Können vertikale PV-Module ohne Ballast starken Winden standhalten?
- Trygve Mongstad
- 7. März
- 3 Min. Lesezeit
Die Windlast spielt bei der Konstruktion von PV-Anlagen auf Gebäuden eine entscheidende Rolle. Herkömmliche PV-Module auf Flachdächern benötigen normalerweise viel Ballast oder mechanische Befestigungen, um den Windkräften standzuhalten, was die Anlage komplexer und schwerer macht. Die VPV-Einheit von Over Easy Solar bietet eine einzigartige Lösung mit einem Design, das speziell auf die Widerstandsfähigkeit gegen Windkräfte optimiert ist und Ballast oder Befestigungen überflüssig macht.
Im Gegensatz zu herkömmlichen geneigten Photovoltaik-Modulen ist unsere VPV-Einheit so konzipiert, dass sie Windauftriebe verhindert und Schubkräfte minimiert. So haben wir das erreicht:
Keine Auftriebskräfte bei vertikalen Strukturen
Im Gegensatz zu schrägen PV-Modulen erzeugen vertikale Photovoltaik-Strukturen keine Auftriebskräfte. Das bedeutet, dass eine VPV-Anlage auf einem Flachdach niemals vom Wind angehoben wird, was Stabilität auch bei starkem Wind gewährleistet.
Flaches Design für geringere Windlasten
Unsere flachen PV-Module (ca. 25 cm hoch) sind dicht beieinander angebracht, was den Windwiderstand deutlich reduziert. Indem sie sich gegenseitig vor dem Wind abschirmen, helfen die Module, starken Winddruck zu vermeiden.
Effiziente Windlastverteilung
Bei einer VPV-Anlage sind alle Module miteinander verbunden, was dazu beiträgt, die lokalen Windkräfte gleichmäßig über die gesamte Anlage zu verteilen. Das bedeutet, dass größere PV-Anlagen windresistenter sind als kleinere, was zu besserer Haltbarkeit und Leistung führt.
Wir wissen auch, dass Bauingenieure solide Beweise benötigen, bevor sie einem System mit minimaler oder keiner Befestigung vertrauen. Deshalb hat unser Produkt, das von einem Team erfahrener PV-Experten und -forscher entwickelt wurde, mehrere unabhängige Validierungsprozesse durchlaufen, um seine Zuverlässigkeit und Leistung sicherzustellen.
Numerische Strömungssimulationen
Wir haben in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ISE, einem führenden Forschungsinstitut für Photovoltaik-Technologie, erweiterte numerische Strömungsmechanik-Modellierungen durchgeführt, um das Windverhalten rund um die VPV-Einheit zu simulieren.
Diese Simulationen berücksichtigen unterschiedliche Dachtypen, Windrichtungen und Umgebungsbedingungen, um die Druckverteilung und Auftriebskräfte zu beurteilen.
Windkanaltests
Die Tests wurden am IFI Aachen durchgeführt, einem führenden Institut für Windlastbewertungen in Europa.
Messungen und Analysen erfolgen gemäß den deutschen Normen DIN EN 1991-1-4:2010-12, DIN EN 1991-1-4/NA:2010-12 und der Windkanal-Prüfrichtlinie der Deutsch-Österreichisch-Schweizerischen Windtechnik-Gesellschaft, WtG, sowie EN 1991.1.4:2005 und ASCE 49-21.
Tests im Windkanal haben bestätigt, dass die VPV-Einheit bei typischen städtischen Windbedingungen keinen nennenswerten Auftrieb erfährt und ballastfrei ist.
Praktische Tests und Überwachung auf echten Dächern
Wir haben VPV-Einheiten erfolgreich an verschiedenen Gebäuden in ganz Europa installiert, darunter an Standorten in Deutschland, Norwegen und der Schweiz, die alle unterschiedlichen Windbedingungen ausgesetzt sind. Die windexponierteste Anlage befindet sich in Tromsø, wo die Referenzwindgeschwindigkeit bis zu 27 m/s erreicht.
Alle diese Anlagen wurden mehrere Jahre lang genau überwacht, und es wurden keine Fälle von windbedingten Verschiebungen verzeichnet.
Das System blieb selbst bei Sturm stabil, was die Genauigkeit unserer Windlastberechnungen bestätigt und die Leistung unserer VPV-Technologie in der Praxis demonstriert.
Um die Sicherheit und Konformität weiter zu gewährleisten, führen wir für jede Installation eine umfassende Windlastberechnung durch und berücksichtigen dabei:
Faktoren, die die Windlastberechnung beeinflussen
Lokale Windzonenklassifizierungen
Gebäudehöhe und -größe
Umliegendes Gelände und Abschirmeffekte
Größe der Photolvtaik-Anlage (Anzahl der VPV-Einheiten)
Für die meisten städtischen Gebäude mit begrenzter Höhe bestätigen unsere Berechnungen, dass unsere VPV-Einheit keine zusätzliche Befestigung benötigt. Für höhere oder stärker windexponierte Strukturen prüfen wir, ob spezifische Windminderungsmaßnahmen erforderlich sind, und bieten eine maßgeschneiderte und robuste Lösung für jedes Projekt.
Da unsere VPV-Einheit im Normalfall weder Ballast noch eine mechanische Befestigung auf dem Dach benötigt, bietet sie weitere entscheidende Vorteile:
Bewahrung der Dachintegrität
Viele Flachdächer, insbesondere Gründächer und ältere Gebäude, unterliegen strengen Belastungsgrenzen. Durch den Verzicht auf schweren Ballast sind PV-Anlagen auf einer größeren Bandbreite von Gebäuden möglich.
Vereinfachte Planung und Installation
Da keine Betonblöcke oder komplexen Montagesysteme erforderlich sind, wird der Installationsprozess rationalisiert, was sowohl Arbeits- als auch Materialkosten reduziert. Dieser vereinfachte Ansatz minimiert auch das Fehlerrisiko bei Planung und Installation und macht das gesamte PV-Projekt effizienter und einfacher zu verwalten.
Keine Dachdurchdringung
Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, bei denen ins Dach gebohrt werden muss - was zu Undichtigkeiten und langfristigen Wartungsproblemen führen kann -, ist bei der VPV-Einheit in der Regel kein Eindringen erforderlich, sodass die Abdichtung des Gebäudes intakt bleibt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Windlast bei der Konstruktion von PV-Anlagen für Flachdächer eine entscheidende Rolle spielt. Die VPV-Einheit von Over Easy Solar bietet eine einzigartige Lösung, die schweres Ballastmaterial oder Befestigungselemente überflüssig macht, die Installation vereinfacht und gleichzeitig Stabilität gewährleistet.
Kontaktieren Sie uns für technische Informationen und eine Windbewertung für Ihr Projekt. Wir empfehlen Ingenieuren, Architekten und Bauherren, unsere Windlastdaten zu prüfen und herauszufinden, wie unsere VPV-Einheit in ihre Projekte integriert werden kann
