Im Webinar „Standsichere Flachdachanlagen planen und installieren” konnten die Teilnehmer tief in die Logik der Planung von Flachdachanlagen hineinblicken. Denn die Referenten boten ein breites Spektrum an Wissen an, das für die Auslegung von Flachdachanlagen wichtig ist. So hat zunächst Hans Ruscheweyh die Grundlagen der Aerodynamik auf dem Dach umrissen.
Der Windexperte hat sich mit seiner Beratungsfirma – der Ruscheweyh Consult – auf die Gebäudeaerodynamik spezialisiert und kennt die teils kraftvollen Spiele des Windes auf dem Dach genau. Das ist wichtig bei der Auslegung einer standsicheren Solaranlage. Man kann zwar viel mit Planungstools abdecken, doch wenn man dort mit den falschen Ansätzen arbeitet, kann auch das beste Planungswerkzeug nicht die besten Ergebnisse liefern.
Grundregeln für Windlasten beachten
Hier sind ein paar Grundregeln wichtig, um eine optimale Anlage auf dem Dach auszulegen. Deshalb ist es entscheidend zu wissen, wie der Wind wo und in welcher Stärke angreifen kann. „Viele gehen davon aus, dass sie immer mit einheitlichen Werten für die Windlast rechnen können“, weiß Ruscheweyh. Allerdings hängt das von vielen Einflussfaktoren ab. Neben dem Anstellwinkel der Module, der Modulgröße, der Anordnung der Module oder dem Reihenabstände vom Dach spielt hier unter anderem der Abstand zur Dachkanten eine Rolle.
Letztere wird oftmals falsch eingesetzt. Denn das Zurücksetzen der ersten Modulreihe, um hohen Windlasten zu entgehen, habe überhaupt keinen Vorteil, betont Hans Ruscheweyh. „Im Gegenteil, das wäre ein fataler Fehler.“ Denn bei genauer Betrachtung steigen die Windkräfte auf die Anlage sogar, wenn sie weiter von der Dachkante entfernt steht. Wie das zustande kommt, hat Ruschewehy genauso detailliert im Webinar dargestellt wie den oft überschätzten Schutz der Anlage durch eine Attika.
Alle relevanten Normen berücksichtigt
Die Erkenntnisse der Untersuchungen, wie der Wind tatsächlich auf die Solaranlage einwirkt, sind zwar in der Planungssoftware Solar Pro Tool von Ernst Schweizer eingeflossen. Doch sind die Grundlagen wichtig, um die Anlage tatsächlich optimal zu planen. Neben den theoretischen Grundlagen wurden aber auch die gängigen Normen bei der haben die Entwickler des Solar Pro Tool berücksichtigt. Hanspeter Weiss, Leiter der Abteilung Konstruktion und Entwicklung bei Ernst Schweizer, verweist unter anderem auf die Eurocodes EN1990 bis EN 1999 zur Bemessung von Tragwerken und das Schweizer Pendant SIA 260 bis 267, sowie die nationalen Anhänge an die europäische Norm, in denen die Wind- und Schneelastzonen definiert sind.
Dazu kommen noch weitere nationale Vorschriften wie die Musterverwaltungsvorschrift „Technische Baubestimmungen“ für Deutschland oder die Önorm in Österreich. Ernst Schweizer hat natürlich auch die Merkblätter des Bundesverbandes Solarwirtschaft (BSW Solar) mit berücksichtigt. Hier geht es nicht nur um die Hinweise zur Standsicherheit von Solaranlagen, sondern auch um die Berücksichtigung von Windlasten in verschiedenen Dachbereichen, die zusammen mit dem Bundesverband der Heizungsindustrie (BDH) erstellt wurde.
Layout der Anlage
Auf der Basis der Software hat er anhand einiger Beispiele gezeigt, wie sich die Windlasten auf dem Dach verteilen und wie sich die verschieden ausgerichteten Anlagen hier verhalten. „Dachform und Randabstand haben einen eher geringen Einfluss. Hier ist das Layout des Modulfeldes relevanter für den Ballastierungsbedarf “, erklärt Weiss. Er verweist dazu auf die Verbundwirkung von ganzen Anlagenteilen. „Die höhere Stabilität von Gruppeneffekte sind darauf zurückzuführen, dass die Windspitzen lokal begrenzt sind und nicht zeitgleich auf eine große Fläche einwirken“, erklärt Weiss. Das haben die Entwickler in Hedingen, im Kanton Zürich ausgemessen.
Standort des Gebäudes ist entscheidend
Wie mit dem Solar Pro Tool von Ernst Schweizer eine Anlage ausgelegt wird, hat Jens Helmich praktisch an einem konkreten Beispiel gezeigt. Er ist Vertriebsingenieur bei Ernst Schweizer. Die Planung erfolgt grundsätzlich in drei Schritten ab. Zunächst wird das Objekt mit allen standortabhängigen Einwirkungen wie die Gebäudegeometrie, Gebäudehöhe, Gebäudestandort und Layout der Anlage aufgenommen. Danach wird die Anlage auf dem Dach geplant. Hier muss der Planer vor allem die richtigen Koeffizienten unter anderem für die Rebbeiwerte eingeben. Diese sind abhängig von der Dachhaut. Im Anschluss daran berechnet die Software die Verteilung der Ballastierung auf der Anlage und der Planer kann einen Abschlussbericht ausdrucken. Dieser enthält eine komplette Bauanleitung und eine Stückliste.
Eine Zusammenfassung des Webinars finden Sie im Heft 3/2021 der photovoltaik, das am 22. April 2021 erscheint. Neuheiten bei Montagesystemen ist unter anderem ein Schwerpunkt dieser Ausgabe. Sie haben auch die Gelegenheit, das Webinar komplett nachzuhören. Ernst Schweizer bietet zudem separate Schulungen zur Nutzung des Solar Pro Tools an. (su)
