Statische Überprüfung von PV-Anlage auf Handelsimmobilien im Saarland

Im Zuge ein­er PV-Dachin­stal­la­tion im Saar­land wur­den wir beauf­tragt, die Sta­tik der beste­hen­den Gebäude zu über­prüfen. Bei den Gebäu­den han­delt es sich um Han­del­sim­mo­bilien mit Gar­ten­cen­ter, Möbeld­is­counter, Lebens­mit­teld­is­counter, Einzel­han­dels­flächen und Elek­tron­ikmarkt.

Die Ausgangssituation

Bei den geprüften Gebäu­den han­delt es sich teils um Holz­fach­w­erk­binder, Stahlkon­struk­tio­nen und teils um Stahlbe­tonkon­struk­tio­nen. In bei­den Fällen befind­et sich auf den Dachbindern ein Stahltrapezblech­pro­fil mit gedämmten Dachauf­bau. Bei den Gar­ten­cen­tern wur­den Stahltrapezbleche durch Glase­le­mente und Sand­wich­pan­ele erset­zt (Stahlbauhalle). Ein Lebens­mit­teld­is­counter hat eine harte Bedachung, beste­hend aus klas­sis­chen Dachziegeln (Steil­dachform). Die Dachform ist anson­sten zumeist flach geneigt, in Teil­bere­ichen wur­den Steildäch­er ver­wirk­licht. An den Stahltrapezblechen wur­den Rohre, Lüf­tungskanäle, Beleuch­tun­gen, Sprin­kler­an­lage und Kabel­trassen befes­tigt. In Teil­bere­ichen wur­den Abhangdeck­en (Ras­ter­deck­en) aus optis­chen Grün­den instal­liert.

Die Herausforderung

Im vor­liegen­den Fall han­delt es sich um sehr unter­schiedliche Baukon­struk­tio­nen. Die Gebäude wur­den von unter­schiedlichen Fir­men hergestellt. Einen erhe­blichen Aufwand verur­sacht die Bestand­sauf­nahme. Es sind alle Doku­mente zu sicht­en, zu struk­turi­eren und den Gebäude­trag­w­erken zuzuord­nen. Anschließend fol­gt die Bestand­sauf­nahme vor Ort, bei der die Tragstruk­tur und Las­tan­nah­men ver­i­fiziert wer­den. Auf­grund ein­er engen Ter­min­pla­nung musste hier in ver­gle­ich­sweise kurz­er Frist eine beleg­bare Aus­sage über die sta­tis­che Unbe­den­klichkeit getrof­fen wer­den.

Ergebnisse im Überblick

Die unter­schiedlichen Gebäude und Dachkon­struk­tio­nen weisen ver­schieden hohe Las­tre­ser­ven auf. Die Stahlkon­struk­tion beispiel­sweise weist Flach- und Steil­dachflächen auf. Je nach Fläche wer­den unter­schiedlich schwere PV-Sys­teme instal­liert (mit/ohne Last­plat­ten).

Das Trag­w­erk der Gebäude wurde nach­mod­el­liert und die einzel­nen Bauteile sta­tisch geprüft. In blau markiert sind Dachflächen, auf denen 15 kg/m² zusät­zlich instal­liert wer­den kön­nen. In rot markiert sind Flach­dachflächen, auf denen 20 kg/m² instal­liert wer­den kön­nen. Die genaue PV-Bele­gung ist abhängig von der tat­säch­lichen Wirtschaftlichkeit (abhängig von den Son­nen­stun­den und Instal­la­tion­skosten).

In einem weit­eren Fall wurde eine Holz­fach­w­erk­binderkon­struk­tion sta­tisch geprüft. Nach ein­schlägiger Prü­fung der Unter­la­gen, der Bestand­sauf­nahme vor Ort und der rech­ner­ischen Über­prü­fung kon­nten auch hier 15 kg/m² Dachfläche als sta­tisch unbe­den­klich freigegeben wer­den. Aufwändig dabei war die Über­prü­fung der Holz­fach­w­erk­binder und deren Vielzahl an Knoten­punk­ten und Fach­w­erk­bauteilen.

Ins­ge­samt han­delte es sich um 52 Holz­fach­w­erk­binder und eine entsprechend große Dachfläche. Die geplante PV-Anlage ist an den Holz­fach­w­erk­bindern (Ober­gurt) zu befes­ti­gen. Die Traglat­tung der Dach­p­fan­nen sollte durch die PV-Anlage nicht zusät­zlich belastet wer­den (nur im Auflager­bere­ich der Holz­fach­w­erk­binder). Der Win­drispen­ver­band und der mas­sive Wand­ver­band sind sta­tisch unbe­den­klich, da die Gebäudeausstei­fung durch die PV-Anlage nicht bee­in­flusst wird. Die darunter befind­lichen Stahlbe­ton­stützen sind sta­tisch unbe­den­klich. Sie waren aus­re­ichend bemessen und weisen bei dem vorhan­de­nen Quer­schnitt eine hohe Druck­fes­tigkeit auf.

Fazit: Großflächenanlage dank Statik-Freigabe

Die Ref­erenz zeigt, dass unab­hängig vom ver­wen­de­ten Baustoff eine PV-Dachan­lage instal­liert wer­den kann. Rel­e­vant für die sta­tis­che Freiga­be sind die Las­tre­ser­ven. Las­tre­ser­ven ergeben sich durch einen Ver­gle­ich der rech­ner­isch anzuset­zen­den Las­tan­nah­men und der Dimen­sion­ierung einzel­ner Bauteile. Weit­ere Las­tre­ser­ven kön­nen im Einzelfall iden­ti­fiziert wer­den, wenn gegenüber den ursprünglichen Pla­nun­ter­la­gen tat­säch­lich gerin­gere Las­ten fest­gestellt wer­den kön­nen, oder mod­ernere Rechen­ver­fahren ver­wen­det wer­den. Die Grund­lage ein­er sta­tis­chen Prü­fung stellt eine hin­re­ichend genaue Bestand­sauf­nahme dar. Ger­ade bei Stan­dorten mit sehr unter­schiedlichen Kon­struk­tio­nen gilt es, die Über­sicht zu behal­ten.

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