Statische Überprüfung einer PV-Dachanlage auf Produktionshallen in Plettenberg, NRW

Projektbeschreibung

Für einen Gewer­bekun­den wur­den mehrere Bestands­däch­er von Pro­duk­tion­shallen auf die Nachrüs­tung von Pho­to­voltaikan­la­gen sta­tisch geprüft. Gegen­stand der Prü­fung waren fünf Hallen (Halle 1–5).

Die erste Halle wurde im Jahr 1992 gebaut. Weit­ere Hallen fol­gten in den Jahren 2002, 2005 und 2008. Es han­delt sich um Stahl- und Mas­sivbaukon­struk­tionen. Das Dachtrag­w­erk, mit Trapezblech belegt, ist auf einem Fach­w­erk­binder und Stützenkon­struk­tion (Stahl, Stahlbe­ton) gelagert. Unter den Stützen befind­en sich Einzel­fun­da­mente (siehe Abbil­dun­gen).

Die Herausforderung

Es han­delt sich um einen het­ero­ge­nen Bestand mit teils lück­en­haften Bestand­sun­ter­la­gen (Stahl- und Mas­sivbaukon­struk­tio­nen). Diverse Betrieb­slas­ten waren nicht doku­men­tiert (z. B. Lüf­tungsrohre) und mussten mit den PV-Zusat­zlas­ten kom­biniert wer­den. Darüber hin­aus sollte das Pro­jekt zeit­nah starten. Diverse Nachbesserun­gen am Bestand soll­ten ver­mieden wer­den.

Unsere Ergebnisse

Nach Mod­el­lierung aller Hallen kon­nten die PV-Zusat­zlast als sta­tisch unbe­den­klich bew­ertet wer­den (wie im Erstcheck bere­its prog­nos­tiziert).

Als erstes wur­den auf Basis der vorhan­de­nen Unter­la­gen und Fotos die Sta­tik der Hal­lenge­bäude geprüft. Ein Dachgutachter, welch­er primär den tech­nis­chen Zus­tand der Dachhaut geprüft hat, stellte eine umfan­gre­iche Fotodoku­men­ta­tion bere­it. In Kom­bi­na­tion mit vere­in­facht­en Ver­gle­ich­srech­nun­gen und Erfahrungswerten kon­nte für ein geringes Hon­o­rar bere­its eine tech­nis­che Mach­barkeit in Aus­sicht gestellt wer­den.  Bei einem Ort­ster­min durch unseren erfahre­nen Trag­w­erk­s­plan­er kon­nten nicht doku­men­tierte Zusat­zlas­ten doku­men­tiert und später rech­ner­isch mit­berück­sichtigt wer­den. Die später fol­gende Nach­mod­el­lierung des Tragsys­tems führt dazu, dass die im Rah­men der Erst­ber­atung geliefer­ten Vordi­men­sion­ierung prüf­fähig doku­men­tiert und Haf­tungsrisiken über­nom­men wer­den kon­nten. Durch tabel­lar­ische Auflis­tung der Ergeb­nisse wurde dem Kun­den aufgezeigt, wo Reser­ven beste­hen und wo Aufla­gen nötig sind.

Eine Aus­nutzung über 100 % (siehe Spalte 3) wird entwed­er als vertret­bar oder sta­tisch beden­klich bew­ertet. Mit begrün­de­tem Inge­nieur­sachver­stand wurde die leicht erhöhte Aus­nutzung als vertret­bar bew­ertet. Einzig ein Stahlrah­men war sta­tisch über­mäßig stark aus­genutzt. Bei der Nach­we­is­führung war auf­grund der hohen Aus­nutzung eine FEM-Mod­el­lierung erforder­lich. Wo sin­nvoll, wur­den Bestands- und Neu­las­ten ver­glichen und opti­miert (z. B. Ent­fall alter Dachauf­baut­en vs. PV-Last), um Ver­stärkun­gen zu ver­mei­den. Dies galt ins­beson­dere für Dachbere­iche, die sowieso instandge­hal­ten wer­den soll­ten.

Fragen und Antworten

Learnings

• Frühe Mach­barkeit­sklärung spart auch bei kom­plizierten und schlecht doku­men­tierten Pro­jek­ten Zeit und Bud­get. Der Quickcheck kann eine sehr gute Entschei­dungs­grund­lage sein, ein Pro­jekt weit­er zu ver­fol­gen und Kosten für die Wirtschaftlichkeits­berech­nung einzuschätzen.
• Vor-Ort-Auf­nah­men sind unver­mei­d­bar um Fehlein­schätzun­gen zu ver­hin­dern (abwe­ichende Dachauf­baut­en und Instal­la­tion­slas­ten).
• Eine hohe Aus­nutzung tritt typ­is­cher­weise bei alten Stahlrahmenkon­stuk­tio­nen mit großen Stützweisen und in Kom­bi­na­tion mit Kran­las­ten auf.
• Kreativ­er Inge­nieur­sachver­stand ist frühzeit­ig notwendig, um sta­tisch erforder­liche Nachbesserun­gen zu ver­mei­den.
• Eine Darstel­lung der sta­tis­chen Aus­nutzung in ver­ständlich­er Form schafft Trans­parenz für Entschei­dun­gen – auch bei Laien (End­kun­den, PV-Unternehmen, weit­ere Pro­jek­t­beteiligte).

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