Windlasten am Flachdach-PV-Tracker-System Ilzoflex der Ilzhöfer ...
Windlasten am Flachdach-PV-Tracker-System Ilzoflex der Ilzhöfer ...
Windlasten am Flachdach-PV-Tracker-System Ilzoflex der Ilzhöfer ...
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Auftraggeber: <strong>Ilzhöfer</strong> Lasertechnik GmbH<br />
Projekt Nr. IHS01<br />
Bericht Nr.: IHS01-1-2 - Kurzfassung<br />
<strong>Windlasten</strong> <strong>am</strong> <strong>Flachdach</strong>-<strong>PV</strong>-<strong>Tracker</strong>-<strong>System</strong> <strong>Ilzoflex</strong> <strong>der</strong><br />
<strong>Ilzhöfer</strong> Lasertechnik GmbH<br />
Bestimmung <strong>der</strong> abhebenden und verschiebenden Lastkennwerte<br />
Aachen, den 30.11.2010, geän<strong>der</strong>t <strong>am</strong> 24.10.2011<br />
Dipl.-Ing. R.-D. Lieb Dr.-Ing. Th. Kray<br />
Geschäftsführung: Sparkasse Aachen Commerzbank AG Aachen Amtsgericht Aachen<br />
Dipl.-Ing. B. Konrath, Dipl.-Ing. R.-D. Lieb Kto.-Nr. 47 440 003 Kto.-Nr. 3 006 848 HRB 4518<br />
Wissenschaftlicher Beirat: BLZ 390 500 00 BLZ 390 400 13<br />
Prof. Dr.-Ing. H.J. Gerhardt, Prof. Dr.-Ing. R. Grundmann<br />
Prof. Dr.-Ing. H. Funke, Prof. Dr.-Ing. Th. Heynen<br />
P:\Projekte I\IHS01\2 Schriftverkehr\24 Berichte\<strong>Tracker</strong>system\IHS01-1-2 Kurzfassung.doc<br />
I.F.I. Institut<br />
für Industrieaerodyn<strong>am</strong>ik GmbH<br />
Institut an <strong>der</strong><br />
Fachhochschule Aachen<br />
Welkenrather Straße 120<br />
D – 52074 Aachen<br />
Telefon: 0241/879708-0<br />
Telefax: 0241/879708-10<br />
E-Mail: info@ifi-aachen.de<br />
Notifizierte Prüf-, Überwachungs- und<br />
Zertifizierungsstelle Nr. 1368<br />
nach dem Bauproduktengesetz
I.F.I. Institut für Industrieaerodyn<strong>am</strong>ik GmbH - 2 -<br />
Hiermit wird bestätigt, dass für das <strong>PV</strong>-Kastensystem <strong>Ilzoflex</strong> <strong>der</strong> Fa. <strong>Ilzhöfer</strong> Lasertechnik<br />
GmbH Windkanalversuche nach DIN 1055-4:2005-03, Kap. 6.3 bzw. nach<br />
WtG-Richtlinie <strong>am</strong> Institut für Industrieaerodyn<strong>am</strong>ik GmbH, Institut an <strong>der</strong> Fachhochschule<br />
Aachen durchgeführt wurden. Die Messungen wurden für Anstellwinkel von<br />
5°, 15°, 25°, 35° und 45° <strong>der</strong> Module mit und ohne Belegung <strong>der</strong> Dachrandbereiche<br />
durchgeführt.<br />
Die Ergebnisse können mit den – nach DIN 1055-4:2005-03, Anh. A/B bzw. darüber<br />
hinaus auch nach DIN EN 1991-1-4 mit dem nationalen Anhang bestimmten – Bemessungsstaudrücken<br />
qb bzw. qp in Abhängigkeit von Windzone, Geländekategorie<br />
und Gebäudehöhe multipliziert werden, um die charakteristischen <strong>Windlasten</strong> auf die<br />
<strong>PV</strong>-Anlage nach Abheben und Verschieben auf beliebigen Flachdächern zu bestimmen.<br />
Daraus kann mit den nach DIN 1055-100 bestimmten Teilsicherheitsbeiwerten<br />
die erfor<strong>der</strong>liche Ballastierung zur Sicherung gegen Abheben bzw. gegen Verschieben<br />
unter gleichzeitiger Wirkung abheben<strong>der</strong> Kräfte bestimmt werden.<br />
Für die vorgenannten Zus<strong>am</strong>menhänge haben wir <strong>der</strong> Fa. <strong>Ilzhöfer</strong> ein exemplarisches<br />
Rechentool in Excel erstellt, das Grundlage für weitergehende Progr<strong>am</strong>mierungen<br />
sein kann o<strong>der</strong> auch eigenständig zum Nachweis <strong>der</strong> Ballastierung in jedem<br />
Projekt genutzt werden kann. Dort sind die Rechenwerte aus den Versuchen auf <strong>der</strong><br />
sicheren Seite über alle Windrichtungen und in Auflastbereichen zus<strong>am</strong>mengefasst.<br />
Zusätzlich sind Korrekturformeln für die Wirkung einer Attika auf die <strong>Windlasten</strong> im<br />
Rand- und Eckbereich sowie Hangabtrieb auf einseitig geneigten Dächern und die<br />
Festlegung <strong>der</strong> Sturmstellung bei einem Anstellwinkel von 5° enthalten.<br />
Die Ergebnisse sind unabhängig von <strong>der</strong> eingesetzten Modulgröße pro m² angegeben<br />
und entsprechend skalierbar. Sie gelten jedoch nicht für einzeln aufgestellte Module<br />
son<strong>der</strong>n nur für Anordnungen in statisch verbundenen Reihen und Fel<strong>der</strong>n aus<br />
mindestens 4 Modulen in einer Reihe und 2 Reihen in einem Feld. Kleinere Anordnungen<br />
bedürfen ggf. zusätzliche Ballastierungen je nach Lage auf dem Dach.<br />
Falls ein Dach unterschiedliche Höhen aufweist, ist auf <strong>der</strong> sicheren Seite die größte<br />
Dachhöhe des BV für die Windlastbemessung maßgebend. Die Ergebnisse gelten<br />
für frei stehende Gebäude o<strong>der</strong> solche in gleich hoher o<strong>der</strong> niedrigerer Bebauung<br />
ohne Einschränkungen. Sind deutlich höhere Gebäude in <strong>der</strong> Nähe sind ggf. Son<strong>der</strong>betrachtungen<br />
erfor<strong>der</strong>lich.<br />
Bericht Nr.: IHS01-1-2 - Kurzfassung<br />
<strong>Windlasten</strong> <strong>am</strong> <strong>Flachdach</strong>-<strong>PV</strong>-<strong>Tracker</strong>-<strong>System</strong> <strong>Ilzoflex</strong> <strong>der</strong> <strong>Ilzhöfer</strong> Lasertechnik GmbH<br />
Bestimmung <strong>der</strong> abhebenden und verschiebenden Lastkennwerte<br />
30.11.2010, geän<strong>der</strong>t <strong>am</strong> 24.10.2011
I.F.I. Institut für Industrieaerodyn<strong>am</strong>ik GmbH - 3 -<br />
Bild 1.1 Prinzipieller Aufbau des <strong>Ilzhöfer</strong> <strong>Ilzoflex</strong> Kastensystems<br />
Rechenwerte für das <strong>Ilzoflex</strong>-<strong>PV</strong>-<strong>System</strong> sind den Tabellen 1.1 und 1.2 zu entnehmen.<br />
Zwischenwerte dürfen über den Anstellwinkel interpoliert werden. Die ausführlichen<br />
Zus<strong>am</strong>menhänge und Versuchsangaben sind <strong>der</strong> Langfassung des Berichts IHS01-<br />
1-1 zu entnehmen.<br />
Bericht Nr.: IHS01-1-2 - Kurzfassung<br />
<strong>Windlasten</strong> <strong>am</strong> <strong>Flachdach</strong>-<strong>PV</strong>-<strong>Tracker</strong>-<strong>System</strong> <strong>Ilzoflex</strong> <strong>der</strong> <strong>Ilzhöfer</strong> Lasertechnik GmbH<br />
Bestimmung <strong>der</strong> abhebenden und verschiebenden Lastkennwerte<br />
30.11.2010, geän<strong>der</strong>t <strong>am</strong> 24.10.2011
I.F.I. Institut für Industrieaerodyn<strong>am</strong>ik GmbH - 4 -<br />
5° RF 1. Modul; Zone H 2. Modul; Zone H 3. Modul; Zone H 2. - 3. Modul; Zone H 4. Modul; Zone H 2. - 4. Modul; Zone H 3. - 4. Modul; Zone H 5. - 6. Modul; Zone H 5. - 7. Modul; Zone H weitere Module; Zone H<br />
Reihe cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-]<br />
1. Reihe Süd 0,017 0,199 0,030 0,341 0,020 0,225<br />
2. Reihe Süd 0,018 0,203 0,027 0,303 0,033 0,372 0,016 0,188 0,016 0,186<br />
Mittelreihe 0,023 0,262 0,017 0,193 0,024 0,274 0,012 0,137 0,011 0,126<br />
2. Reihe Nord 0,018 0,201 0,010 0,119 0,016 0,188 0,007 0,083 0,007 0,079<br />
1. Reihe Nord 0,022 0,247 0,012 0,138 0,011 0,127 0,014 0,161 0,009 0,104 0,008 0,088<br />
15° RF 1. Modul; Zone H 2. Modul; Zone H 3. Modul; Zone H 2. - 3. Modul; Zone H 4. Modul; Zone H 2. - 4. Modul; Zone H 3. - 4. Modul; Zone H 5. - 6. Modul; Zone H 5. - 7. Modul; Zone H weitere Module; Zone H<br />
Reihe cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-]<br />
1. Reihe Süd 0,106 0,396 0,155 0,577 0,093 0,345<br />
2. Reihe Süd 0,124 0,461 0,137 0,511 0,123 0,458 0,071 0,265 0,065 0,241<br />
Mittelreihe 0,158 0,590 0,134 0,500 0,127 0,474 0,063 0,233 0,047 0,176<br />
2. Reihe Nord 0,142 0,530 0,103 0,384 0,082 0,306 0,042 0,155 0,035 0,132<br />
1. Reihe Nord 0,144 0,539 0,099 0,369 0,059 0,218 0,042 0,155 0,024 0,090 0,022 0,082<br />
25° RF 1. Modul; Zone H 2. Modul; Zone H 3. Modul; Zone H 2. - 3. Modul; Zone H 4. Modul; Zone H 2. - 4. Modul; Zone H 3. - 4. Modul; Zone H 5. - 6. Modul; Zone H 5. - 7. Modul; Zone H weitere Module; Zone H<br />
Reihe cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-]<br />
1. Reihe Süd 0,201 0,430 0,265 0,569 0,165 0,353<br />
2. Reihe Süd 0,231 0,495 0,237 0,509 0,199 0,427 0,136 0,291 0,096 0,205<br />
Mittelreihe 0,274 0,588 0,269 0,577 0,218 0,467 0,118 0,253 0,074 0,160<br />
2. Reihe Nord 0,287 0,615 0,222 0,477 0,140 0,301 0,082 0,176 0,053 0,114<br />
1. Reihe Nord 0,402 0,863 0,255 0,546 0,126 0,271 0,091 0,196 0,052 0,112 0,037 0,079<br />
35° RF 1. Modul; Zone H 2. Modul; Zone H 3. Modul; Zone H 2. - 3. Modul; Zone H 4. Modul; Zone H 2. - 4. Modul; Zone H 3. - 4. Modul; Zone H 5. - 6. Modul; Zone H 5. - 7. Modul; Zone H weitere Module; Zone H<br />
Reihe cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-]<br />
1. Reihe Süd 0,235 0,335 0,272 0,388 0,193 0,275<br />
2. Reihe Süd 0,253 0,361 0,231 0,330 0,195 0,278 0,162 0,231 0,119 0,170<br />
Mittelreihe 0,299 0,427 0,299 0,427 0,215 0,308 0,118 0,169 0,087 0,124<br />
2. Reihe Nord 0,389 0,556 0,258 0,368 0,161 0,229 0,095 0,136 0,056 0,081<br />
1. Reihe Nord 0,602 0,860 0,346 0,494 0,176 0,251 0,128 0,183 0,071 0,102 0,048 0,069<br />
45° RF 1. Modul; Zone H 2. Modul; Zone H 3. Modul; Zone H 2. - 3. Modul; Zone H 4. Modul; Zone H 2. - 4. Modul; Zone H 3. - 4. Modul; Zone H 5. - 6. Modul; Zone H 5. - 7. Modul; Zone H weitere Module; Zone H<br />
Reihe cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-]<br />
1. Reihe Süd 0,276 0,276 0,293 0,293 0,243 0,243<br />
2. Reihe Süd 0,277 0,277 0,254 0,254 0,220 0,220 0,218 0,218 0,142 0,142<br />
Mittelreihe 0,431 0,431 0,331 0,331 0,246 0,246 0,140 0,140 0,107 0,107<br />
2. Reihe Nord 0,597 0,597 0,293 0,293 0,201 0,201 0,111 0,111 0,060 0,060<br />
1. Reihe Nord 1,008 1,008 0,494 0,494 0,268 0,268 0,181 0,181 0,101 0,101 0,063 0,063<br />
Tabelle 1.1: Aus modulspezifischen kritischen Windrichtungen zonengemittelte Kraftbeiwerte aus <strong>der</strong> Messung mit freigehaltenen Randstreifen;<br />
<strong>PV</strong>Modul-Anstellwinkel 5°, 15°, 25°, 35°, 45°.<br />
Bericht Nr.: IHS01-1-2 - Kurzfassung<br />
<strong>Windlasten</strong> <strong>am</strong> <strong>Flachdach</strong>-<strong>PV</strong>-<strong>Tracker</strong>-<strong>System</strong> <strong>Ilzoflex</strong> <strong>der</strong> <strong>Ilzhöfer</strong> Lasertechnik GmbH<br />
Bestimmung <strong>der</strong> abhebenden und verschiebenden Lastkennwerte<br />
30.11.2010, geän<strong>der</strong>t <strong>am</strong> 24.10.2011
I.F.I. Institut für Industrieaerodyn<strong>am</strong>ik GmbH - 5 -<br />
5° RB Eckmodul; Zone F 1. Modul; Randzone F weitere Module; Zone F 1. Modul; Zone G 2. - 3. Modul; Zone G weitere Module; Zone G 1. - 3. Modul; Zone H 4. - 6. Modul; Zone H weitere Module; Zone H<br />
Reihe cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-]<br />
1. Reihe Süd 0,075 0,858 0,074 0,842 0,071 0,814 0,069 0,786 0,061 0,701<br />
2. Reihe Süd 0,025 0,280 0,025 0,280 0,021 0,236 0,012 0,136<br />
Mittelreihe 0,031 0,357 0,031 0,357 0,025 0,285 0,012 0,136 0,013 0,153<br />
2. Reihe Nord 0,035 0,395 0,035 0,395 0,026 0,298 0,013 0,152 0,012 0,133<br />
1. Reihe Nord 0,053 0,607 0,033 0,381 0,030 0,346 0,027 0,312 0,009 0,099 0,006 0,071<br />
15° RB Eckmodul; Zone F 1. Modul; Randzone F weitere Module; Zone F 1. Modul; Zone G 2. - 3. Modul; Zone G weitere Module; Zone G 1. - 3. Modul; Zone H 4. - 6. Modul; Zone H weitere Module; Zone H<br />
Reihe cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-]<br />
1. Reihe Süd 0,181 0,677 0,226 0,844 0,225 0,840 0,224 0,837 0,177 0,661<br />
2. Reihe Süd 0,091 0,340 0,091 0,340 0,096 0,360 0,070 0,260<br />
Mittelreihe 0,112 0,419 0,112 0,419 0,118 0,441 0,070 0,261 0,052 0,194<br />
2. Reihe Nord 0,140 0,524 0,140 0,524 0,142 0,529 0,117 0,437 0,060 0,223<br />
1. Reihe Nord 0,246 0,917 0,185 0,689 0,153 0,569 0,120 0,449 0,057 0,214 0,038 0,141<br />
25° RB Eckmodul; Zone F 1. Modul; Randzone F weitere Module; Zone F 1. Modul; Zone G 2. - 3. Modul; Zone G weitere Module; Zone G 1. - 3. Modul; Zone H 4. - 6. Modul; Zone H weitere Module; Zone H<br />
Reihe cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-]<br />
1. Reihe Süd 0,145 0,310 0,226 0,485 0,236 0,506 0,246 0,528 0,183 0,393<br />
2. Reihe Süd 0,121 0,260 0,121 0,260 0,124 0,266 0,112 0,240<br />
Mittelreihe 0,145 0,311 0,145 0,311 0,144 0,309 0,101 0,216 0,075 0,161<br />
2. Reihe Nord 0,209 0,447 0,209 0,447 0,232 0,498 0,186 0,398 0,108 0,232<br />
1. Reihe Nord 0,546 1,171 0,391 0,839 0,318 0,683 0,245 0,526 0,255 0,547 0,239 0,512<br />
35° RB Eckmodul; Zone F 1. Modul; Randzone F weitere Module; Zone F 1. Modul; Zone G 2. - 3. Modul; Zone G weitere Module; Zone G 1. - 3. Modul; Zone H 4. - 6. Modul; Zone H weitere Module; Zone H<br />
Reihe cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-]<br />
1. Reihe Süd 0,144 0,206 0,161 0,230 0,194 0,277 0,227 0,325 0,175 0,249<br />
2. Reihe Süd 0,135 0,193 0,135 0,193 0,128 0,183 0,131 0,187<br />
Mittelreihe 0,237 0,237 0,237 0,237 0,180 0,180 0,178 0,178 0,111 0,111<br />
2. Reihe Nord 0,199 0,284 0,199 0,284 0,229 0,327 0,199 0,285 0,094 0,134<br />
1. Reihe Nord 0,736 1,051 0,528 0,754 0,445 0,636 0,363 0,518 0,393 0,562 0,369 0,527<br />
45° RB Eckmodul; Zone F 1. Modul; Randzone F weitere Module; Zone F 1. Modul; Zone G 2. - 3. Modul; Zone G weitere Module; Zone G 1. - 3. Modul; Zone H 4. - 6. Modul; Zone H weitere Module; Zone H<br />
Reihe cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-] cf,y / [-] cf,z / [-]<br />
1. Reihe Süd 0,169 0,169 0,174 0,174 0,206 0,206 0,238 0,238 0,213 0,213<br />
2. Reihe Süd 0,211 0,211 0,211 0,211 0,174 0,174 0,163 0,163<br />
Mittelreihe 0,273 0,273 0,273 0,273 0,173 0,173 0,163 0,163 0,111 0,111<br />
2. Reihe Nord 0,297 0,297 0,297 0,297 0,266 0,266 0,258 0,258 0,166 0,166<br />
1. Reihe Nord 1,020 1,020 0,639 0,639 0,606 0,606 0,573 0,573 0,588 0,588 0,571 0,571<br />
Tabelle 4.2: Aus modulspezifischen kritischen Windrichtungen zonengemittelte Kraftbeiwerte aus <strong>der</strong> Messung mit belegten Randstreifen;<br />
<strong>PV</strong>Modul-Anstellwinkel 5°, 15°, 25°, 35°, 45°.<br />
Bericht Nr.: IHS01-1-2 - Kurzfassung<br />
<strong>Windlasten</strong> <strong>am</strong> <strong>Flachdach</strong>-<strong>PV</strong>-<strong>Tracker</strong>-<strong>System</strong> <strong>Ilzoflex</strong> <strong>der</strong> <strong>Ilzhöfer</strong> Lasertechnik GmbH<br />
Bestimmung <strong>der</strong> abhebenden und verschiebenden Lastkennwerte<br />
30.11.2010, geän<strong>der</strong>t <strong>am</strong> 24.10.2011