Bewertung der Windsoglasten und Haftreibung
Die Beurteilung stützt sich auf Windkanaluntersuchungen in der atmosphärischen Grenzschicht, die gemäß DIN EN 1991-1-4:2021 durchgeführt wurden. Ergänzend erfolgte die Berechnung mithilfe des zertifizierten Berechnungstools W15611-2E-RA-003 der Firma Peutz Engineering vom 24. Juni 2024. Diese Kombination aus experimenteller Untersuchung und rechnerischer Analyse bildet die verlässliche Grundlage für die ermittelten Ergebnisse.
| Input-Parameter | |
|---|---|
| Wattstone [Grad] | |
| Windleitblech | |
| Ausrichtung PV-Module | |
| Dachhöhe z [m] | |
| Länge der kleinsten Gebäudefront d1 [m] | |
| Windlastzone | |
| Geländekategorie | |
| Bezugszeitraum [Jahre] | |
| Sicherheitsfaktor Yf:q | |
| Belastungsfaktor Yg | |
| Fläche pro PV-Modul [m²] | |
| Gewicht pro Modul [kg] | |
| Kombinierte Ballastierung pro Modul [kg] | |
| Dachhaut | |
| Haftreibungskoeffizient μ | |
| Output-Parameter | |
|---|---|
| Grundgeschwindigkeit Vb;0 [m/s] | |
| Windsoglasten qp;50 Jahre [N/m²] | |
| Windsoglasten qp; Referenzzeitraum [N/m²] | |
| Drag | Lift | |||
|---|---|---|---|---|
| Single | Groups | Single | Groups | |
| Cp_min | [Cp_min_Single_Drag] | [Cp_min_Groups_Drag] | [Cp_min_Single_Lift] | [Cp_min_Groups_Lift] |
| Cp_max | [Cp_max_Single_Drag] | [Cp_max_Groups_Drag] | [Cp_max_Single_Lift] | [Cp_max_Groups_Lift] |
Drag (Widerstandskraft in Strömungsrichtung):
Hier geht es um die Kraft, die der Wind in seiner Hauptströmungsrichtung auf die Module ausübt.
– Für einzelne Module (Single) bewegen sich die Werte zwischen
und .
– Bei gekoppelten Modulen (Groups) liegen die Werte zwischen
und .
Lift (Auftriebskraft senkrecht zur Dachfläche):
Dieser Wert ist besonders wichtig, da er angibt, ob und wie stark der Wind versucht, die Module „anzuheben“.
– Für einzelne Module (Single) reicht die Spanne von
bis .
– Für gekoppelte Module (Groups) liegen die Werte zwischen
und .
Berechnung der Windlasten
Für die Wattstone GmbH wurden durch das Ingenieurbüro Peutz bv umfassende Windkanalstudien durchgeführt. Ziel dieser Untersuchungen war es, die Windlasten auf das innovative PV-Panel-Trägersystem für Flachdächer aus Beton präzise zu bestimmen.
Die Messungen fanden in einem atmosphärischen Grenzschichtwindkanal statt und basierten auf maßstabsgetreuen Modellen. Dabei wurden sowohl nach Süden ausgerichtete Systeme als auch symmetrisch nach Ost–West orientierte Anordnungen betrachtet, bei denen die Module in Paaren gekoppelt waren. Zusätzlich wurden verschiedene Varianten und Dachkonfigurationen untersucht, um ein möglichst realistisches und umfassendes Bild der Belastungssituationen zu erhalten.
Ergänzend dazu hat Peutz Engineering für die Wattstone GmbH Hebetests durchgeführt. Diese dienten der Bestimmung der Kopplungseffekte zwischen benachbarten Panels innerhalb einer Reihe – in Übereinstimmung mit Anhang D.5 der Norm NEN 7250:2021.
Die Ergebnisse der Windkanalversuche entsprechen vollständig den getroffenen Annahmen und Erkenntnissen, wie sie im Bericht W 15611‑2E‑RA‑001 vom 11. Oktober 2023 dokumentiert sind.
Damit ist sichergestellt, dass die gewonnenen Erkenntnisse eine verlässliche Grundlage für Planung, Konstruktion und Anwendung des Wattstone-Systems bieten.
| Testgruppe | Gesamtgewicht [kg] | Zusätzliche Beschwerung pro PV-Modul nötig [kg] |
|---|
Geben Sie hier Ihre Projektdaten ein
Ausrichtung
Montagerichtung der PV-Module: Horizontal (Querformat) oder Vertikal (Hochformat).
Bewertung der Windsoglasten und Haftreibung
Die Beurteilung stützt sich auf Windkanaluntersuchungen in der atmosphärischen Grenzschicht, die gemäß DIN EN 1991-1-4:2021 durchgeführt wurden. Ergänzend erfolgte die Berechnung mithilfe des zertifizierten Berechnungstools W15611-2E-RA-003 der Firma Peutz Engineering vom 24. Juni 2024. Diese Kombination aus experimenteller Untersuchung und rechnerischer Analyse bildet die verlässliche Grundlage für die ermittelten Ergebnisse.
Input-Parameter
- Wattstone [Grad]
- Wattstone 10° V2 (25 kg)
- Windleitblech
- Nein
- Ausrichtung PV-Module
- Ost-West
- Dachhöhe z [m]
- 7,6
- Länge der kleinsten Gebäudefront d1 [m]
- 7,2
- Windlastzone
- Zone 2
- Geländekategorie
- III – Vorstadt
- Bezugszeitraum [Jahre]
- 25
- Sicherheitsfaktor Yf:q
- 1,35
- Belastungsfaktor Yg
- 1
- Fläche pro PV-Modul [m²]
- 1,79
- Gewicht pro Modul [kg]
- 24
- Kombinierte Ballastierung pro PV-Modul [kg]
- 61,5
- Dachhaut
- Bitumen
- Haftreibungskoeffizient μ
- 0,69
Output-Parameter
- Grundgeschwindigkeit Vb;0 [m/s]
- 25,00
- Windsoglasten qp;50 Jahre [N/m²]
- 574,7
- Windsoglasten qp; Referenzzeitraum [N/m²]
- 539,4
Abbildungen
Cp-Bereiche (Drag / Lift)
Drag
Cp_max: 0,045
Cp_max: 0,017
Lift
Cp_max: 0,33
Cp_max: 0,19
Berechnung der Windlasten
Für die Wattstone GmbH wurden durch das Ingenieurbüro Peutz bv umfassende Windkanalstudien durchgeführt. Ziel dieser Untersuchungen war es, die Windlasten auf das innovative PV-Panel-Trägersystem für Flachdächer aus Beton präzise zu bestimmen.
Die Messungen fanden in einem atmosphärischen Grenzschichtwindkanal statt und basierten auf maßstabsgetreuen Modellen. Dabei wurden sowohl nach Süden ausgerichtete Systeme als auch symmetrisch nach Ost–West orientierte Anordnungen betrachtet, bei denen die Module in Paaren gekoppelt waren. Zusätzlich wurden verschiedene Varianten und Dachkonfigurationen untersucht, um ein möglichst realistisches und umfassendes Bild der Belastungssituationen zu erhalten.
Ergänzend dazu hat Peutz Engineering für die Wattstone GmbH Hebetests durchgeführt. Diese dienten der Bestimmung der Kopplungseffekte zwischen benachbarten Panels innerhalb einer Reihe – in Übereinstimmung mit Anhang D.5 der Norm NEN 7250:2021.
Die Ergebnisse der Windkanalversuche, entsprechen vollständig den getroffenen Annahmen und Erkenntnissen, wie sie im Bericht W 15611-2E-RA-001 vom 11. Oktober 2023 dokumentiert sind.
Damit ist sichergestellt, dass die gewonnenen Erkenntnisse eine verlässliche Grundlage für Planung, Konstruktion und Anwendung des Wattstone-Systems bieten.
| Testgruppe gemäß Abb. 1 | Gesamtgewicht [kg] | Zusätzliche Beschwerung pro PV-Modul nötig [kg] |
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