auf der windabgewandten Gebäudeseite weiter geöffnet werden.

Weiterhin sammelt sich häufig bei starker südseitiger Sonneneinstrahlung Feuchtigkeit in Bereich der Nordseite der landwirtschaftlich genutzten Gebäude. Um dies zu verhindern oder zumindest zu begrenzen, kann im Bereich der Nordseite ein weiterer Feuchtigkeitssensor angeordnet sein und bei entsprechendem Überschreiten von bestimmten Schwellenwerten an Luftfeuchtigkeit wird mindestens eine Windschutzvorrichtung auf der Nordseite des Gebäudes angesteuert und geöffnet.

Die Steuerung erfolgt anhand der Messwerte von mindestens einem Sensor. Insbesondere für eine genauere Einstellbarkeit wird eine Kombination aus mehreren unterschiedlichen Sensoren, die an unterschiedlichen Positionen innerhalb oder außerhalb des Gebäudes angeordnet sind, verwendet. Mit dem erfindungsgemäßen Firstsystem können sowohl Hallen mit flexibler oder fester Abdeckung, beispielsweise so genannte Planenhallen als auch Holzhallen, zur erleichterten Belüftung mit einer nach oben öffnenden Entlüftungsöffnung versehen werden, die einen guten und schnellen Abzug warmer feuchter Luft ermöglicht und somit schnell zu einer deutlichen Anpassung bzw. Verbesserung des Raumklimas innerhalb des Gebäudes führt.

Figurenbeschreibung

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.

• Figur 1 zeigt die Anordnung eines erfindungsgemäßen Firstsystems auf einer Halle mit flexibler Eindeckung.
• Figur 2 zeigt die Anordnung eines erfindungsgemäßen Firstsystems auf einer Halle mit fester Eindeckung.
• Figur 3 zeigt ein Fixierelement für die flächige Bespannung der Trägerkonstruktion der Lüftungselemente eines Firstsystems gemäß vorliegender Erfindung.
• Figuren 4 zeigen verschiedene Positionen der Lüftungselemente eines Firstsystems gemäß vorliegender Erfindung.
• Figur 5 zeigt eine seitliche Darstellung der Trägerkonstruktion und Antriebsvorrichtung eines Firstsystems gemäß vorliegender Erfindung.
• Figuren 6 zeigen verschiedene Detailansichten der Trägerkonstruktion und Antriebsvorrichtung eines Firstsystems gemäß vorliegender Erfindung.
• Figuren 7 zeigen die Anordnung eines Firstsystems auf einem landwirtschaftlichen Gebäude.
• Figur 8 zeigt eine Ausführungsform eines Firstsystems, in der das eine Lüftungselement das andere zumindest teilweise überragt.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.

Figur 1 zeigt die Anordnung eines erfindungsgemäßen Firstsystems 1 a auf einer Halle mit flexibler Abdeckung, insbesondere einer mit Planen abgedeckten Halle (= Planenhalle) in einem teilweise geöffneten Zustand und Figur 2 zeigt die Anordnung eines erfindungsgemäßen Firstsystems 1 b auf einer Holzhalle, d.h. einer Halle mit einer festen Abdeckung, in einem geschlossenen Zustand. Bei der Planenhalle gemäß Figur 1 besteht die Dachkonstruktion 50a aus Stahlträgern o.ä., bei der Holzhalle gemäß Figur 2 besteht die Dachkonstruktion 50b dagegen aus einer Konstruktion aus Holzbalken.

Das Firstsystem 1 a, 1 b besteht aus zwei einander gegenüberliegend angeordneten, zumindest teilweise den Firstbereich des Gebäudedaches bildenden, schwenkbaren Lüftungselementen 3-1, 3-2. Die Lüftungselemente 3-1, 3-2 bestehen jeweils aus einer Trägerkonstruktion 5-1, 5-2, die mit einer flexiblen Plane 9-1, 9-2 bespannt ist. Insbesondere umfassen die Trägerkonstruktionen 5-1, 5-2 jeweils Längsstreben 6-1, 6-2 und Querstreben 7-1, 7-2. Insbesondere umfasst die Trägerkonstruktionen 5-1, 5-2 eines Lüftungselements 3-1, 3-2 jeweils eine dachseitig angeordnete Längsstrebe 6-1, 6-2 und jeweils mindestens zwei orthogonal an der Längsstrebe 6-1, 6-2 angeordnete Querstreben 7-1, 7-2. Diese bilden einen einseitig offenen Rahmen mit einer Rahmenöffnung, die vollständig durch die jeweilige der Trägerkonstruktion 5-1, 5-2 zugeordnete flexible Plane 9-1, 9-2 überdeckt ist. Der Rahmen ist insbesondere firstseitig offen.

Jedes Lüftungselement 3-1, 3-2 ist dachseitig über mindestens eine der Längsstrebe 6-1, 6-2 zugeordneten Verankerung 8-1, 8-2 schwenkbar an der Dachkonstruktion 50a, 50b des jeweiligen Gebäudedaches befestigt. Weiterhin ist jedes Lüftungselement 3-1, 3-2 firstseitig über ein jeweils ein Stellglied 10-1, 10-2 mit einem eigenen Antrieb gekoppelt. Insbesondere ist dem firstseitiges Bereich der Lüftungselemente 3-1, 3-2 jeweils mindestens eine Zahnstange 12-1, 12-2 zugeordnet, die jeweils über eine Antriebswelle 14-1, 14-2 motorisch angetrieben wird. Über die Antriebswelle 14-1, 14-2 wird die Zahnstange 12-1, 12-2 bewegt und führt entsprechend zum Öffnen oder Verschließen des jeweiligen Lüftungselements 3-1, 3-2. Über die nach oben gerichtete Schwenkbewegung von mindestens einem der Lüftungselemente 3-1, 3-2 wird eine nach oben offene Entlüftungsöffnung 20 gebildet (vgl. Figur 1).

Bei der Planenhalle gemäß Figur 1 ist die Verankerung 8-1, 8-2 der Längsstrebe 6-1, 6-2 und die dachseitige Verankerung 16-1, 16-2 der Plane jeweils direkt an der Dachkonstruktion 50a des Gebäudedaches befestigt. Die Antriebswellen 14-1, 14-2 sind ebenfalls an der Dachkonstruktion 50a befestigt. Dagegen sind bei der Holzhalle gemäß Figur 2 jeweils zusätzliche Befestigungselemente 18-1, 18-2 vorgesehen, die auf der Dachkonstruktion 50b angeordnet sind. Die Antriebswellen 14-1, 14-2 können dadurch nicht an der Dachkonstruktion 50a befestigt und abgestützt werden. Aus diesem Grund ist eine Stützkonstruktion 30 vorgesehen, die mittig ein Trägerelement 32 umfasst, auf dem eine Halterung 33-1, 33-2 für die Antriebswellen 14-1, 14-2 angeordnet sind.

Figur 3 zeigt ein Fixierelement 40 für die flächige Bespannung der Trägerkonstruktion 5 der Lüftungselemente eines Firstsystems (nicht dargestellt) gemäß vorliegender Erfindung. Das Fixierelement 40 ist insbesondere ein so genanntes Z- Profil mit einem zusätzlichen Mittelsteg 42. Der Mittelsteg 42 ist parallel zur Oberlinie 44 und zur Unterlinie 45 des Z angeordnet. Insbesondere befindet sich der Mittelsteg 42 auf derselben Seite der mittleren Verbindungslinie 46 wie Unterlinie 45 des Z. Das Fixierelement 40 wird auf die Querstrebe 7 der Trägerkonstruktion 5 des Lüftungselements 3 so aufgesteckt, dass die Querstrebe 7 zwischen dem zusätzlichen Mittelsteg 42 und der Unterlinie 46 des Z angeordnet ist. Dem zusätzlichen Mittelsteg 42 ist oberhalb, zwischen Mittelsteg 42 und Verbindungslinie 46 ein Halteelement 60, insbesondere eine Kederhalterung 62, zugeordnet. Das Fixierelement 40 wird so an dem firstseitigen Ende der Querstrebe 7 angeordnet, dass sich die Kederhalterung 62 auf der Oberseite des Lüftungselements befindet, so dass die flexible Plane (nicht dargestellt) außenseitig die Trägerkonstruktion 5 bespannt.

Figuren 4 zeigen verschiedene Positionen der Lüftungselemente 3-1, 3-2 eines Firstsystems 1 gemäß vorliegender Erfindung. Zur Erklärung einzelner Bezugszeichen wird insbesondere auch auf die Beschreibung der Figuren 1 und 2 verwiesen. In einer ersten in Figur 4A dargestellten Arbeitsposition AP1 sind die beiden Lüftungselemente 3-1, 3-2 in einer ersten Ausgangsposition und bedecken den Dachfirst komplett. Insbesondere wird der Dachfirst durch die Oberlinien 44 der Z- förmigen Fixierelemente 40 an den firstseitigen Enden der Querstreben 7-1, 7-2 der Trägerkonstruktion 5-1, 5-2 gebildet.

Über eine Bewegung der Antriebswelle 14-2 wird die Zahnstange 12-2 nach oben geschoben, wodurch das Lüftungselement 3-2 um die Längsstrebe 6-2 geschwenkt wird. Somit wird der firstseitige Bereich des Lüftungselements 3-2 in eine zweite Arbeitsposition AP2 des Firstsystems 1 angehoben und eine obere Luftöffnung 20 freigegeben (Figur 4B).

Über eine Bewegung der Antriebswelle 14-1 wird die Zahnstange 12-1 nach oben geschoben, wodurch das Lüftungselement 3-1 um die Längsstrebe 6-1 geschwenkt wird. Somit wird der firstseitige Bereich des Lüftungselements 3-1 in eine dritte Arbeitsposition AP3 des Firstsystems 1 angehoben, wodurch die obere Luftöffnung 20 weiter vergrößert wird (Figur 4C).

Die Bewegung der Antriebswellen 14-1, 14,2 und somit die Einstellung der Positionen der Lüftungselemente 3-1, 3-2 kann auch gleichzeitig erfolgen. Die Einstellung der Lüftungselemente 3-1, 3-2 erfolgt dabei unabhängig voneinander. Insbesondere ist die Bewegung der Lüftungselemente 3-1, 3-2 nicht gekoppelt. Es ist für den Fachmann klar, dass jede beliebige Zwischenposition zwischen der ersten geschlossenen Arbeitsposition AP1 und der vollständig geöffneten Arbeitsposition AP3 eingestellt werden kann, wobei die Lüftungselemente 3-1, 3-2 jeweils dieselben oder aber unterschiedliche Öffnungswinkel einnehmen können.

Figur 5 zeigt eine seitliche Darstellung der Trägerkonstruktion 5 und Antriebsvorrichtung eines Firstsystems 1 gemäß vorliegender Erfindung und die Figuren 6 zeigen verschiedene Detailansichten der Trägerkonstruktion und Antriebsvorrichtung eines Firstsystems gemäß vorliegender Erfindung. Das Firstsystem 1 wird vorzugsweise im Bereich der Kontaktstellen von den Querstreben 7-1, 7-2 und den Längsstreben 6-1, 6-2 der Trägerkonstruktion 5-1, 5-2 direkt an Elementen der Dachkonstruktion 50 des Gebäudedaches befestigt (Figur 6A).

Allerdings sind die Abstände zwischen den Elementen der Dachkonstruktion 50 des Gebäudedaches - die so genannten Binderabstände - häufig sehr groß, so dass weitere Querstreben 7-1, 7-2 benötigt werden, um die flexible Plane (nicht dargestellt, vgl. Figuren 1 und 2) ausreichend zu unterstützen. Hierfür sind in Zwischenbereichen zwischen den Längsstreben 6-1, 6-2 der Trägerkonstruktionen 5-1, 5-2 jeweils Zwischenkonstruktionen 35 vorgesehen, an denen die Antriebswellen 14-1, 14-2 zusätzlich gehaltert sind. (vgl. Figur 6B). Dadurch werden die Antriebswellen 14-1, 14-2 in den Bereichen, in denen die Zahnstangen 12-1, 12-2 mit den Antriebswellen 14-1, 14-2 in Kontakt stehen, stabilisiert.

In einem der Bereiche, in denen das Firstsystem 1 direkt an Elemente der Dachkonstruktion 50 des Gebäudedaches befestigt ist, insbesondere in einem mittleren Bereich, sind auch die jeweiligen Antriebe 15-1, 15-2 angeordnet (vgl. Fig.5 und Detail in Figur 6C). Diese drehen die jeweilig zugeordnete Antriebswelle 14-1, 14-2, wodurch über die jeweils zugeordnete Zahnstange 12-1, 12-2 das entsprechende Lüftungselement angehoben oder abgesenkt wird.

Figuren 7 zeigen die Anordnung eines Firstsystems 1 auf einem landwirtschaftlichen Gebäude 70. Das Gebäude 70 ist beispielsweise eine große Halle mit teilweise offenen Seitenwänden 72 und einer Dachkonstruktion 74. Die offenen Seitenflächen der Seitenwände 72 können durch Windschutzvorrichtungen 80 verschlossen werden. Als Windschutzvorrichtungen 80 werden beispielsweise nach oben und / oder unten öffnenbare Rolltore o.ä. verwendet. Im Firstbereich der Dachkonstruktion 74 ist die Dachfläche nicht mit einer Dachabdeckung versehen. Stattdessen ist im Firstbereich das erfindungsgemäße Firstsystem 1 angeordnet.

Figur 7A zeigt ein Gebäude 70, bei dem alle Öffnungen durch die jeweiligen Systeme, insbesondere durch Windschutzvorrichtungen 80 und das Firstsystem 1, verschlossen sind. Somit erfolgt kein Luftaustausch zwischen Innenraum des Gebäudes 70 und der äußeren Umgebung. Die Lüftungselemente 3-1, 3-2 des Firstsystems 1 befinden sich in der ersten geschlossenen Arbeitsposition AP1 (vgl. auch Figur 4A). Auch die Windschutzvorrichtungen 80 sind verschlossen (= 80zu). Figur 7B zeigt ein Gebäude 70, bei dem sich die Lüftungselemente 3-1, 3-2 des Firstsystems 1 in der zweiten teilweise geöffneten Arbeitsposition AP2 befinden (vgl. auch Figur 4B). Zudem ist eine der dargestellten Windschutzvorrichtungen 80 geöffnet (= 80o).

Der Öffnungszustand des Firstsystems 1 und der Windschutzvorrichtungen 80 wird über eine gemeinsame Steuerungseinheit 90 reguliert. Diese wertet Daten aus, die von unterschiedlichen Sensoren ermittelt werden und steuert daraufhin die Antriebe (nicht dargestellt) des Firstsystems 1 und der Windschutzvorrichtungen 80 an und stellt die Lüftungselemente 3-1, 3-2 des Firstsystems und die Windschutzvorrichtungen 80 entsprechend ein, so dass eine optimale Belüftung des Gebäudes 70 erfolgt. Dabei ist die Positionierung jedes Lüftungselementes 3-1, 3-2 des Firstsystems 1 zwar unabhängig vom anderen einstellbar. Stattdessen erfolgt die Positionierung abhängig von extern ermittelten physikalischen Parametern.

Beispielsweise sind ein Feuchtigkeitssensor 92 und ggf. zusätzlich ein Temperatursensor 93 innerhalb des Gebäudes 70 im Bereich des Dachfirsts und ein weiterer Temperatursensor 96 im unteren Bereich der Seitenwände 72 angeordnet. Werden über diese Sensoren 92, 93, 96 die Informationen, dass eine erhöhte Luftfeuchtigkeit fi und / oder Temperatur T_i1 im Bereich des Dachfirsts bzw. eine erhöhte Temperatur T_i2 im unteren bodennahen Bereich vorherrscht, an die Steuerungseinheit 90 übermittelt, wird in der Steuerungseinheit 90 ein vordefiniertes Programm aktiviert, dass beispielsweise die Entlüftungsöffnung im Firstbereich durch Aufschwenken der Lüftungselemente 3-1, 3-2 des Firstsystems 1 vergrößert. Zusätzlich können die Windschutzvorrichtungen 80 angesteuert und weiter geöffnet werden.

Weiterhin kann außerhalb des Gebäudes 70, beispielsweise auf dem Gebäudedach 74, ein weiterer Feuchtigkeitssensor 94 und / oder ein Windsensor 95 zur Ermittlung der Windstärke Ws und / oder Windrichtung W_R angeordnet sein. Ermittelt der Feuchtigkeitssensor 94 eine erhöhte Luftfeuchtigkeit fa, wie dies beispielsweise bei Regen der Fall ist, werden die Lüftungselemente 3-1, 3-2 in Richtung Dachfirst zurückgeschwenkt, wodurch die Entlüftungsöffnung des Firstsystems 1 verringert oder verschlossen wird.

Ermittelt der an der Außenseite des Gebäudes 70 zugeordnete Windsensor 95 einen starken Wind aus einer bestimmten Windrichtung W_R, so muss das Lüftungselement 3-2 auf der windabgewandten Seite des Gebäudes 70 weiter geschlossen werden als das Lüftungselement 3-1 auf der windzugewandten Seite. Insbesondere wird ein Öffnungswinkel α2 des Lüftungselements 3-2 eingestellt, der kleiner ist als der Öffnungswinkel α1 des Lüftungselements 3-1 auf der windzugewandten Seite des Gebäude 70. Dadurch wird verhindert, dass der Wind das Lüftungselement 3-1 auf der windabgewandten Seite nach oben hin wegreißt. Zusätzlich wird über die Steuerungseinheit 90 die Windschutzvorrichtung 80 auf der windzugewandten Seite geschlossen (= 80zu), während die Windschutzvorrichtung 80 auf der windabgewandten Seite in Abhängigkeit von der Außentemperatur zumindest teilweise oder vollständig geöffnet wird (= 80o). Zur Ermittlung der Außentemperatur Ta ist beispielsweise ein außerhalb des Gebäudes 70 angeordneter Temperatursensor 97 mit der Steuerungseinheit 90 gekoppelt. Ermitteltn die Sensoren 94, 95 beispielsweise starken Regen aus einer bestimmten Richtung, so wird durch die Steuerungseinrichtung 90 der Öffnungswinkel der Lüftungselemente 3-1, 3-2 entsprechend korrigiert.

Selbstverständlich können mit der Steuerungseinheit 90 die Daten aller genannten Sensoren ausgewertet werden. Alternativ ist auch denkbar, dass das System und das entsprechende Verfahren nur einen Teil der genannten Sensoren oder andere Sensoren verwendet, um die Belüftung des Gebäudes 70 optimal zu steuern.

Figur 8 zeigt eine Ausführungsform eines Firstsystems 1c, in der das eine Lüftungselement 3-3 das andere Lüftungselement 3-4 zumindest teilweise überragt. Insbesondere sind die Lüftungselemente 3-3, 3-4 im Gegensatz zu den in den Figuren 1-7 dargestellten Lüftungselemente 3-1, 3-2 nicht spiegelsymmetrisch zum Dachfirst aufgebaut oder angeordnet. Gemäß der in Figur 8 dargestellten Ausführungsform sind die Querstreben 7-3 des einen ersten Lüftungselements 3-3 länger als die Querstreben 7-4 des anderen Lüftungselements 3-4. In der ersten eingenommenen Relativposition AP! (vgl. Figur 4A), in der die Lüftungselements 3-3, 3-4 miteinander eine weitgehend geschlossene Dachoberfläche bilden, überragt das erste Lüftungselement 3-3das zweite Lüftungselement 3-4 im Firstbereich somit teilweise. Die Bewegung bzw. Öffnung des zweiten Lüftungselements 3-4 ist somit von der Bewegung bzw. Öffnung des ersten Lüftungselements 3-3 zumindest teilweise abhängig, da das erste Lüftungselement 3-3 zumindest teilweise geöffnet sein muss, damit das zweite Lüftungselement 3-4 geöffnet werden kann. Eine solche Anordnung kann beispielsweise für Gebäude in Gegenden vorteilhaft sein, in der der Wind aufgrund der geographischen Lage immer aus einer bestimmten Richtung kommt.

Alternativ könnte das Lüftungselement 3-3 spiegelsymmetrisch zum Lüftungselement 3-4 aufgebaut, aber näher am Dachfirst angeordnet sein, so dass es ebenfalls zu der Überlappung im Firstbereich kommt.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

1

Firstsystem

3-1/3-2/3-3/3-4

Lüftungselement

5-1/5-2/5-3/5-4

Trägerkonstruktion

6-1/6-2/6-3/6-4

Längsstrebe

7-1 /7-2/7-3/7-4

Querstrebe

8

Verankerung

9-179-2/9-3/9-4

Plane

10-1/10-2/10-3/10-4

Stellglied

12-1/12-2/12-3/12-4

Zahnstange

14-1/14-2

Antriebswelle

15-1/15-2

Antrieb

16-1/16-2

dachseitige Verankerung der Plane

18-1/18-2/18-3/18-4

Befestigungselement

20

Entlüftungsöffnung

30

Stützkonstruktion

32

Trägerelement

33-1/33-2

Halterung

35

Stützkonstruktion

40, 40-1/40-2

Fixierelement

42

Mittelsteg

44

Oberlinie

45

Unterlinie

46

Verbindungslinie

50; 50a/50b

Dachkonstruktion des Gebäudedaches

60

Halteelement

62

Kederhalterung

70

Gebäude

72

seitliche Gebäudewand

74

Dachkonstruktion

80

Windschutz

80zu/80o

Windschutz geschlossen / Windschutz zumindest teilweise offen

90

Steuerungseinheit

92 - 97

Sensoren

α1/α2

Öffnungswinkel

AP1/AP2/AP3

erste / zweite / dritte Arbeitsposition

fi/fa

Feuchtigkeit innen / Feuchtigkeit außen

Ti/Ta

Temperatur innen / Temperatur außen

WR/WS

Windrichtung / Windstärke