WUFI

Die Bezeichnung WUFI steht für „ Wärme Wärme (Wärmemenge) ist eine physikalische Größe. In der Thermodynamik ist Wärme eine über Systemgrenzen hinweg transportierte thermische Energie. Wärme ist und Feuchte instationär“ und ist ein Simulationsprogramm zur Berechnung des gekoppelten Wärme- und Feuchtetransports in Bauteilen. Es dient zur rechnerischen Untersuchung des Wärme- und Feuchtehaushalts bewitterter Bauteile. Das hauptsächliche Anwendungsgebiet ist die Prognose möglicher Feuchteschäden oder feuchtebedingter Wärmeverluste unter natürlicher Wettereinwirkung. Die bisher üblichen langwierigen und teuren Bewitterungsversuche können dadurch teilweise abgekürzt oder ersetzt werden.

WUFI berechnet die instationäre zeitliche Entwicklung des Temperatur Die Temperatur (lat. temperare = ins richtige Mischungsverhältnis bringen) ist ein messbares Maß für den Wärmeinhalt eines Stoffes. Die Temperatur - und des Feuchtefeldes in einem eindimensionalen Querschnitt eines Bauteils, das aus mehreren Schichten verschiedener Materialien bestehen kann. Die Verwendung vereinfachter, auf die in der Bauphysik Die Bauphysik ist eine Anwendung der Physik und ihrer Gesetzmäßigkeiten auf Bauwerke und Bauwerksteile. Hauptgebiete der Bauphysik sind Wärmeschutz (Wärmeübertragung anzutreffenden Verhältnisse zugeschnittener, Transportmodelle erleichtert die praktische Anwendung und die Interpretation der Ergebnisse.

Die Schichtenfolge des Bauteils wird über einen grafischen Editor eingegeben; die jeweiligen Materialkenndaten können einer mitgelieferten Materialdatenbank entnommen oder vom Benutzer eingegeben werden. WUFI benutzt relativ einfache, anschauliche Kennwerte, wodurch die Plausibilitätsprüfung der Eingaben und die Messung oder Schätzung fehlender Daten erleichtert wird. Teilweise stehen auch Hilfsfunktionen zur Ermittlung fehlender Kennwerte aus anderen Standardkennwerten zur Verfügung.

Als Randbedingungen können Wetterdaten vorgegeben werden, so dass der Einfluss natürlicher Bewitterung durch Anlegen der Lufttemperatur Als thermodynamische Zustandsgröße beschreibt die Lufttemperatur den Wärmezustand der Luft. Im Zusammenhang mit der Bauklimatik und Gebäudeklimatologie spielen die Außenluft-, und -feuchte, der Sonnenstrahlung und ggf. der Schlagregenbelastung berücksichtigt werden kann. Während der Berechnung ermittelt WUFI in Stundenschritten die zeitliche Entwicklung des Temperatur- und des Feuchteprofils im Bauteil. Die berücksichtigten Transportmechanismen sind Wärmeleitung Auf Molekül- und Teilchenbewegungen basierende Form des Wärmetransports in Festkörpern, ruhenden Flüssigkeiten und unbewegten Gasen in Folge eines Temperaturunterschieds, wobei , Wasserdampfdiffusion Als Diffusion (lat. = ausbreiten) wird ein physikalischer Vorgang des Vermischens bzw. eine durch Konzentrationsunterschiede hervorgerufene, gegenseitige Durchdringung zweier oder und Kapillarleitung. Die Speicherfähigkeiten der Materialien für Wärme und Feuchte werden durch die spezifische Wärmekapazität bzw. die Feuchtespeicherfunktion Unter baupraktischen Bedingungen sind bei der Feuchtespeicherung in Baustoffen zwei Bereiche zu unterscheiden. Der erste Bereich kennzeichnet die hygroskopische Ausgleichsfeuchte. beschrieben.

Wärme- und Feuchtetransport sind nicht unabhängig voneinander, weil die thermischen Kennwerte vom Wassergehalt und die hygrischen Kennwerte von der Temperatur abhängen können, weil durch Wasserdampf Als Wasserdampf wird das in der Erdatmosphäre im gasförmigen Aggregatzustand enthaltene nicht sichtbare Wasser bezeichnet. In die Luft gelangt Wasserdampf auch Latentwärme transportiert wird, sobald Verdunstung oder Kondensation Von lateinisch condensare = verdichten. Kondensation ist in der physikalischen Chemie der Übergang eines Stoffes vom gasförmigen in den flüssigen auftritt, und weil der Dampftransport zum Teil von den Temperaturverhältnissen angetrieben wird. Nicht berücksichtigt werden Wärme- und Dampftransport infolge von Luftströmungen, durch Schwerkraft oder Druckunterschiede angetriebene Sickerströme sowie elektrokinetische oder osmotische Effekte.

Der zeitliche Verlauf der berechneten Größen kann in Form von Kurven dargestellt oder zur Weiterverarbeitung in eine Textdatei ausgegeben werden. Die zeitliche Abfolge aller berechneten Temperatur- und Feuchteprofile kann animiert als Film dargestellt werden.

WUFI wird eingesetzt zur Bewertung bestehender Bauten, zur Planung in den Bestand eingreifender Maßnahmen wie Renovierung, Umnutzung oder nachträgliche Wärmedämmung Wärmedämmung ist der Oberbegriff für bautechnische Maßnahmen an Gebäuden und die effizienteste Maßnahme zur Einsparung von Heiz- und Kühlenergie sowie . Bei der Neuentwicklung von Bauteilen und -materialien oder bei der Übertragung existierender Bauweisen in andere Klimazonen kann deren Eignung bereits vorab rechnerisch untersucht werden. Bei Schadensfällen kann WUFI die Abklärung evtl. hygro-thermischer Ursachen unterstützen; im Rahmen des Denkmalschutzes können sowohl mögliche Schadensursachen als auch die Auswirkungen verschiedener Gegenmaßnahmen untersucht werden. Konkrete Fragestellungen, die untersucht werden, sind u. a.:

• die Austrocknungsdauer von Baufeuchte In den Wandbaustoffen aufgrund von Niederschlägen oder der technologisch bedingten Zugabe von Wasser enthaltene Feuchtigkeit, die nach Fertigstellung des Gebäudes und ihre Auswirkungen auf den Wärmeschutz Der Wärmeschutz kann nach DIN 4108 in drei Teilbereiche untergliedert werden: Wärmeschutz und Energieeinsparung umfassen alle Maßnahmen zur Reduzierung der , auf Frostschäden usw.
• die Wasseraufnahme bei Schlagregen und das Trocknungspotential
• das Risiko für Tauwasserausfall, die Tauwassermenge Die an Bauteilen anfallenden Tauwassermengen hängen von der Oberflächentemperatur der Bauteile, der Lufttemperatur und der Luftfeuchte ab. Eine Wasserdampfkondensation in und das Trocknungsvermögen

Darüber hinaus können die stündlich berechneten Temperatur- und Feuchtezustände als Eingangsdaten weiterführender Bewertungsmodelle dienen, welche auf dieser Grundlage Aussagen zur Dauerhaftigkeit und zur Alterung von Materialien oder zu speziellen Schadensrisiken wie Schimmelpilzwachstum oder Frostschäden treffen. Die Entwicklung entsprechender Modelle ist gegenwärtig allerdings noch Gegenstand der Forschung.

Die Verwendung von Simulationsprogrammen wie WUFI entspricht mittlerweile dem Stand der Technik und den Anerkannten Regeln der Technik. Die DIN 4108 beispielsweise, welche für Deutschland das zur Prüfung der Feuchteschutz vorgeschriebene Glaser-Verfahren regelt, lässt in der aktuellen Fassung auch ausdrücklich numerische Simulationsverfahren für Fälle zu, die mit dem Glaser-Verfahren nicht beurteilt werden können (z. B. Austrocknen von Baufeuchte, Aufnahme von Regenwasser u. ä.). Die Anforderungen, die ein Simulationsprogramm dazu erfüllen muss, sind in der DIN EN 15026 geregelt.