Glaserdiagramm
Tauwassernachweis nach DIN 4108-3
Vollständige Anleitung zum interaktiven Bauphysik-Rechner – von der Eingabe der Klimabedingungen bis zur Interpretation der Ergebnisse.
Was ist das Glaserverfahren?
Das Glaserverfahren ist ein genormtes, grafisches Rechenverfahren nach DIN 4108-3 (Ausgabe 2024-03), mit dem geprüft wird, ob und an welcher Stelle in einem mehrschichtigen Bauteil – typischerweise eine Außenwand oder ein Dach – Tauwasser entsteht.
Die Grundidee: Warme Innenluft enthält mehr Wasserdampf als kalte Außenluft. Dieser Dampf diffundiert durch die Wand von innen nach außen und kühlt dabei ab. Sinkt die Temperatur an einer Schichtgrenze unter den Taupunkt, kondensiert der Dampf zu flüssigem Wasser – es entsteht Tauwasser (Kondensat).
Das Verfahren berechnet für jeden Punkt durch die Wandkonstruktion:
- den Temperaturverlauf (abhängig vom Wärmedurchlasswiderstand jeder Schicht)
- den Sättigungsdampfdruck psat(T) – der maximal mögliche Dampfdruck bei dieser Temperatur
- den tatsächlichen Dampfdruck p – der aus den Randbedingungen resultiert
Übersteigt p den Wert von psat an einer Stelle, kondensiert Wasser. Dies ist die sogenannte Taupunktunterschreitung.
DIN 4108-3 schreibt vor: Der Nachweis gilt als erbracht, wenn kein Tauwasser entsteht oder wenn die Tauwassermenge so gering ist, dass sie in der Trockenperiode vollständig wieder verdunstet. Letzteres wird von diesem Rechner nicht automatisch geprüft.
Schnellstart in 4 Schritten
In der linken Seitenleiste Innen- und Außentemperatur sowie die relative Luftfeuchtigkeit auf beiden Seiten eintragen. Standardwerte nach DIN 4108-3: Ti = 20 °C, RHi = 50 %, Te = –15 °C, RHe = 80 %.
Die Wandschichten von Innen nach Außen hinzufügen. Für jede Schicht Material aus der Datenbank wählen oder Dicke d [m], Wärmeleitfähigkeit λ und Diffusionswiderstand μ manuell eingeben.
Im Tab Diagramme erscheinen sofort der Temperaturverlauf und das Glaserdiagramm. Kreuzt die p-Kurve (gelb) die psat-Kurve (grün), liegt Tauwasser vor – die Stelle ist rot markiert.
Schichten anpassen (z. B. Dämmung verstärken, Dampfbremse ergänzen) bis kein Tauwasser mehr auftritt. Dann über den PDF-Button oben rechts einen vollständigen Prüfbericht erzeugen.
Klimabedingungen
Die vier Eingabefelder in der Seitenleiste definieren die Randbedingungen der Berechnung:
| Feld | Bedeutung | Norm-Wert |
|---|---|---|
| T Innen [°C] | Raumtemperatur auf der warmen Seite | 20 °C |
| T Außen [°C] | Außentemperatur im Winter (Berechnungsmonat) | –15 °C (strenger Winter DE) |
| RH Innen [%] | Relative Luftfeuchtigkeit innen | 50 % |
| RH Außen [%] | Relative Luftfeuchtigkeit außen | 80 % |
Für Norddeutschland kann Te = –12 °C ausreichend sein; für Hochlagen (Alpen, Mittelgebirge) oder Österreich/Schweiz empfehlen sich –18 °C bis –22 °C. Die DIN 4108-6 enthält standortbezogene Klimadaten.
Für Räume mit erhöhter Feuchtelast (Schwimmbäder, Wäschereien, Küchen) sollte RHi auf 60–70 % erhöht werden. Dies kann die Tauwasserproblematik erheblich verschärfen.
Schichtaufbau
Die Schichten werden von Innen nach Außen eingegeben. Die Reihenfolge ist entscheidend – sie entspricht dem Weg, den der Wasserdampf durch das Bauteil nimmt.
Schicht hinzufügen
Über + Schicht hinzufügen wird eine neue Schicht am Ende (außen) eingefügt. Per Dropdown kann ein Material aus der Datenbank gewählt werden – λ und μ werden automatisch übernommen, können aber manuell überschrieben werden.
Schichtparameter
| Parameter | Symbol | Einheit | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| Dicke | d | m | Schichtdicke in Metern (z. B. 0,240 für 24 cm Mauerwerk) |
| Wärmeleitfähigkeit | λ (Lambda) | W/(m·K) | Gibt an, wie gut das Material Wärme leitet. Niedrig = gute Dämmung. |
| Diffusionswiderstand | μ (Mu) | – | Verhältnis der Dampfdurchlässigkeit von Luft zu Material. Hoch = dampfdicht. |
sd-Wert
Der sd-Wert (wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke) ergibt sich aus sd = μ · d und ist das Maß für den Diffusionswiderstand einer Schicht. Er bestimmt den Druckabfall im Glaserdiagramm.
Die dampfdichte Schicht (Dampfbremse, μ hoch) sollte immer auf der warmen Innenseite liegen. Außen sollte der Aufbau diffusionsoffen sein, damit Feuchte nach außen entweichen kann. Faustregel: Innen dampfdichter als außen.
Alle Schichtdicken werden in Metern eingegeben. 15 cm Mauerwerk = 0,150 m. Ein häufiger Fehler ist die Eingabe in Zentimetern.
Diagramme verstehen
Temperaturverlauf
Das obere Diagramm zeigt den Temperaturabfall von innen nach außen. Die x-Achse entspricht dem kumulierten Wärmedurchlasswiderstand R [m²K/W], nicht der geometrischen Dicke. Eine gut dämmende Schicht (hohes R) erzeugt daher einen steilen Temperaturabfall, eine schlecht dämmende Schicht (niederes R wie z. B. Stahlbeton) kaum einen Abfall.
Glaserdiagramm – Dampfdruckverlauf
Das untere Diagramm ist das eigentliche Glaserdiagramm. Es zeigt zwei Kurven über den sd-Wert (Diffusionswiderstand):
- Grüne Kurve – psat(T): Der Sättigungsdampfdruck, der von der Temperatur abhängt. Diese Kurve folgt der Magnus-Formel und ist die physikalische Obergrenze für den Dampfdruck.
- Gelbe Kurve – p: Der tatsächliche Dampfdruck, der linear zwischen innen und außen interpoliert wird, gewichtet nach den sd-Werten der Schichten.
Überkreuzen sich die gelbe und grüne Kurve – d. h. der tatsächliche Dampfdruck übersteigt den Sättigungsdampfdruck – entsteht Tauwasser. Die betroffene Stelle ist im Diagramm rot markiert und eine Warnung erscheint in der Seitenleiste.
Die Magnus-Formel
Zur Berechnung des Sättigungsdampfdrucks verwendet das Tool die Magnus-Näherungsformel:
Ergebnisse & Bewertung
Die vier Ergebniskarten in der Seitenleiste zeigen:
| Karte | Formel | Bewertung |
|---|---|---|
| U-Wert [W/m²K] | U = 1 / Rt | Je kleiner, desto besser. GEG-Anforderung Außenwand: ≤ 0,24 W/m²K (Neubau). Passivhaus: ≤ 0,15. |
| Rt [m²K/W] | Rt = Rsi + ΣRi + Rse | Gesamtwärmedurchlasswiderstand inkl. Grenzschichten (Rsi = 0,13; Rse = 0,04). |
| Dicke [m] | dges = Σdi | Gesamtdicke aller Schichten. Relevant für Konstruktionsplanung. |
| Kondensation | p > psat ? | Kein Tauwasser = Aufbau unkritisch. Tauwasser! = Konstruktion überprüfen. |
U-Wert-Referenzen (GEG 2023)
| Bauteil | GEG-Grenzwert |
|---|---|
| Außenwand | ≤ 0,24 W/m²K |
| Dach / oberste Decke | ≤ 0,20 W/m²K |
| Kellerdecke / Bodenplatte | ≤ 0,30 W/m²K |
| Fenster | ≤ 1,30 W/m²K |
Materialdatenbank
Im Tab Materialliste sind über 35 Baustoffe nach DIN EN ISO 10456 und DIN 4108-4 hinterlegt. Die Datenbank kann erweitert werden.
Material suchen & filtern
Über das Suchfeld kann nach Materialname oder Kategorie gesucht werden. Die Kategorie-Chips (Mauerwerk, Dämmung, Holz…) filtern die Ansicht zusätzlich.
Eigene Materialien anlegen
Über + Neu öffnet sich das Eingabeformular:
- Bezeichnung – frei wählbarer Name
- d [m] – Standard-Schichtdicke (kann beim Einfügen überschrieben werden)
- λ [W/mK] – Wärmeleitfähigkeit aus Herstellerdatenblatt oder Normentabelle
- μ [–] – Diffusionswiderstandszahl (trocken/nass gemittelt)
- Kategorie – bestimmt die automatische Schraffur
- Schraffur – kann manuell überschrieben werden (siehe Abschnitt 8)
Material in den Schichtaufbau übernehmen
Per Klick auf ↓ Verwenden in der Materialtabelle wird das Material als neue Schicht am Ende des aktuellen Aufbaus eingefügt und der Tab wechselt automatisch zu den Diagrammen.
Persistenz
Alle Materialien werden automatisch im localStorage des Browsers gespeichert und sind beim nächsten Öffnen wieder verfügbar. Für geräteübergreifendes Arbeiten die Export-Funktion verwenden.
Schraffuren (DIN-Symbole)
Die Baukörper-Schematik verwendet genormte Schraffuren nach DIN 1356-1 und DIN ISO 128-50. Jede Materialkategorie hat ein eigenes Muster, das automatisch zugewiesen wird:
Die Schraffur kann beim Anlegen eigener Materialien manuell überschrieben werden – alle 11 Muster stehen zur Auswahl.
Daten sichern & laden
Automatische Speicherung
Alle Eingaben werden automatisch im localStorage des Browsers gespeichert. Beim erneuten Öffnen der Seite im selben Browser sind alle Daten noch vorhanden.
Der localStorage wird gelöscht, wenn der Browser-Cache vollständig geleert wird. Für wichtige Berechnungen bitte regelmäßig exportieren.
Export (Sichern)
Der grüne Sichern-Button im Header lädt eine JSON-Datei herunter mit dem Namen glaserdiagramm-DATUM.json. Diese Datei enthält:
- Alle Materialien (inkl. eigener Materialien mit Schraffur-Zuordnung)
- Aktuellen Schichtaufbau mit allen Parametern
- Klimabedingungen (Ti, Te, RHi, RHe)
- Orientierungseinstellung und Druckformat
Import (Laden)
Der blaue Laden-Button öffnet den Datei-Dialog. Nach der Auswahl einer JSON-Datei erscheint eine Bestätigungsabfrage mit Datum des Exports und Anzahl der enthaltenen Datensätze. Die JSON-Datei kann auf beliebigen Geräten und Browsern importiert werden.
Reset
Der Reset-Button stellt alle Werte auf die Standardkonfiguration (Norm-Klimawerte, Beispiel-Wandaufbau) zurück. Alle eigenen Materialien und Berechnungen werden dabei gelöscht.
Drucken & PDF
Der PDF-Button oben rechts erzeugt einen vollständigen Prüfbericht im DIN-A4-Format. Dieser enthält:
- Ergebniskarten mit U-Wert, Rt, Gesamtdicke und Kondensationsstatus
- Klimabedingungen (Tabelle Innen/Außen)
- Beide Diagramme (Temperatur- und Glaserdiagramm) als Bild
- Baukörper-Schematik mit DIN-Schraffuren und Legende
- Detailierte Berechnungstabelle aller Grenzflächen
- Kondensationswarnung (falls vorhanden)
Druckausrichtung
Über die zwei kleinen Symbole neben den Header-Buttons kann zwischen Hochformat und Querformat gewechselt werden. Im Querformat werden die zwei Diagramme und die Schematik nebeneinander dargestellt und passen so kompakter auf eine Seite.
Im Druckdialog des Browsers unter Drucker die Option Als PDF speichern (Chrome/Edge) bzw. In PDF umwandeln (Firefox) wählen, um eine PDF-Datei zu erzeugen ohne zu drucken.
Physikalische Parameter
Das Tool verwendet folgende Grenzschicht-Widerstände nach DIN EN ISO 6946:
| Widerstand | Wert | Anwendung |
|---|---|---|
| Rsi | 0,13 m²K/W | Innere Grenzschicht (Wand/Decke horizontal) |
| Rse | 0,04 m²K/W | Äußere Grenzschicht |
Formeln im Überblick
Grenzen des Verfahrens
Das Glaserverfahren ist eine vereinfachte Näherungsmethode. Folgende Einschränkungen sind zu beachten:
- Stationäre Betrachtung: Das Verfahren rechnet mit konstanten Randbedingungen. Dynamische Effekte (Speicherfähigkeit, Tagesgang) bleiben unberücksichtigt.
- Nur Diffusion: Konvektion (Luftströmung durch Risse oder poröse Schichten) wird nicht erfasst. In der Praxis oft kritischer als Diffusion.
- Hygroskopizität: Die Fähigkeit von Materialien, Feuchtigkeit zu speichern und abzugeben, wird ignoriert. Für hygroskopische Baustoffe (Holz, Lehm) empfiehlt sich eine instationäre Berechnung nach DIN EN 15026 (WUFI).
- Wärmebrücken: Das Tool berechnet eindimensionale Wärmeströmung. Wärmebrücken (Anschlüsse, Durchdringungen) sind gesondert nachzuweisen.
- Trocknungsperiode: Ob eine vorhandene Tauwassermenge in der Sommerperiode wieder vertrocknet, wird nicht automatisch berechnet.
Bei Holzrahmenkonstruktionen, Innendämmung historischer Gebäude oder zweischaligem Mauerwerk empfiehlt sich eine hygrothermische Simulation mit spezialisierter Software (z. B. WUFI Pro, Delphin). Das Glaserverfahren dient dort nur als erste Orientierung.