Glas + Rahmen 8/2017

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glas+rahmen 08.17 technik
36 technik fenstersoftware
steigende anforderungen des Gesetz-
gebers an den Wärmeschutz im Bauwesen
machen die stetige Weiterentwicklung von
Verglasungen und Rahmenkonstruktionen
nötig. Es ist ein technologisches Niveau er-
reicht, in dem der Rechnereinsatz aus der
Entwicklung nicht mehr wegzudenken ist.
Insbesondere werden die Wärmedämmei-
genschaften von Rahmenprofilen stetig ver-
bessert und sind zunehmend von Form und
Anordnung der Hohlräume im Inneren be-
stimmt. Auf normativer Seite trägt die DIN
EN ISO 10077-2 diesem Umstand Rechnung
und gibt ein Verfahren vor, mit dem die ther-
mischen Eigenschaften von Fensterkonstruk-
tionen numerisch nachgewiesen werden kön-
nen. In ihrer neuen Fassung, die 2017 in Kraft
tritt, ist insbesondere das Rechenverfahren
für Rahmenhohlräume stark überarbeitet
und optimiert. Des Weiteren wurde die Re-
chenvorschrift für an den inneren oder äuße-
ren Rand grenzende leicht belüftete Hohlräu-
me überarbeitet. Sie werden nun nicht mehr
als eigenständige Hohlräume, sondern als
Rand mit den für innen oder außen geltenden
Randbedingungen modelliert. In der Fassung
von 2012 wurden Rahmenhohlräume anhand
eines an der Zeichenebene ausgerichteten
äquivalenten Rechtecks bewertet, mit einem
einzigen Äquivalentleitwert für Wärmelei-
tung, Konvektion und Strahlung je Haupt-
wärmestromrichtung. Für die Abbildung mo-
derner Profilkonstruktionen mit komplexen
Hohlraumprofilen ist dieses Verfahren nicht
mehr genau genug. Insbesondere Profile mit
integrierten Fächern zur Strahlungstrennung
werden ungenügend wiedergegeben und die
Wärmeleitung je nach Konstruktion deutlich
überschätzt. Das neue Rechenverfahren sieht
eine getrennte Auswertung von Strahlungs-
wärmeübergang und luftgebundenem Wär-
meübergang durch Leitung und Konvektion
vor. Für Wärmeleitung und Konvektion wird
ein äquivalentes Rechteck ausgewertet, das
nun aber an der tatsächlichen Wärmestrom-
richtung im Profil ausgerichtet ist.
Neuer Ansatz für mehr Präzision
Zur Auswertung der Wärmeübertragung
durch Strahlung wurde mit dem Radiosi-
ty-Verfahren ein völlig neuer Ansatz in die
Norm eingeführt. Der Strahlungsaustausch
wird nicht mehr pauschalisiert, sondern im
Detail für einzelne Paare von Teilflächen im
Hohlraum ermittelt, abhängig von lokalen
Sichtfaktoren und lokalen Temperaturen.
Durch eine geeignete feine Elementierung
kann die Strahlungswärmeübertragung so
auch für komplexe Strukturen sehr genau
modelliert werden.
Im neuen WinIso wurden die Vorgaben
der DIN EN ISO 10077-2:2017 umgesetzt
und das neue Rechenverfahren vom Insti-
tut für Fenstertechnik in Rosenheim vali-
diert. Die aus bisherigen Versionen bekann-
te Rechtecksvernetzung wurde durch eine
Finite-Elemente-Dreiecksvernetzung abge-
löst. So können nun beliebig geformte Geo-
metriedetails mit hoher Genauigkeit abge-
bildet werden. Ergänzt wird das FE-Ver-
netzungsverfahren durch einen neu konzi-
pierten leistungsstarken FE-Solver, der auch
umfangreiche Rechenfälle zügig löst. Für
den Import, die Aufbereitung und die An-
passung von CAD-Daten steht ein leistungs-
fähiges und intuitives Paket an Tools zur Ver-
fügung. Vernetzung und Berechnung lassen
eine automatische stufenweise Netzverfei-
nerung zu und unterstützen den Nutzer bei
der Genauigkeitsanalyse und Bewertung der
Rechenergebnisse. Über die fensterspezifi-
schen Auswertungen nach dem Uf- und fR-
si -Wert hinaus, werden eine Reihe weiterer
Auswertungstools bereitgestellt, die WinIso
universell im Bereich der thermischen Bau-
detailbewertung einsetzbar machen.
Neuer Rechenansatz für Uf-Wert
Das Softwarehaus Sommer Informatik hat seine etablierte
Uf-Wert-Berechnungssoftware WinIso2D entsprechend der neuen
Norm ISO 10077-2-2017 komplett neu entwickelt. WinIso setzt
alle Anforderungen der Norm um und ist durch das ift validiert.
Mit dem neuen WinIso
haben Fensterhersteller
und Hersteller von Rah-
menprofilen laut Som-
mer Informatik ein soli-
des und effizientes
Werkzeug für Entwick-
lung und Bauzulassung
auf dem aktuellsten
Stand der Technik zur
Hand. Foto: © Sommer Informatik