Instationäre Berechnungen mit WUFI®

WUFI® (Wärme Und Feuchte Instationär) ist eine Software zur realitätsnahen instationären Berechnung des gekoppelten ein- und zweidimensionalen Wärme- und Feuchtetransports in mehrschichtigen Bauteilen unter natürlichen Klimabedingungen. Es basiert auf den neuesten Erkenntnissen in Bezug auf Dampfdiffusion und Flüssigtransport.

Neben dem wärmetechnischen Verhalten von Bauteilen und Gebäuden ist auch deren feuchtetechnisches Verhalten zu beachten. Ein längerfristig erhöhter Feuchtegehalt im Bauteil kann zu Feuchteschäden führen, erhöhte Oberflächenfeuchte in Wohnräumen kann durch Schimmelbildung hygienische und gesundheitliche Probleme hervorrufen.

Dabei hängen feuchte- und wärmetechnisches Verhalten von Bauteilen und Gebäuden eng zusammen: ein erhöhter Feuchtegehalt lässt Wärmeverluste steigen; die Temperaturverhältnisse im Bauteil beeinflussen den Feuchtetransport. Beide müssen daher gemeinsam in ihrer gegenseitigen Kopplung untersucht werden; dies ist Gegenstand der Hygrothermik.

Bisher: Glaser

Ein bisher gängiges Verfahren zur Beurteilung des Feuchtehaushalts eines Bauteils durch Betrachtung des auftretenden Diffusionstransports stellt das Glaser-Verfahren nach DIN 4108-3 dar. Dieses Verfahren berücksichtigt jedoch weder den kapillaren Feuchtetransport im Bauteil, noch dessen sorptive Aufnahmefähigkeit für ausfallende Feuchte. Ferner kann das mit stationären Zuständen unter pauschalen Blockrandbedingungen arbeitende Verfahren weder kurzfristige Ereignisse abbilden, noch Regen und Strahlung berücksichtigen.

Jetzt: WUFI®

Das am Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) entwickelte und an Freiland- und Labordaten weltweit validierte Rechenverfahren WUFI® (Wärme und Feuchte instationär) erlaubt die realitätsnahe Berechnung des instationären hygrothermischen Verhaltens von Bauteilen unter natürlichen Klimabedingungen.

WUFI® basiert auf den neuesten Erkenntnissen in Bezug auf Dampfdiffusion und Flüssigtransport in Baustoffen. Es arbeitet sowohl mit Standardstoffkennwerten als auch mit einfach zu bestimmenden Speicher- und Flüssigtransportfunktionen.

Als Randbedingungen können gemessene Außenklimawerte einschließlich Schlagregen und Sonneneinstrahlung verwendet werden, wodurch sich das Verhalten mehrschichtiger Bauteile, zweidimensionaler Anschlüsse unter Einfluß natürlicher Bewitterung realistisch untersuchen läßt. (Text aus WUFI.de entnommen)

WUFI® Pro ist das Standardwerkzeug für die Beurteilung des Feuchteschutzes der Gebäudehülle.  Mit WUFI® Pro erfolgt die eindimensionale Berechnung des hygrothermischen Verhaltens von Bauteilen im Regelquerschnitt unter Berücksichtigung von Baufeuchte, Schlagregen, Sonnenstrahlung, langwelliger Abstrahlung, Kapillartransport und Sommerkondensation. Die meisten dieser Effekte werden von herkömmlichen stationären Beurteilungsverfahren wie z.B. „Glaser“ nicht erfasst , so dass diese sich auf die Beurteilung des winterlichen Tauwasserschutzes beschränken. WUFI® Pro hingegen berechnet das instationäre hygrothermische Verhalten von Bauteilen unter realen Klimabedingungen, wie es u.a. die DIN EN 15026 verlangt.

Für die Standardberechnungen - vor allem im Holzbau - wird WUFI eingesetzt. Für die mehrdimensionale Betrachtung wird das Programm DELPHIN-Bauteilsimulation eingesetzt: 

DELPHIN-Bauteilsimulation

Mehrdimensionale
- Wärmebrückenberechnung mit Beurteilung hygrischer
   Problemstellen (Oberflächenkondensat, internes Kondensat),

- Bemessung und Bewertung von Innendämmung

- Beurteilung von hinterlüfteten Fassenden, belüftete Dächer

- Trocknung (Keller, Baufeuchte, Flut, …)

- Berechnung von Schimmelwachstumskriterien

- Salz- und Schadstoffwanderungen

- aufsteigende Feuchtigkeit

Die Holzschutznorm DIN 68 800 sowie die DIEN 4108-3 verlang für bestimmte Bauteile den instationären Nachweis. 

Flach geneigte Dächer mit Solarthermieanlagen

Derzeit häufen sich die Schäden an flach geneigten Dächern,
die durch Solaranlagen verschüttet werden. 
Aktuelle Forschungen weisen darauf hin, dass die Durchströmung der Belüftungsebene (unterhalb der Ziegeldeckung bzw. der Indachanlagen) bis auf "0" abfällt mit der Folge der Auffeuchtung der Dämmung bis hin zu Schadensfällen an der Holzkonstruktion.

In diesen Fällen sollte eine standortabhängige instationäre Berechnung erfolgen!

Welche Informationen sind für diese Berechnungen erforderlich?

Immer: 
Standort, Höhenlage, Himmelsrichtung, geplanter oder bestehender Bauteilaufbau, geplante Veränderungen. 

Bei Bedarf
wird ein funktionierender Bauteilaufbau sowie sonstige Empfehlungen erarbeitet. 

"Stationäre" Berechnungen

  • Wärmebrücken (ein- und zweidimensional
  • U-Werte
  • sommerlicher Wärmeschutz (thermische Simulation)
  • Feuchteschutz (nicht zu empfehlen, da i.d.R. nur der winterliche Lastfall betrachtet wird
  • Schallschutz
  • Raumakustik