Mit Hilfe FEM-basierter, numerischer Rechenverfahren lassen sich beispielsweise die Verluste über Wärmebrücken im Detail bestimmen oder der gekoppelte Wärme- und Feuchtetransport in Bauteilen über einen Zeitraum von mehreren Jahren stundengenau simulieren.

Durch genaue Berechnung der Wärmebrückenverluste lassen sich die ansonsten vorgeschriebenen, pauschalen Zuschläge auf die allgemeinen Transmissionswärmeverluste vermeiden, so dass man das gleiche energetische Ziel mit deutlich geringerem Materialeinsatz - sogar im Einfamilienhaus sind hier Ersparnisse von bis zu 20.000 € möglich - oder z.B. eine höhere KfW-Förderstufe bei gleichem Materialeinsatz erreicht. Zusätzlich lassen sich durch Wärmebrückenberechnung Schimmelschäden vermeiden, da durch ihre Optimierung für ausreichend hohe Oberflächentemperaturen in den kritischen Bereichen gesorgt wird.

Mit der hygrothermischen Simulation wiederum lassen sich Bauteile und Konstruktionen, die im normalen Nachweisverfahren unter dem Gesichtspunkt des Feuchteschutzes (Tauwasserfreiheit) versagen, überprüft werden. Oft erweisen sich dann solche Bauteile als sicher, so dass man Kosten und Aufwand sparen kann. Speziell beim Einsatz diffusionsoffener, kapillaraktiver Innendämmungen oder bei verschatteten Flachdächern (z.B. durch PV-Anlagen, Nachbargebäude oder auch Gründachaufbauten) ist eine hygrothermische Simulation unerlässlich und teilweise sogar baurechtlich relevant.

 

Wärmebrückendetail Balkonplatte
Wärmebrückendetail Balkonplatte

Beispiel Wärmebrückenoptimierung bei als Balkonplatte auskragender Geschossdecke: Bei der Wärmebrückenberechnung wurde festgestellt, dass zur Sicherstellung ausreichend hoher Oberflächentemperaturen zur Schimmelvermeidung das sonst übliche, vollständige Umdämmen (oder gar Abschneiden) der Balkonplatte unterbleiben kann, wenn lediglich ein Dämmkeil auf der Unterseite angebracht wird. Kosten für die Wärmebrückenberechnung: ca. 100 €. Eingesparte Material- und Arbeitskosten: bis zu 2.000 €.

 

hygrothermische Simulation einer Gaubenwange
hygrothermische Simulation einer Gaubenwange

Beispiel hygrothermische Simulation an einer Gaubenwange: Aus gestalterischen Gründen sollte eine Gaubenwange trotz guter Wärmedämmung möglichst filigran wirken. Es war die Frage zu klären, ob auf die sonst übliche Hinterlüftung der Blecheindeckung verzichtet werden kann, um die Bauteildicke zu verringern. Mit dem gängigen Verfahren zum Nachweis des Feuchteschutzes (Glaser) ist eine Berechnung nicht möglich bzw. wirft falsche Ergebnisse aus. Ergebnis der WUFI-Simulation: Das Bauteil funktioniert durch die Rücktrocknungsmöglichkeit nach innen auch ohne Hinterlüftung! Selbst die im kritischen Bereich hinter der diffusionsdichten Außenschicht gelegene Holzfaserdämmung feuchtet nicht auf!