BSW-Hinweispapier zur Bemessung von Montagesystemen

Das BSW-Hinweispapier dient zur Bemessung von Montagesystemen auf Grundlage von Windkanalversuchen. Wichtige Schriftbeiträge von AEROCOMPACT und die konsequente Anwendung der Richtlinien-Inhalte werden im AEROTOOL angewandt.

Die Windbelastung von ballastierten Solaranlagen auf Dächern wird nicht von der EN 1991-1-4, also demjenigen Teil des Eurocodes, der Windlasten auf Gebäude und Bauwerke definiert, abgedeckt. Einige nationale Normungsgremien haben Nationale Anhänge herausgegeben, um diese Lücke zu schließen. Nationale Anhänge, wie die ÖNORM B 1991-1-4 oder die rein informative niederländische Norm NEN 7250, beinhalten zwar Druckbeiwerte für Montagesysteme, die auf aerodynamische PV-Flachdachsysteme mehr oder weniger anwendbar sind, die aber keine wirtschaftliche Auslegung ermöglichen.

In den Jahren 2019 und 2020 hat ein Fachausschuss, zusammen mit den führenden Windkanalexperten in der DACH-Region, an einem Leitfaden für die Auslegung von Montagesystemen für PV-Module auf der Grundlage von Windkanalversuchen in Grenzschichtwindkanälen gearbeitet. Zentrale Themen waren: der Grenzzustand der Tragfähigkeit bzw. dessen Interpretation für Unterkonstruktionen auf der Grundlage des EQU-Konzepts nach EN 1990, Gleichungen für die Lagesicherheit (abgeleitet aus den maßgeblichen Lastfällen), Lasteinflussflächen und eine Methodik zur Prüfung der lastverteilenden Wirkung des Systemverbunds, Parameter des Gebäudes (wie Länge, Breite, Höhe, Attikahöhe), Dacheinbauten und grundlegende Gebäudeform, welche sich auf die Windbelastung auswirken, sowie die Auswirkungen des Geländes (um den Projektstandort herum) auf den Spitzengeschwindigkeitsdruck. Zudem wurde die Anwendung eines Faktors KFI = 0,9 für die Schadensfolgeklasse CC1 auf dachgebundene Gestellsysteme für PV-Module als nicht konform zur EN 1990 bewertet.

Die Ausschussarbeit wurde vom Bundesverband Solarwirtschaft e. V. (BSW) koordiniert. Dr. Thorsten Kray, Head of Research & Standardisation bei AEROCOMPACT, hat mit seinem Fachwissen über Windkanalversuche, welche über einen Zeitraum von zwei Jahrzehnten bei verschiedenen Forschungseinrichtungen gesammelten wurden, wertvolle Hinweise zu den erforderlichen Inhalten des Hinweispapiers gegeben. Die von Dr. Kray angesprochenen Schlüsselthemen waren: die Anströmung im Grenzschichtwindkanal, der Aufbau und der Maßstab des Windkanalmodells angepasst an den Maßstab der Strömungssimulation, die Analyse der Druckbeiwerte, die versuchstechnische Ermittlung des Systemverbunds, die Ermittlung des erforderlichen Lageballasts und die dem Stand der Technik entsprechende Dokumentation im Versuchsbericht.

Die Beteiligung von AEROCOMPACT an den Schlüsselthemen des Hinweispapiers ist in mehreren Abbildungen dokumentiert. Die Abbildungen 2 und 3 zeigen die beiden Methoden, welche für die versuchstechnische Ermittlung des Systemverbunds geeignet sind, während Abbildung 4 das S10-System zeigt, welches auf dem Dach des AEROCOMPACT-Hauptsitzes in Satteins, Österreich, installiert ist. Die Abbildung oben zeigt wiederum eine Strömungsvisualisierung über das AERO Z+ Ost-West-System.

Im Jahr 2021 wurde das Hinweispapier veröffentlicht. Die darin enthaltenen Bestimmungen werden konsequent im AEROTOOL angewandt, um die effiziente und sichere Konstruktion unserer Unterkonstruktionen für Solarmodule sicherzustellen.