DE3140120C2

DE3140120C2 - Unterirdischer Mehrzweckschutzraum

Info

Publication number: DE3140120C2
Application number: DE3140120A
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(grad.) 7273 Ebhausen Gukelberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-09
Filing date: 1981-10-09
Publication date: 1984-04-05
Also published as: DE3140120A1

Abstract

Unterirdischer Mehrzweckschutzraum, der an seiner Außenseite ein Wärmeabsorberrohrregister und im Innern einen Wärmertauscher aufweist, die über eine Wärmepumpe zusammenwirken, derart, daß der Schutzraum ziviltechnisch als Kühl- und Vorratsraum sowie als Wärmeenergiegewinnungssystem einsetzbar ist, und im Katastrophen- und/oder Kriegsfall neben dem herkömmlichen Schutz durch Funktionsumkehr als Kühlsystem wirkt, das bei äußerer Wärmebelastung einen zusätzlichen thermodynamisch optimierten Schutz bietet.

Description

Der Hausschutzraum des Ein-Familien-Wohngebäudes bildet bis heute in der ziviltechnischen Nutzung nur beschränkte Anwendungsmöglichkeiten (DE-PS 92 511). So gesehen, ist die hohe finanzielle Investition für einen derartigen Schutzraum nur für den Eventualfall — Katastrophe oder Krieg — sinnvoll.

Auf der anderen Seite bieten die bekannten Schutzraumkonstruktionen zwar gegen Luftstoß- und Strahleneinwirkung einen gewissen Schutz, nicht dagegen bei thermisch intensiver Belastung. Das einzig effektive Regulativ hierfür bietet lediglich die Erdüberdeckung. Konventionelle Mitte! der Wärmedämmung können nicht angewandt werden, da sonst der ungehinderte Wärmetransmissionsfluß von innen nach außen unterbrochen wird.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist demgegenüber, einen unterirdischen Mehrzweckschutzraum vorzuschlagen, der für den Eventualfall ein thermodynamisch

optimiertes Schutzsystem darstellt und gleichzeitig außerhalb des Eventualfalles als Wärmeenergiegewinnungssystem und Kühlraum verwendbar ist

Die Aufgabe wird dadurch gelöst daß die Schutzraumzelle als bedarfsweise in zwei Richtungen betreibbares Wärmetauschsystem ausgebildet ist.

Die dreifach kombinierte Nutzung: Schutz bei Katastrophen und Kriegseinwirkungen, Primärenergiegewinnungssystem für Warmwasser-Aufbereitung und Gebäudeheizung, Kühlraumzelle für Lebensmittelbevorratung, bieten einen hohen Gegenwert für die eingesetzte Kapitalinvestition, so daß auch aus rein volkswirtschaftlicher Sicht ein großer Anreiz für die Errichtung eines Mehrzweckschutzraumes gegeben ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schutzraumzelle mit ihrer Außenwandung als Wärmetauscher ausgebildet ist.

Die Außenwandung der Schutzraumzelle kann dabei derart doppelwandig ausgebildet sein, daß ein zusammenhängendes Rohrsystem entsteht, durch das eine Wärmetauschflüssigkeit geleitet werden kann.

Auch kann die Außenwandung der Schutzraumzelle mit einem Absorberrohrregister versehen sein. Dieses der Außenwandung zugeordnete Rohrregister kann dabei gleichzeitig als Aussteifungselement ausgebildet sein.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann aas die Wärmetauschflüssigkeit führende System mit nach außen mündenden Überdruckventilen versehen werden.

Weiterhin kann der Schutzraumzelle ein Eislatentspeicher zugeordnet werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die als Wärmetauscher ausgebildete Schutzraumzelle mit einer Wärmepumpe zusammenwirken.

Durch den Einbau eines Absorberrohrregisters in die Außenwandelemente des Schutzraumes, alternativ oder kombiniert, d. h. mono- bzw. multilatent, Installation eines Eislater.tspeichers bzw. einer zusätzlichen Luft-Wasserwärmepumpe, wird neben der angestrebten Primärwärmeenergiegewinnung ein Kühleffekt erzielt, der ziviltechnisch zur Lagerung von Lebensmitteln herangezogen werden kann, und der geeignet ist, im Katastrophen- oder Kriegsfall einer thermischen Aufheizung des Schutzraumes im Anfangsstadium einer von außen einwirkenden thermischen Belastung entgegenzuwirken.

Sind, wie erfindungsgemäß vorgesehen, im Rohrregister oder der flüssigkeitsführenden Doppelwandung des Schutzraums nach außen mündende Überdruckventile installiert, wird bei Überschreiten des Siedepunktes des Wärmetauschmediums Wasse^r über die Druckventile Wasserdampf freigesetzt. Der freigesetzte Wasserdampf dringt in die Hohlräume der vorzugsweise aus Sand bestehenden Umhüllung des Schutzraumes und bildet auf diese Weise einen Wasserdampfmantel um den Schutzraum, der nach Ausfall des Wärmepumpenkreislaufs einen wirkungsvollen thermischen Schutzschild darstellt. Dabei ist zwar mit einem spürbaren Anstieg der Innentemperatur zu rechnen, jedoch kann eine für die Insassen erträgliche Temperaturgrenze über einen längeren Zeitraum eingehalten werden.

Gleichzeitig können bei dem erfindungsgemäßen Scnutzraum bekannte Techniken der Primärenergiegewinnung aus der Umwelt (Luft- und Erdreich) eingesetzt werden, indem das Schutzbausystem speziell hierfür ausgelegt ist. Dabei wird eine doppelte Wirkung dadurch erreicht, ^aß in diesem Verbund Wärmeenergiegewinnungssysteme effektiver eingesetzt werden können, indem z. B. Eislatentspeicher in einer Tiefe von 4,50 m eingesetzt werden, während der Einsatz bekannter Erzeugnisse konstruktionsbedingt nur bis zu einer maximalen Tiefe von 1,50 m möglich ist und auf der anderen Seite wird gleichzeitig eine Steigerung des thermodynamischen Schutzwertes für den Schutzraum erreicht. Als Abschluß des dreigeteilten möglichen Nutzeffekts ergibt sich eine ideale Kühlraumzelle zur beispielsweisen Lagerung von Lebensmitteln als weitern re zivile Nutzungsvariante.

Auch muß in Betracht gezogen werden, daß die

übliche Lebensmittelbevorratung im Kriegsfall bei weitem nicht ausreicht um ein Überleben zu sichern.

Selbst bei einem konventionellen, militärischen Schlagabtausch bricht die Infrastruktur der Verkehrswege sofort zusammen. Die Versorgung der Zivilbevölkerung mit Lebensmitteln ist dann nicht mehr sichergestellt.

Das erfindungsgemäße Schutzraumsystem bietet hier durch seine Kühlleistung eine flexible und koslengünstige Lagerhaltung von Lebensmitteln an.

Im Aufenthaltsraum des Schutzraumes können Lebensmittel in größerer Menge eingelagert werden. In Verbindung mit einem eingebauten Tiefkühlschrank, der in der Eingangsschleuse untergebracht ist, können somit alle Belange einer Lebensmittelbevorratung abgedeckt werden. Darüber hinaus erfüllt der Eislatentspeicher die Funktion eines großvolumigen Trinkwasserreservoirs. In Weiterbildung der Erfindung kann das Schutzraumsystem noch mit einem von einem Dieselmotor in angetriebenen Notstromaggregat kombiniert werden, wobei dieses Aggregat unter gleichzeitiger Ausnutzung seiner Abwärme zur Gewinnung von Primärwärmeenergie herangezogen werden kann und dabei gleichzeitig einen Teil der häuslich benötigten Elektroenergiemenge liefert. Im Frieden und außerhalb des Katastrophenfalles stellt damit dieses Schutzraumsystem einen wertvollen Energielieferanten dar und gleichzeitig im Kriegs- oder Katastrophenfall sicher, daß bei Ausfall der äußeren Versorgung das Schutzraumsystem autark ISt.

Die zum Einsatz kommende Modulkompaktbauweise, die auch die technischen Ausrüstungsgegenstände einschließt, ermöglicht erstmalig die technische Installation einer Heizzentrale, bestehend aus Wärmepumpe, Pufferspeicher elektronisch gesteuerten Schaltfeld sowie der Anlage des Kompaktkollektor-Registers, einschl. eines integrierten Eislatentspeichers in hundertprozentiger industrieller Vorfertigung. An Ort und Stelle muß dann nur noch die Übergabestation im

so Wohngebäude mit der dazugehörigen Rohrinstallation ausgeführt werden.

Das vorbeschriebene Schutzraumsystem eignet sich dabei gleichermaßen gut für die Nachrüstung wie für den Neubau.

Der isolierte Standort der in den Schutzbau integrierten Wärmepumpe außerhalb des Wohngebäudes bedeutet einen prinzipiellen Vorteil gegenüber einer hausinternen Installation, vor allem aus schalltechnischen Gründen, da auch der Kompressor der Wärme-

o« pumpe eine erhebliche Schaltwe'ile darstellt. Die gleiche Überlegung gilt auch für das Notstromaggregat, das mit der zusätzlichen, elektrischen Energielieferung für den Haushalt den standortbedingten Vorteil ebenfalls für sich in Anspruch nehmen kann. Der Standortvorteil gilt

n> auch für den fest installierten Tiefkühlschrank in der Eingangsschleuse des Schutzbaues. Bedingt durch das konstant niedere Temperaturniveau in diesem Bereich, sind zudem die elektrischen Stromkosten für den

Betrieb dieses Aggregats besonders niedrig. Gegenüber einer hausinternen Aufstellung, mitunter sogar in beheizten Räumen, ist dies ein nicht zu unterschätzender Vorteil. Bemerkenswert ist weiterhin der Wegfall der konventionellen Heizzentrale im Untergeschoß eines mit einem erfindungsgemäßen Schutzraum ausgerüsteten Wohngebäudes, wodurch entweder zusätzlicher Wohnraum gewonnen wird oder aber die Baukosten für den ansonsten erforderlichen Raum in Wegfall kommen können, da durch die komplette ι ο Installation der multivalenten Energieeinheit für Heizung und Warmwasserversorgung in der Schutzraumzelle generell auf einen speziellen Heizraum bis auf den bescheidenen Umfang einer Übergabestation verzichtet werden kann.

Weiterhin ist der bauteileintegrierte Einbau des Latentspeichers bei dem freistehenden, in einem allseitig umhüllenden Sandmantel schwimmend gelagerten Schutzraum, ohne weiteres möglich, weil das Eisdehnungsverhalten in diesem Fall unschädlich ist.

Anders als bei üblichen Mehrzwecksystemen, die mit nicht zu übersehenden Schwächen behaftet sind, weil die Integration verschiedener Funktionen jeweils mit Kompromissen in den Einzelbereichen verbunden ist, sind bei vorliegendem Mehrzweckschutzraum derartige symptomatischen Schwachstellen nicht vorhanden. Im Gegenteil ergibt die Addition der erfindungsgemäß zu integrierenden Funktionen eine individuelle Optimierung der Lösung verschiedener Einzelaufgaben derart, daß zwischen dem Zusammenwirken der Einzelsysteme so eine »technische Symbiose« besteht.

Darüber hinaus ergeben sich im Hochbau ganz neue Ausblicke für den Bauablauf, der sich in groben Zügen wie folgt darstellen läßt:

Am Beginn einer Baumaßnahme wird die erfindungs- J5 gemäße Schutzraum-Energiezelle in die ausgehobene Baugrube abgesenkt und mit der erforderlichen Sandhülle und Erdreich abgedeckt.

Damit steht sofort und unmittelbar Elektro- und Wärmeenergie in ausrechender Menge zur Verfügung. In Verbindung mit tragbaren Radiatoren, die mit flexiblen Schläuchen an die Anschlüsse der Schutzraum-Energiequelle angekoppelt werden können und einer transparenten Plastikzelthaube, ist der Winterbau ohne Einschränkung realisierbar.

Diese neuen Möglichkeiten werden Baukosteneinsparungen und Bauzeitverkürzungen zur Folge haben. Darüber hinaus wird die Bausaison auf das ganze Jahr ausgedehnt, so daß auf die saisonal bedingte Arbeitslosenziffer im Baugewerbe ein günstiger Einfluß ausgeübt wird.

Weiterhin kann die Schutzraumzelle während der Bauzeit als Baubüro Verwendung finden, was wiederum die Kosten der Baustelleneinrichtung spürbar senkt Auf diese Weise wird ein wirkungsvoller Beitrag zur Qualitätsverbesserung und dringend notwendigen Rationalisierung innerhalb des breit gefächerten Spektrums der Hochbauleistungen erbracht.

Ein weiterer Ausblick bei der Fortentwicklung des erfindungsgemäßen Mehrzweckschutzraumes führt schließlich zu einem kleinsttechnologischen System, das in der Lage ist, falls bestimmte Voraussetzungen gegeben sind, die Energieversorung beispielsweise in Verbindung mit einer Bio-Gasproduktion autark zu regeln. Auf diese Weise kann der in mancher Hinsicht t>5 verhängnisvolle Trend zur komplexen, störanfälligen Großtechnologie zumindest in einem Teilbereich gestoppt werden.

Falls dieses System auf dem Lande und in den Randgebieten der Ballungszentren in großer Stückzahl zum Einsatz kommt, könnte man die Katastrophenevakuierungs- und Versorgungsmaßnahmen auf die Zentren der Ballungsräume konzentrieren, wo dann mit den verfügbaren Kräften eine größere Effektivität erreicht wird.

Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben, wobei die Größe des Schutzraumes nicht auf den vorgestellten Grundriß beschränkt ist. Dieser kann vielmehr bedarfsweise vervielfältigt oder vergrößert werden. Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 den Grundriß eines Mehrzweckschutzraurnes nach vorliegender Erfindung,

F i g. 2 einen Längsschnitt eines Teils eines Mehrzweckschutzraumes nach F i g. 1,

F i g. 3 einen Längsschnitt eines weiteren Teils des Mehrzweckschutzraumes,

F i g. 4 einen Querschnitt des in F i g. 1 dargestellten Mehrzweckschutzraumes im Schnitt,

F i g. 5 den Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Mehrzweckschutzraumes im Schnitt,

Fig.6 und 7 einen Schnitt der Bodengruppe mit zugeordnetem Eislatentspeicher eines Mehrzweckschutzraumes,

F i g. 8 den Längsschnitt durch einen zur Primärwärmeenergiegewinnung aus dem Grundwasser vorgesehenen Mehrzweckschutzraum,

Fig.9 den Querschnitt eines Mehrzweckschutzraumes im Schnitt mit zugeordneten Ortsonden,

Fi g. 10 das Funktionsbild eines auf optimale Primärwärmeenergiegewinnung ausgelegten Mehrzweckschutzraumes,

F i g. 11 einen Raumzellenquerschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Schutzraumes in einschaliger Bauweise,

Fig. 12 und 13 Detailansichten von Konstruktionselementen der Raumzelle von F i g. 11,

Fi g. 14 eine weitere Variante eines Raumzellenquerschnitts eines Schutzraums in Doppelschalenbauweise,

Fig. 15 und 16 vergrößert dargestellte Ausschnitte von konstruktiven Einzelheiten der in F i g. 14 gezeigten Raumzelle, und

Fig. 17 und 18 einen Quer- bzw. Längsschnitt einer Schutzraumzelle in Zylinderbauweise.

Der in F i g. 1 im Grundriß dargestellte Mehrzweckschutzraum ist neben seiner Bestimmung als Überlebensschutz im Kriegs- oder Katastrophenfall in seiner Gesamtheit als Primärwärrneeiiefgiegevvirinurigssysterr! für zivile Nutzung ausgelegt. Der Schutzraum selbst umfaßt einen Aufenthaltsraum t, der über eine Eingangsschleuse 2 von einem nicht dargestellten Wohngebäude aus über einen Treppenanschluß 3 betreten werden kann. An den Aufenthaltsraum 1 schließt sich ein Sanitärraum 4 an, der mit einem Technikraum 5 kombiniert ist, welcher einen senkrecht nach oben führenden Notausstieg 6 aufweist Unterhalb dieses Notausstiegs 6 ist ein Notstromaggregat installiert, das je nach Auslegung des Mehrzweckschutzraumes vielfache Funktionen übernimmt, wie nachstehend noch im einzelnen ausgeführt wird. Mit 7 ist ein Entwässerungs-Sickerschacht bezeichnet, der über eine Stichleitung mit dem Sanitärraum in Verbindung steht

Weiterhin ist dem Schutzraum ein Wärmespeicher 8 zugeordnet der mit dem Notstromaggregat und einer diesem zugeordneten Wärmepumpe 9 zusammenwirkt

Dieser ist der mit 10 bezeichnete, ebenfalls in dem Technikraum untergebrachte Pufferspeicher zugeordnet. Die Wärmepumpe versorgt außerdem einen in der Eingangsschleuse 2 untergebrachten Tiefkühlschrank 11. In der Eingangsschleuse 2 ist ebenfalls Ausbruchwerkzeug und ABC-Schutzkleidung 12 gelagert.

Der Sanitär- und Technikraum 4, 5 ist als Schleuse 13 ausgebildet, aus der eine verkapselte Rohrführung 14 aus- und in eine in den Treppenanschluß 3 mündende Übergabestation 15 einmündet. In dieser gekapselten Rohrführung 14 verlaufen Sanitär- und Heizungsrohre, die die in dem Mehrzweckschutzraum gewonnene Wärmeenergie in das Heizungssystem des Wohngebäudes einspeisen.

Der mit 7 bezeichnete Austritt der Entwässerung des Sanitärraumes erfolgt direkt in den den Schutzraum umhüllenden Sandmantel.

In Fig. 2 ist ein Ausschnitt eines Mehrzweckschutzraumes im Längsschnitt dargestellt, aus dem Konstruktionsmerkmale der als Wärmetauscher ausgebildeten Schutzraumwandung hervorgehen. Die Wandung des Schutzraumes besteht aus einem Trapezblech 16, beispielsweise des Profils 96/242 der Dicke 1,5 mm, das beidseitig mit einem Innenblech 17 bzw. Außenblech 18 beplankt ist. Der zwischen der Beplankung entstehende Hohlraum wird teilweise von einem Absorberrohrregister 19 eingenommen, das aus PVC oder verzinkten Stahlrohren gebildet wird. Dieses Rohrregister wird mittels Hart-PVC-Stegen 20, die auf das Trapezblech und gegebenenfalls die Innenbeplankung 17 geklebt sind, mit der Außenbeplankung in wärmeleitendem Kontakt gehalten. Anstelle der Hart-PVC-Stege können auch mit dem Trapezblech verschweißte Stahlstege vorgesehen werden.

In seinem Bodenbereich weist der Schutzraum an seiner Unterseite, unterhalb der Trapezbleche 16, eine Reihe von Wannen 21, vorzugsweise aus GFK, auf, die mit einer Wasserfüllung 22 von vorzugsweise Trinkwasserqualität gefüllt sind. Die Wasserfüllung 22 umspült ein weiteres Wärmetauscherrohrregister 23. Diese Anordnung ergibt in Verbindung mit einer Wärmepumpe einen Eislatentspeicher, der später noch eingehender beschrieben wird. Ansonsten weist dieser Mehrzweckschutzraum keine Besonderheiten auf. Er ist durch eine Drucktüre und eine feuerhemmende Gastüre 25, die zwischen sich eine Eingangsschleuse bilden, zu betreten. Hinter der feuerhemmenden Gastüre 25 ist eine Wand aus Fertigbetonsteinen 26, die mit einbetoniertem Traggriff versehen sind, aufgeschichtet. Die Eingangsschleuse ist mit einer Überdruckarmatur 27 versehen und steht mit einem Abluftorgan 28 mit dem Aufenthaltsraum 1 des Schutzraumes in Verbindung. Der Aufenthaltsraum ist mit aufklappbaren Liegebetten 29 ausgerüstet und mit belüfteten Truhen 30 zur Lebensmittelbevorratung ausgestattet. In den Aufenthaltsraum mündet schließlich noch ein Zuluftrohr 31 mit einer Deckenverteilerdüse an seinem Ende. Die gesamte Schutzraumzelle ist von einem Sandmantel 32 umgeben.

Mit Fig.3 ist der Längsschnitt eines Schutzbaues nach vorliegender Erfindung im Bereich des Filterraumes 33, des als Schleuse 13 ausgebildeten Technik-/WC-Raumes sowie des angrenzenden Bereichs des Aufenthaltsraumes dargestellt Im unteren Teil des Filterraums 33 ist der aus Quarzsand bestehende Sandfilter 34 untergebracht, der von einem begehbaren Rost 35 abgedeckt wird. Die gefilterte Luft wird über Ansaugkästen 36 durch ein kombiniertes Normal- und Schutzlüftungsgerät 37 abgezogen und in die übrigen Räume mittels Zuluftrohren 31 mit Deckenverteilerdüsen (vgl. Fig. 2) gefördert. Oberhalb des Sandfilters 34 sind in dem Filterraum 33 die schutzrauminternen Batterien 38 untergebracht, die die Stromversorgung des Schutzraumes bei Ausfall der Fremdversorgung übernehmen.

In dem an den Filterraum sich anschließenden Technik-/WC-Raum 13 sind weitere Filtersysteme untergebracht und über Stichleitungen mit der zu dem Normal- und Schutzlüftungsgerät 37 führenden Luftleitung verbunden. Dieses Filtersystem besteht aus einem Regenerationsfilter 39, das bei Ausfall der Außenluftversorgung einschaltbar ist, und aus dem ABC-Kampfstoff-Filter 40, das bei Zufuhr verseuchter Außenluft wirksam wird. Der Filterraum 13 nimmt weiter die Wärmepumpeneinheit auf, die vollthermisch gekapselt ist, sowie einen Pufferspeicher 10 mit einem Fassungsvermögen von 500 Litern. Weiterhin ist in dem Schleusenraum 13 eine Zusatzheizung 41 untergebracht sowie die elektrische und elektronische Steuereinheit 42, bestehend aus dem Regler für die Kesseltemperatur, Kombination bzw. Abkopplung der einzelnen internen und externen Systeme sowie für Nachtabsenkung installiert. Mit 43 ist die Luftverteil- und Einlaßleitung für die Wärmepumpe bezeichnet.

Der für die Primärwärmeenergiegewinnung bzw. Kühlung erforderliche Kreislauf wird durch eine Reihe von Ladepumpen aufrechterhalten, von denen die Ladepumpe für den Warmwasserkreislauf mit 44, die Ladepumpe für den Absorberrohrregisterkreislauf mit 46, die Ladepumpe für den Eislatentspeicher in Abschnitt I der Eingangsschleuse und des Aufenthaltsraumes mit 52, die Ladepumpe für den externen Dachkollektorkreislauf mit 53 und die Ladepumpe für den Eislatentspeicherabschnitt II des TechnikVWC-Schleusenraumes sowie des Filterraumes mit 54 bezeichnet ist. Die Ladepumpe 53 arbeitet auf einen Wärmetauscher, der mit dem externen Dachkollektor gekoppelt ist.

In dem als Schleuse 13 fungierenden Technik- und Sanitärraum ist weiterhin die aus dem Kompressor 49, der als Speziahvärmepumpe-Verdichter ausgebildet ist, dem Kondensator 48 und dem Verdampfer 47 bestehende Kühleinheit untergebracht. Die zugehörigen Temperaturanzeigearmaturen 50 für Pufferspeicher, Boilerkessel und Rohrkreislauf sind an gut sichtbarer Stelle angeordnet. Eine elektrische Zusatzheizung 51 einschließlich Temperaturregler ist vorgesehen, während ein zweiter Temperaturregler 55 dem Verdichter zugeordnet ist. Zur Vervollständigung der Einrichtung ist der Technikraum noch mit einem Ventilator 57 sowie einem Kaltwasseranschluß 58 ausgerüstet.

Als Auflage für den Mehrzweckschutzraum nach F i g. 3 dient ein verdichtetes, horizontal nivelliertes Schotter- und/oder Sandbett 59.

Wird der Mehrzweckschutzraum in seiner zivilen Funktion als multivalentes Primärwärmeenergiegewinnungssystem mit externen Dachkollektoren und intern installiertem Drei-Zylinder-Dieselmotor-Notstromaggregat entsprechend Fig. 12 ausgelegt, muß, falls der mehrstufige Eislatentspeicher nur für den Gefriervorgang verwendet wird, auf jeden Fall ein Pufferspeicher vorgesehen werden. Zum Einbau gelangen im Handel erhältliche Aggregate, wobei lediglich die Verkleidung des Pufferspeichers und der Wärmepumpe nach den speziellen Belangen des Einsatzortes angefertigt werden müssen. Auf das in Fig. 10 wiedergegebene Funktionsschema eines multivalenten Primärwärmeenergiegewinnungssystems wird an späterer Stelle

nochmals näher eingegangen. Werden spezielle, bereits auf dem Markt befindliche Wärmepumpen mit Speicherprogramm in Modulbauweise eingesetzt, kann auf den elektromotorischen Antrieb des Normal- und Schutzlüftungsgerätes 37 verzichtet werden, da beide Aggregate über die Luftverteilungsleitung 31 miteinander in Verbindung stehen. Die Wärmepumpe übernimmt hier eine Doppelfunktion. In der Zivilnutzung ist sie ausschließlich für die Warmwasserzubereitung z. B. des angeschlossenen Wohngebäudes zuständig. Im Kriegs- bzw. Katastrophenfall wird die gefilterte Schutzluft mit der Wärmepumpe im Bedarfsfall gekühlt. Falls zu diesem Zeitpunkt das Wohngebäude zerstört ist, wird die bei dem Kühlprozeß anfallende Wärmemenge über den Kondensator 48 unmittelbar dem Pufferspeicher 10 zugeführt.

Anstelle des bei F i g. 3 in der Bodengruppe vorgesehenen Absorberrohrregisters kann auch, wie in F i g. 2 dargestellt, ein mehrstufiger Eislatentspeicher 21, 22, 23 vorgesehen werden. Auch für diesen Fall ergänzen und vervollständigen sich der zivile und militärische Nutzungsbereich. Der obenerwähnte Kühleffekt ergibt im Kriegsfall ein synchrones Zusammenarbeiten des Absorberrohrregisters, des Eislatentspeichers — beide sind mit der Wärmepumpe in Verbindung mit dem Diesel-Notstromaggregat gekoppelt — zusammen mit der Wärmepumpe, wie es im Bedarfsfall in der ersten Beanspruchungsstufe erforderlich ist. Für den Fall der zweiten Beanspruchungsstufe wird der Vorgang nachstehend noch beschrieben. so

Damit werden auf harmonische und effektive Weise die der Erfindung zugrunde liegenden drei Aufgaben gelöst:
Im zivilen Bereich

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1. Primärenergiegewinnung für Heizzwecke und Warmwasseraufbereitung,

2. gleichzeitige Kühlung der im Schutzraum eingelagerten Lebensmittelvorräte, und

3. im Kriegsfall bei thermischer Belastung der Schutzraumzelle Kühlung der Kontaktwärme sowie der einströmenden Luft, wobei gleichzeitig der Eislatentspeicher als großvolumiger Trinkwasserspeicher Verwendung findet.

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Zu beachten ist hierbei, daß für diesen FhII die Glykolmischung der Rohrregister rechtzeitig in einen speziellen Tank entleert wird, der in der Bodengruppe des Notausstiegs im Bereich des Dieselkraftstofftanks untergeracht sein kann. ^rxi

Da im Kriegs- bzw. Katastrophenfall mit sehr großer Wahrscheinlichkeit die elektrische Stromversorgung sofort zusammenbricht, stellt ein Notstromaggregat für Schutzraumbauten einen unentbehrlichen Bestandteil der Ausstattung dar, wenn diese ihren Schutzzweck erfüllen sollen. Bei der vorgestellten komplexen Technik, die eine lebenserhaltende Kühlfunktion im kriegerischen Eventualfall mit einschließt, ist deshalb auf eine bordinterne Stromerzeugung nicht zu verzichten. Da diese wiederum in Verbindung mit einer bo Wärmepumpe sinnvoll eingesetzt werden kann, lohnt sich der konstruktive und finanzielle Aufwand in jedem Fall.

Davon abgesehen ist es beispielsweise für nur sieben Schutzrauminsassen physisch kaum möglich, über einen längeren Zeitraum die Handkurbel eines manuellen Lüftungsgerätes zu bedienen. Andererseits ist bei immer häufiger auftretendem »Ausfall« der Stromerzeugung ein geeignetes Notstromaggregat vorteilhaft.

Der massive und fortschreitende Einsatz energiesparender Heiztechnologien, vor allem elektrisch betriebener Wärmepumpen, hat einen spürbaren Anstieg des elektrischen Primärenergieverbrauchs zur Folge, v*as bereits regional zu Versorgungsengpässen geführt hat. Mit einem hier konzipierten Dieselmotor- bzw. Gasmotor-Generator werden eine Reihe unterschiedlicher Probleme gelöst:

Sämtliche in der Schutzraumzelle installierten technischen Einrichtungen werden mittels des bordeigenen Systems über die angeschlossenen elektrischen Batterien mit elektrischer Energie versorgt, und zwar sowohl für die zivile Nutzung, wie für den Kriegs- und Katastrophenfall. Auf diese Weise könnte der Einsatz elektrisch betriebener Wärmepumpen in ländlichen Gebieten in großem Umfang realisiert werden, ohne daß die Elektroversorgungsunternehmen zusätzlich belastet werden.

Daraus ergibt sich, daß die teure elektrische Energie des öffentlichen Netzes nach Möglichkeit nicht für diesen Zweck eingesetzt wird. Daneben gilt es aber auch, den Wirkungsgrad der energiesparenden Heizsysteme zu verbessern; mit vorliegender Erfindung wird diesen Belangen in hohem Maße Rechnung getragen.

Zum Betreiben des vorgesehenen Notstromaggregats wird wegen seines ökonomisch günstigen Treibstoffverbrauchs ein Drei-Zylinder-Motor gewählt, der entweder nach dem Selbstzünderprinzip oder, soweit Biogas als Treibstoff Verwendung findet, als Otto-Motor betrieben wird.

Ebenso bietet sich eine zentrale Lösung des Wärmeenergieproblems an. Das freistehende Einfamilienhaus mit einer ausreichend großen Gartenfläche wäre durchaus in der Lage, mit der Kompostierung des verwertbaren Hausmülls bzw. der Gartenabfälle und einer eventuell vorhandenen bio-mechanischen Hauskläranlage genügend Gas herzustellen, um einen kleinvolumigen Gasmotor zur Erzeugung elektrischer Energie anzutreiben. Landwirtschaftliche Betriebe mit Tierhaltung sind für dieses Verfahren geradezu prädestiniert. Dabei läßt sich die Effektivität der Gasproduktion bei entsprechender Verfeinerung der bekannten Technologien noch erheblich steigern.

Bei dem in Fig.4 dargestellten, beispielhaften Aufbau des Technik-Raumes werden für mit den vorherigen Figuren gleiche oder vergleichbare Bauteile und Gegenstände mit gleichen Bezugszeichen verwendet. Der in Fig.4 dargestellte Querschnitt durch den Technik-Raum liegt auf Höhe des Notausstiegschachtes 6, der auf die Schutzraumzelle über der Schleuse 13 aufgesetzt ist.

Auf im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschriebene Einzelheiten und Merkmale wird bei den folgenden Figurenbeschreibungen nicht erneut eingegangen.

Vorliegende Ausführungsform zeichnet sich gegenüber den vorausbeschriebenen durch den Einsatz eines Drei-Zylinder-Diesel- oder Ottomotors 63 aus, der einen Elektrogenerator 64 antreibt Dieser Elektrogenerator liefert über Batterieaufladung 38 und Elektromotor die erforderliche Energie, um beispielsweise die verschiedenen Ladepumpen 44, 52, 53 und 54 anzutreiben. Einer zukünftigen Entwicklung bleibt vorbehalten, diese Ladepumpen von dem Verbrennungsmotor 63 direkt mittels entsprechend ausgelegter Antriebswellen des Motors anzutreiben, was den Gesamlwirkungsgrad der Anlage erhöht.

Der Einsatz eines Verbrennungsmotors macht den Einsatz einer Reihe von Wärmetauschern 62 für die Verbrennungsgase bzw. 61 für das Kühlwasser des Verbrennungsmotors sinnvoll. Der Wärmerückgewinnungsprozeß erfolgt nach dem bereits angesprochenen, in F i g. 10 dargestellten Konzept.

Das mit 60 bezeichnete Expansionsventil ist der als Verdichter arbeitende Spezialwärmepumpe zugeordnet.

Der zum Betrieb des Verbrennungsmotor erforderliche Treibstoff wird in dem unterhalb des Technik-Raums angeordneten Treibstofftank 65 bevorratet, der, falls er zur Aufnahme von Flüssiggas vorgesehen ist, als Drucktank ausgebildet ist.

Mit 66 ist eine auf die Außenbeplankung 18 aufgebrachte GFK-Beschichtung bezeichnet, die bei Kondenswasserbildung eine Korrosion der Stahlbeplankung wirksam verhindert.

Den Absorberrohren des Absorberrohrregisters sind Überdruckventile 67 zugeordnet, die für den Fall in Aktion treten, daß das in dem Absorberrohrregister geführte Tauschermedium infolge äußerer Hitzeeinwirkung verdampft.

Beim Einsatz eines Verbrennungsmotors für das Notstromaggregat ist die Abgasleitung 68 sowie das Füllrohr 72 für den Kraftstofftank 65 und gegebenenfalls die Tankentlüftung 73 erforderlich.

Der Notausstiegsschacht 6 wird von einer unteren Druckklappe 69 sowie einer oberen Notausstiegsklappe 71 verschlossen. In dem Notausstiegsschacht sind ebenfalls noch Steigeisen 70 angebracht. Eine umlaufende Zuluftöffnung 74 ist an dem über die Erdüberdeckung 75 ragenden Teil des Notausstiegsschachts 6 angeordnet.

In Fig. 5 findet das im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebene Primärwärmeenergiegewinnungssystem eine weitere Ergänzung, indem zusätzlich noch ein Windabsorber in den Primärwärmeenergiegewinnungskreislauf integriert wird. Hierzu kommt die bei F i g. 4 vorgesehene Notausstiegsklappe 71 in Wegfall. An ihre Stelle tritt eine abnehmbare Abdeckhaube 76. die in bekannter Weise korrosionsgeschützt ist. Unter dieser Abdeckhaube findet die Windabsorbervorrichtung Platz, die sich zusammensetzt aus einem Kupferrohrregister 77, dessen Oberfläche durch Aluminiumlamellen 78 vergrößert ist, und einem dieses Absorberrohrregister beaufschlagenden, langsam laufenden, großvolumigen Ventilator 79.

Die Windabsorbereinheit ist mittels eines Drehgelenks 80 an dem Notausstiegsschacht angelenkt, so daß er im Sommer um 90° nach oben in eine vertikale Stellung geschwenkt werden kann. Die konisch geformte Abdeckhaube 76 wird dazu abgenommen und dient nach dem Hochschwenken des Windabsorbers ais Schachtabdeckung. In den übrigen Zeiten wird der Windabsorber in die in der Zeichnung dargestellte, geschlossene Stellung geklappt In dieser Stellung wird die gekühlte Luft, während der zivilen Nutzung, für die Raumkühlung der Schutzraumzelle benutzt. Zu diesem Zweck werden Gasklappen und Druckklappe geöffnet Ein Teil des Rohrnetzes wird dazu dann mit einer Wärmeisolierung versehen. In der Windabsorberversion arbeitet die zugehörige Wärmepumpe mehrstufig. Das Teil 47 kann hierbei als Wärmetauscher ausgelegt werden. Wird die Anlage wahlweise als einstufige Wärmepumpe ausgelegt kann das Teil 47 in Wegfall kommen. Der Windabsorber selbst übernimmt dann gleichzeitig die Funktion des Verdampfers der Wärmepumpe. Um den Windabsorber bedarfsweise in eine vertikale Stellung ausklappen zu können, ist dieser über flexible Schlauchverbindungen 81 mit dem übrigen Kreislauf des Wärmegewinnungssystems verbunden und mit einem Absperrventil sowie Entleerbahn versehen.

Der im Zusammenhang mit F i g. 2 bereits angesprochene Eislatentspeicher ist ausschnittsweise in den F i g. 6 und 7 in zwei Konstruktionsvarianten vergrößert ίο dargestellt. Je nach Aufbau der Schutzraumzelle als Trapezblech-Tragkonstruktion nach F i g. 6 oder U-Profil-Tragkonstruktion nach F i g. 7 ist die den Eislatentspeicher bildende Wannenkonstruktion unterschiedlich ausgeführt.

Bei der Konstruktion nach F i g. 6 ist das Trapezblech ίό im Gegensatz zum Wand- und Deckenbereich nur an der Innenseite mit Stahlblech 17 beplankt, während sich nach unten unmittelbar an das Trapezblech geschweißt, die aus Stahlblech 82 bestehende, in Sektionen aufgeteilte Wanne anschließt. Die einzelnen Wannensektionen weisen ebenfalls einen trapezförmigen Querschnitt auf und dienen gleichzeitig als Tragelemente für die gesamte Schutzraumzelle. Zum Korrosionsschutz ist die Stahlwandung 82 der Wannensektionen auf beiden Seiten mit einer GFK-Beschichtung 84 versehen. Im übrigen erhält die gesamte Bodensektion einen geeigneten Korrosionsschutz, wie er beispielsweise im Automobilbau üblich ist. Bedarfsweise kann auch eine Hohlraumversiegelung 86 vorgesehen werden. Bedacht werden muß hierbei jedoch, daß keine bituminöse Bestandteile enthaltenden Schutzschichten verwendbar sind, vielmehr müssen hitzebeständige Schutzschichten, wie z. B. Zinkpulverbeschichtungen, zum Einsatz kommen, die einer möglichen thermischen Beanspruchung oberhalb von 100°C standhalten. Außerdem darf der Dampfmantel auf keinen Fall gesundheitsschädigende Partikel aufnehmen, da sein Kondensat dem Trinkwasserspeicher zugeführt wird.

Das Wärmetauscherrohrregister 23 aus feuerverzinktem Stahlrohr oder alternativ dazu Hart-PVC-Rohr wird mittels eines Kunststoff-Zahnleistenrahmens 89, in den die einzelnen Windungsabschnitte des Rohrregisters eingreifen, lagemäßig innerhalb der Wanne fixiert. Die mittlere Installationsachse des Vor- und Rücklaufs des Wärmerohrregisters ist in F i g. 6 mit 88 bezeichnet. Bei der Konstruktion nach F i g. 7 ist das Wärmetauscherrohrregister grundsätzlich gleichartig wie bei der Konstruktion von F i g. 6 aufgebaut, der Vor- und Rücklauf 92 des Wärmetauscherrohrregisters liegt so jedoch hier zwischen dem Rohrregister. Mit 90 ist noch eine Kondensat-Abtropföffnung bezeichnet, über die an der Wandung der Schutzraumzeiie kondensierter Wasserdampf in die Wasserfüllung 22 der Eislatentspeicherwanne abläuft. Im Fußbodenbereich ist die obere Blechbeplankung 17, die in Fig. 7 durch einen U-Profilrahmen abgestützt wird, mit einem PVC-Bahnenbelag als Gehfläche versehen. Der Eislatentspeicher braucht nicht notwendigerweise als integraler Bestandteil der Bodengruppe ausgebildet zu sein, sondern kann ebenso gut als außenseitig an das Bodenelement der Schutzraumzelle angeblockte Einheit vorgesehen werden. Dabei kann dann auf gängige Fabrikate zurückgegriffen werden, die für diese Art der Montage lediglich geringfügig geändert werden müssen. Die Bodengruppe der Schutzraumzelle erhält im Bereich des Eislatentspeichers eine herausnehmbare Kontrolltüre. Nachteilig bei der externen Anordnung des Eislatentspeichers ist die verminderte Kühlleistung desselben für die Raum-

zelle. Trotzdem stellt sie bei rechteckigen Schutzraumzellen eine brauchbare Alternative dar. Da die zellentragende Funktion des externen Eislatentspeichers entfällt, kann dieser kostengünstig ausgeführt werden.

Die in F i g. 8 dargestellte Variante eines Mehrzweckschutzraumes ist dann sinnvoll einzusetzen, wenn der Grundwasserspiegel bei vernünftigem technischem Aufwand erreichbar ist. Dabei wird neben dem in der Außenhaut integrierten Absorberrohrregister das in einer Tiefe von ca. 10 m fließende Grundwasser für die Primärwärmeenergiegewinnung genutzt Zu diesem Zweck wird im Bereich der Eingangsschleuse 2 ein Saugbrunnenschacht 93 angeordnet und in ca. 15 m Abstand dazu im Bereich des Notausstieg-Filterraumes 6 ein Schluckbrunnenschacht 94 gesetzt. Die Längsachse der Schutzraumzelle muß dazu möglichst parallel zur Fließrichtung des Grundwassers ausgerichtet werden. Die Brunnenschächte bestehen aus zylindrischen Stahlrohren, die gegebenenfalls mit einer GFK-Beschichtung versehen sind und die bei der Montage an Ort und Stelle an die Bodengruppe der Schutzraumzelle angeflanscht werden. Dieser Bereich der Bodengruppe ist dazu mit einem abnehmbaren, kreisrunden Kontrolldeckel ausgestattet.

Die Saugleitung transportiert das Wasser aus dem Saugbrunnenschacht 93 zu einer mehrstufigen Wärmepumpe 95 im Technik-Raum 5. Dort wird dem Grundwasser Wärme entzogen. Das gekühlte Wasser wird dem Schluckbrunnen 94 zugeführt. Im Bedarfsfall (Krieg oder Katastrophe) kann mit dieser Technik das Wärmepumpverfahren auch umgekehrt und auf diese Weise die Raumzelle gekühlt werden. Eine weitere Umkehrstufe ist denkbar, wenn das Absorberrohrregister 19 und die Brunnensaugleitung über einen Wärmetauscher zu einem System kurzgeschlossen werden.

In diesem Fall wird dem Kreislauf der Absorberrohrregister im Wärmetauscher mit der tangierenden Brunnen-Kühlleitung Wärme entzogen. Der Schluckbrunnenschacht mit dem umgebenden Bereich wird so im Katastrophenfall als Wärmespeicher benützt. Auf diese Weise kann selbst dann die Kühlung der Schutzraumzelle aufrecht erhallen werden, wenn der Temperaturanstieg ein Abschalten der Wärmepumpe erforderlich macht. Sollte auch dieses Reservoir, je nach seiner Aufnahmefähigkeit, erschöpft sein, dann verbleibt als letzter thermischer Schutz noch der Dampfschild. Dieses Wärmetauschverfahren (Kühlung) kann auch bei dem Absorber-Rohrregister in anderen Kombinationen im Rahmen der vorgestellten Primärwärmeenergiegewinnungsverfahren durchgeführt werden.

Bohrverfahren ermöglichen eine platzsparende Montage von Erdwärmesonden. Dieses Verfahren eignet sich in besonderem Maße auch für die Anwendung im Schutzraumzellsnbau. In F i g. 9 sind Erdsonden 96 dargestellt, die mittels des Bohrverfahrens in das Erdreich unterhalb der Schutzraumzelle eingebracht sind und die sich strahlenförmig von dem in der Bodengruppe des Schutzraumes untergebrachten Übergabeschachts 97 in das darunterliegende Erdreich erstrecken. Auf ca. 2 qm Grundfläche werden halbautomatisch die Erdsonden 96 bis in ca. 50 m Tiefe getrieben. Mittels des so entstandenen Erdwärmesondensystems kann aufgrund der Tiefenwirkung ein großes Wärmepotential erschlossen werden, ohne daß das ökologische Gleichgewicht gestört wird.

Ein weiterer Gesichtspunkt bei diesem speziellen Anwendungsbereich erhöht die Attraktivität dieser Erdsondentechnik. Im Bedarfsfall, bei hoher thermischer Belastung, kann auch hier, wie bereits im Zusammenhang mit Fig.8 geschildert, das Verfahren umgekehrt werden. Der Kühleffekt für die Schutzraumzelle und deren Insassen kann bei diesem Konzept noch wirkungsvoller gestaltet werden. Für dieses Wärmetauschverfahren steht in ca. 50 m Tiefe ein großvolumiger Bereich zur Verfügung, der jetzt in Umkehrung als Wärmespeicher verwendet wird.

Das bedeutet, daß bei konzentrischer Hitzestrahlung (Nuklearexplosäon, Napalm, Phosphor) die von der Schutzraumzelle über ihre Außenhaut und das zugeordnete Absorberrohrregister aufgenommene Wärme über die Erdsonden bis in eine Tiefe von ca. 50 m bis zur Temperaturangleichung abgeleitet und dort gespeichert wird.

Alternativ zu den Erdsonden 96 ist in Fig.9 ein großflächiges Netz von Erdkollektoren 98 in 1,5 m Tiefe vorgesehen. Die Übergabestation 101 mit Wärmetauscher für die Erdkollektoren befindet sich in der Schleuse des Notausstiegschachtes 6.

Um das ^nergiepaket abzuschließen, ist in der Zeichnung noch eine Kleinstproduktionsanlage für Biogas angedeutet, und zwar in der Kombination von Kompostierung und biomechanischer Kleinkläranlage. Über ein Drainagerohmetz 99, das Kompostablagerung und Ausfaulgrube erfaßt, gelangt das Klärgas in einen zylindrischen Tank 100, wo Lagerung und eventuelle Aufbereitung erfolgt. Anschließend wird das Gas in den Bodentank 65 der Schleuse des Notausstiegschachts gepumpt. Die Kompostanlage, die aus einem mit Plastikfolien nach oben abgedeckten Komposthaufen 102 besteht, wobei die Folie an umlaufenden, imprägnierten und auf Abstand stehenden Holzbohlen 103 befestigt ist, sowie die biomechanische Vierkammern-Ausfaulgrube 104, die speziell für die Gewinnung vor Klärgas ausgelegt ist, sollten möglichst unmittelbat

to neben der Schutzraumzelle angeordnet werden. Ir diesem Fall ist es möglich, die Abwärme aus beider Anlagen über den nach oben geklappten Windabsorbei 77, 78, 79 zu nutzen. Besonders im Winter, Frühjahr unc Herbst wirkt sich diese Konstellation vorteilhaft auf die nutzbare Temperaturskala aus.

Fig. 10 zeigt das Funktionsbild einer in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Mehrzweckschutzraumzel-Ie optimal ausgelegten Primärenergiegewinnungsanlage. Diese setzt sich zusammen aus einem externer Solarkollektor 105, der auf dem Dach des zu derr Schutzraum gehörenden Gebäudes angebracht ist. Da: in der Außenhaut der Schutzraumzelle integriert« Absorberrohrregister ist mit 19 und der in dei Bodengruppe der Schutzraumzelle untergebrachte Eislatentspeicher mit 106 bezeichnet. Alle drei Element« stehen mit einer mehrstufigen Wärmepumpe 107 ir Verbindung, der ein Pufferspeicher 10 und eir Warmwasserboilerkessel 108 zugeordnet sind. Die gewonnene Wärme wird anschließend über einer Stockwerkverteiler 111 einer Niedertemperaturhei zung, die vorzugsweise als Fußbodenheizung ausgebil det ist, sowie einer Warmwasserentnahmestation 110 ir der Sanitärzelle des Wohngebäudes zur Versorgung von Bad, Dusche und Handwaschbecken zugeleitet Angetrieben wird die mehrstufige Wärmepumpe W, durch eine bordinterne Stromversorgung, die aus einen vorzugsweise 3-zylindrigen Dieselmotor oder einem mi Gas betriebenen 3-zylindrigen Ottomotor sowie einen

von diesem angetriebenen Generator, der auf eine Reihe in Serie geschaltete Batterien 38 arbeitet, besteht. Die bei dem Betrieb d?s Verbrennungsmotors 63 anfallende Abwärme wird über einen Kühlwasserwärmetauscher 61 sowie einen Abgaswärmetauscher 62 in das Primärwärmeenergiegewinnungssystem eingespeist

Je nach Bedarf und Einsatzon können die unterschiedlichen, vorstehend beschriebenen Absorberelemente zusammengeschaltet und für die Primärwärmeenergiegewinnung eingesetzt werden.

Ein Mehrzweckschutzraum nach vorliegender Erfindung läßt sich auch in einschaliger Plattenbauweise verwirklichen, ohne daß Einbußen in der Festigkeit zu befürchten sind.

Der konstruktive Aufwand läßt sich hierbei besonders klein halten.

Um diese einschalige Bauweise zu verwirklichen, wird eine leicht geneigte, oktogonal geformte Struktur der äußeren Begrenzungen gewählt Dabei wird die formal bedingte Steigerung der Tragwerksteifigkeit nicht mit raumökonomischen Nachteilen erkauft Weiterhin wird durch die einschalige Bauweise die kondensatanfällige und daher entsprechend zu versiegelnde Hohlraumbauweise auf ein Minimum beschränkt. Sämtliche Zwischenwände erhalten eine hohlraumfüllende Betoninjektion (kunstharzgebundener Sand, alternativ kann auch Zement als Bindemittel verwendet werden). Der Betonverguß erfolgt an Ort und Stelle, nachdem die Montage des Schutzraumes abgeschlossen ist. Der übrige Korrosionsschutz läßt sich vergleichsweise einfach bewerkstelligen und kontrollieren.

Bei dieser Bauweise werden die Absorberrohrregister 19 aus feuerverzinktem und kunststoffbeschichtetem Stahlrohr auf der Außenseite angebracht, wobei dieses Absorberrohrregister auch als flächenaussteifendes Konstruktionselement eingesetzt werden kann, indem dieses mit dem Stahlblechmantel 114 verschweißt wird.

Andererseits können auch Hart-PVC-Rohre zur Bildung des Absorberrohrregister Verwendung finden. Durch die außenseitige Anordnung des Absorberrohrregisters wird die Wärmetauschfähigkeit desselben gegenüber einer internen Anordnung noch verbessert. Auch bei dieser Konstruktion sind die Endrohre der Register mit Überdruckventilen 67 bestückt (vgl. Fi g. 12), die, wie bereits geschildert, im Bedarfsfall die Schutzraumzelle in einen Dampfschleier einhüllen.

Zusätzlich können zur permanenten Durchfeuchtung des Sandmantels, mit der in Friedenszeiten eine Verbesserung der Wärmetransmission zu den Absorberrohren und im Kriegsfall eine Verbesserung der Neutronenschutzglocke verbunden ist, einzelne Rohre in dem Rohrregister mit einem Wasseranschluß gekoppelt sein, so daß ständig die zur Durchfeuchtung erforderliche Wärmemenge über die zugehörigen Überdruckventile austritt, was durch Fühler überwacht und gesteuert werden kann.

Aus Gründen der Tragwerksteifigkeit ist der gesamte zweischalige Bodenbereich des Eislatentspeichers als tragender Bestandteil der Außenhülle ausgebildet (Fig. 13) und wegen der Eisbildung mit einem V-förmigen Boden versehen. Dieser Teil ist in seiner Formgebung der oktogonalen Struktur harmonisch angepaßt. Die starke Schräglage der Deckenaußenwände ergibt den bei der Eisbildung benötigten Aufgleiteffekt.

Die oktogonale Raumform mit leicht gewinkelten Wand- und Deckenelementen, wie sie bereits in F i g. 11 beschrieben worden ist, wird auch bei der in Fig. 14 dargestellten Kunststoffbauweise benutzt Dabei ist die konstruktive Struktur auf homogene hochfeste Kunststoffmaterialien ausgerichtet Ein feines Stahldrahtnetz übernimmt die Grobstruktur der Bewehrung. Alternativ kann die Bewehrung durch ein feinmaschiges Netz von sich überkreuzenden Kevlarfäden unterstützt werden. Um die Festigkeit zu steigern, werden die Kevlarfäden durch Verdrehen vorgespannt

Das Stahldrahtgeflecht wird in diagonal sich überkreuzender Form als schlaffe Bewehrung ausgdegt Unter Inkaufnahme eines höheren konstruktiven Aufwandes ist auch eine Vorspannung der Stahldrahtarmierung möglich.

Die Konstruktion der Kunststoff-Schutzraumzelle ist zweischalig konzipiert Innere und äußere Schale 121 bzw. 122 sind durch Stege 127 (vgl. F i g. 15) miteinander verbunden. Alle drei Komponenten werden in einem Arbeitsgang hergestellt. Wand- und Deckenefemente sind nahezu identisch.

Die komplett hergestellten Wand- und Deckenelemente werden in der fabrikseitigen Montage an den Notanschlüssen 128 zusammengeschoben und unter Hitzeeinwirkung mit einer hochfesten Fugenklebemasse verbunden. Diese Klebeverbindung entspricht in ihrer Festigkeit einer Stahlschweißnaht.

Der Deckenbereich wird in zwei Arbeitsgängen hergestellt, wobei die Schrägen, geneigten Seitenwände 118, der Mittelsteg 26 und die Bodenplatte 129 in dem einen und die Deckplatte 120 in einem zweiten Arbeitsgang hergestellt werden.

Beide Teile werden mit der oben angegebenen Klebeverbindung zusammengesetzt. Danach erfolgt der Aufbau der aufstrebenden Wandelemente und der abschließenden Deckenteile durch Zusammenfügen und Verkleben der Nutanschlüsse.

Bei diesem Konstruktionsprinzip wird der Strahlenschutz hauptsächlich auf die umgebende Sandhülle verlagert. Dazu beträgt die Dicke der Sandhülle 1 m. Gegenüber der Stahlbauweise bedeutet dies eine Steigerung von 100 Prozent. Die gesamte Erdüberdekkung beträgt nach wie vor 1,50 m.

Der Wand- und Deckenaufbau ist nicht allein aus Gründen der Tragwerksteifigkeit zweischalig ausgelegt, sondern auch um die thermische Isolierfähigkeit gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 11 zu steigern. Wiederum ist das Absorberrohrregister an die Außenseite der Schutzraumzelle verlegt. Mit dem außenliegenden Absorberrohrnetz wird im Bedarfsfall die Sandhülle über die Überdruckventile 67 an den Endrohren des Rohrregisters mit Wasser getränkt. Man erhält auf diese Weise eine wirkungsvolle Neutronenschutzglocke.

Bei hoher thermischer Belastung, wenn der installierte Kühlkreislauf zusammenbricht, wird hier ein doppelter Dampfmantel stufenweise erzeugt. Zuerst wird der umgebende Sandmantel durch das außenliegende Rohrregister mit einem Dampfschleier getränkt. Bei weiter ansteigendem Temperaturschock verdampft auch das Wasser in den Becken des Eislatentspeichers. Dieser Dampf wird in die Hohlräume der Wand- und Deckenelemente geleitet. Nach Abklingen der thermischen Beanspruchung fließt das sich bildende Kondensat zurück in das Becken.

Absoluter Korrosionsschutz, Gewichtseinsparung und hohe Festigkeitswerte sind überzeugende Argumente, die für die Einführung dieses Materials für den Schutzraumbau sprechen. Andererseits muß man bei

der aufwendigen Kunststoffbeschichtung 115 von Stahlkonstruktionen zu deren Korrosionsschutz bereits von einem Stahl-Kunststoff-Verbund reden. So gesehen, führt die Entwicklung zur Kunststoffbauweise als einer weiteren möglichen Variante im Schutzraumbau. Die in Fig. 14 dargestellte Bauweise ist so konzipiert, daß sie nicht nur für den Einsatz von Kunststoff verwendbar ist, sondern nach Durchführung geringfügiger konstruktiver Änderungen im Bereich der Element- und Anschlußstellen auch für den Stahlbau gleich gut ι ο verwendet werden kann.

Das gesamte vorbeschriebene Primärwärmeenergiegewinnungskonzept in Verbindung mit Schutzraumbauten läßt sich auch auf die Stahl-Zylinderbauweise von Schutzräumen übertragen.

Eine Ausführungsform dazu ist mehr oder weniger schematisch in den Fig. 17 und 18 in vereinfachter Weise dargestellt Die bei der Zylinderbauweise sich ergebende Bodenwanne unterhalb des Fußbodens 130 eignet sich ohne weiteres zur Unterbringung eines Eislatentspeichers 106, wobei gleichzeitig dem Ausdehnungsverhalten von Eis Rechnung getragen wird, so daß aufgrund der gewölbten schrägen Zylinderwandabschnitte im Bereich des Latentspeichers der benötigte Aufgleitvorgang bei der Eisbildung stattfinden kann. Auch die Absorberrohrregister 23 lassen sich bei ein- und zweitägiger Bauweise, wie bereits in Verbindung mit den F i g. 11 und 14 beschrieben, auf der Außenseite des Zylindermantels verlegen, entweder längs der Mantellinien oder in Form von um den Umfang des Zylinders gelegten Ringen, die an ihren Enden entweder über gemeinsame Zu- bzw. Abflußleitungen verbunden sind, oder endlos als schraubenlinienförmig um den Zylinder gewundenes Rohr mit Zu- und Abfluß am Anfang oder Ende des Rohres gebildet werden. Werden die Rohre des Absorberrohrregisters mit dem Stahlzylinder verschweißt, ergibt sich eine zusätzliche Aussteifung der Schutzraumzelle. Auch in diesem Fall können die Absorberrohre mit Überdruckventilen versehen werden.

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle als bedarfsweise in zwei Richtungen betreibbares Wärmetauschsystem ausgebildet ist

2. Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle mit ihrer Außenwandung (16, 18; 112; 114; 122) als Wärmetauscher (19) ausgebildet ist

3. Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung (16, 18; 112; 114; 122) der Schutzraumzelle derart doppelwandig ausgebildet ist, daß ein zusammenhängendes Rohrsystem entsteht, durch das eine WärmetPuschflüssigkeit geleitet werden kann.

4. Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung (16, 18; 112; 114; 122) der Schutzraumzelle mit einem Absorberrohrregister (19) versehen ist

5. Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das der Außenwandung (16,18; 112; 114; 122) zugeordnete Rohrregister (19) als Aussteifungselement ausgebildet ist.

6. Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wärmetauschflüssigkeit führenden Systeme mit nach außen mündenden Überdruckventilen (67) versehen sind.

7. Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzraumzelle ein Eislatentspeicher (106) zugeordnet ist.

8. Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die als Wärmetauscher (19) ausgebildete Schutzraumzelle mit einer Wärmepumpe (46; 95; 107) zusammenwirkt.

9. Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe (46; 95; 107) Teil der Schutzraumtechnik ist.

10. Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe (46; 95; 107) als Luft-Wasser-Wärmepumpe ausgebildet ist.

11. Mehizweckschutzraum nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft-Wasser-Wärmepumpe zur Belüftung der Schutzraumzelle herangezogen wird.

12. Mehrzweckschutzraum nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe (46; 95; 107) von einem Verbrennungsmotor (63) angetrieben wird.

13. Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwärme des Verbrennungsmotors (63) über Wärmetauscher (61; 62) dem Wärmeenergiegewinnungssystem der Schutzraumzelle zugeführt wird.

14. Mehrzweckschutzraum nach mindestens ei- so nem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmeenergiegewinnungssystem ein oder mehrere Tiefkühltruhen zugeordnet sind.

15. Mehrzweckschutzraum nach einem der An- t>5 Sprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (63) einen Generator (64) antreibt, der über Batterien (38) die Pumpen (44; 46; 49; 52; 53; 54; 57; 79; 95; 107) mit elektrischer Energie versorgt

16. Mehrzweckschutzraum nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (63) in Kombination mit dem Generator (64) als Notstromaggregat ausgebildet ist

17. Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß er sich aus Schutzraum-Heizzentrale-Kühlraum zusammensetzt

18. Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmetauschsystem der Schutzraumzelle ein Windabsorber (76 bis 81) zugeordnet ist

19. Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmetauschsystem der Schutzraumzelle Erdwärmesonden (93,94, 96) zugeordnet sind.

20. Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmetauschsystem der Schutzraumzelle Erdkollektoren (98) zugeordnet sind.

21. Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmetauschsystem der Schutzraumzelle oberirdische Kollektoren (105) zugeordnet sind.

22. Mehrzweckschutzraum nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmetauschsystem ein Biogaserzeugungssystem (102, 103, 104) zur Speisung des Verbrennungsmotors (63) zugeordnet ist.

23. Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle einwandig (114) mit außenliegendem Absorberrohrregister (19) ausgebildet ist.

24.. Unterirdischer Mehrzweckschutzraum nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle in ihrem Bodenbereich nach unten verjüngend ausgebildet ist.

25. Mehrzweckschutzraum nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzraumzelle aus Kunststoff besteht.