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Konstruktion für hohe Schneelasten, starke Winde und komplexe Projektbedingungen
Der südkoreanische Solarmarkt erfordert Montagesysteme, die auf lokale Standortbedingungen eingehen – nicht nur auf Standardkonfigurationen. Freiflächen-Solarparks müssen möglicherweise unebenes Gelände und anspruchsvolle Schneeverhältnisse berücksichtigen, während Industriedachprojekte Tragfähigkeit der Dächer, Windwiderstand, Kompatibilität der Befestigung und Abdichtung adressieren müssen.
Für EPC-Unternehmen, Solarinstallateure und Projektentwickler stellt die Montagestruktur einen entscheidenden Faktor für Projektsicherheit, Bauausführbarkeit und Langzeitperformance dar.
Super Solar verfügt über Erfahrung mit Megawatt-großen Freiflächen- und Dach-Solarprojekten in Südkorea. Zwei repräsentative Projekte – ein 2-MW-Freiflächen-System in Pyeongchang und ein 2-MW-Industriedach-System in Changwon – verdeutlichen unterschiedliche technische Herausforderungen sowie die Bedeutung projektspezifischer Montagelösungen.
Die Modulausrichtung und der Neigungswinkel beeinflussen die jährliche Energieertragsmenge, den Reihenabstand, Verschattungseffekte sowie die gesamte Flächeneffizienz. Diese Faktoren sind gemeinsam mit den strukturellen und standortspezifischen Randbedingungen des Projekts zu bewerten.
Eine 2018 im Fachjournal New & Renewable Energy veröffentlichte Studie simulierte Photovoltaikanlagen an 80 Standorten in Südkorea mithilfe des System Advisor Model (SAM). Unter den Annahmen dieser Studie lagen die simulierten optimalen Azimutwinkel zwischen 176° und 184°, während die optimalen Neigungswinkel zwischen 30° und 36° lagen.
Diese Ergebnisse dienen als nützliche Forschungsgrundlage, nicht als universelle Installationsvorgabe. Die tatsächlichen Konstruktionsparameter sind für jedes Projekt einzeln entsprechend Standort, Dach- oder Geländegeometrie, Verschattung, Wind- und Schneelasten, Energieertragszielen sowie geltenden Anforderungen zu bestimmen.
Eine Solarhalterung muss Lasten von den Modulen über Schienen, Klemmen, Stützen und Verbindungen auf die Dachkonstruktion oder das Fundament im Erdreich übertragen.
Bei Freiflächenanlagen können folgende Aspekte bei der Planung berücksichtigt werden:
Bei Industriedächern sollte die ingenieurtechnische Bewertung zudem die vorhandene Tragfähigkeit des Gebäudes, das Dachprofil, die Befestigungsart, die Abdichtungsdetails und den Wartungszugang berücksichtigen.
Die anzuwendenden koreanischen Tragwerksstandards sowie projektspezifische Auslegungsannahmen sind vom verantwortlichen Ingenieur zu bestätigen. Windgeschwindigkeit, Schneehöhe und Tragwerksentwurfslast sind unterschiedliche Parameter und dürfen nicht als austauschbar betrachtet werden.
Das Pyeongchang-Projekt verdeutlicht die Notwendigkeit einer Abstimmung von Tragwerksauslegung, Fundamentauswahl und Modulanordnung bei einer Freiflächen-Solaranlage mit anspruchsvollen Geländebedingungen.
Ungleichmäßiges Gelände kann die Positionierung der Pfähle, die Stützhöhen, die Ausrichtung der Schienen und die Installationsreihenfolge beeinflussen. Eine Anordnung, die ohne ausreichende Berücksichtigung der Geländetopografie entworfen wurde, erfordert möglicherweise umfangreiche Anpassungen während der Bauphase.
Für dieses Projekt wurde ein Fundament aus Stahlpfählen gewählt, um die Geländebeschaffenheit zu berücksichtigen. Die Montageanordnung verwendete zudem in ausgewählten Bereichen eine „fehlendes-Modul“-Anordnung, um Geländeschwankungen besser nachzubilden.
Statt jede Reihe in ein einheitliches Layout zu zwingen, ermöglicht dieser Ansatz, dass die Anordnung der Module auf die lokale Geländegeometrie reagiert. Ihre Eignung muss im Hinblick auf Flächennutzungseffizienz, elektrische Planung, strukturelle Kontinuität, Baustellenzugänglichkeit und Projektwirtschaftlichkeit bewertet werden.
Pyeongchang liegt in der Provinz Gangwon, wo die Schneeverhältnisse bei der Projektplanung eine wichtige Rolle spielen. Die Schneelast kann die Belastung von Modulen, Schienen, Trägern, Verbindungen und Fundamenten erhöhen.
Der Projektansatz berücksichtigte standortspezifische Faktoren wie Schneeverhältnisse, Modulneigung und strukturelle Festigkeit. Die Modulneigung kann die Schneeräumung beeinflussen; natürliche Schneeräumung darf jedoch nicht als Ersatz für die strukturelle Überprüfung der Schneelast herangezogen werden. Je nach Temperatur, Wind, Anordnungsgeometrie und umgebenden Hindernissen kann Schnee auf den Modulen verbleiben oder sich ungleichmäßig ansammeln.
Bei einem Projekt in einer anspruchsvollen Schneelandschaft sollte die Entwurfsprüfung daher den gesamten Lastpfad, die Tragfähigkeit der Bauteile, die Festigkeit der Verbindungen, das Fundamentverhalten sowie die Annahmen, die den statischen Berechnungen zugrunde liegen, umfassend untersuchen.
Projektinformationen weisen hochfeste Stähle mit hoher Streck- und Zugfestigkeit als zentrales Merkmal der Montagestruktur aus. Es wurde außerdem berichtet, dass das Projekt einer unabhängigen Prüfung in Südkorea unterzogen wurde.
Der anwendbare Prüfbereich, die Werkstoffgüten und die Annahmekriterien sollten bei der Darstellung dieser Details in offiziellen technischen Einreichungen in der unterstützenden Fachdokumentation nachgeschlagen werden.
Der Fall Pyeongchang verdeutlicht, wie ein mehrere Megawatt leistendes bodenmontiertes Solarsystem koordinierte Entscheidungen hinsichtlich der Fundamentauswahl, einer geländeangepassten Anordnung sowie einer schneelastbezogenen Konstruktion erfordert.
Für Entwickler und EPC-Unternehmen, die auf unebenen Geländen oder in Regionen mit anspruchsvollen Winterbedingungen tätig sind, lautet die zentrale Erkenntnis: Das Montagedesign muss sich auf die konkreten Standortgegebenheiten und nachgewiesene statische Anforderungen stützen – nicht allein auf ein Standardlayout.
Das Changwon-Projekt zeigt einen anderen Anforderungskatalog: die Installation einer netzgekoppelten Photovoltaik-Anlage in Großanlagengröße auf einem bestehenden Industriegebäude unter Berücksichtigung der Dachverträglichkeit, der statischen Belastbarkeit und des Witterungsschutzes.
Industrielle Metall-Dächer können sich hinsichtlich Profil, Blechgeometrie, Pfettenabstand, Befestigungsdetails und Zustand unterscheiden. Eine Montagekomponente, die für ein Dachprofil geeignet ist, eignet sich möglicherweise nicht für ein anderes.
Das Projekt Changwon verwendete maßgeschneiderte Klammern, die an das bestehende Dachprofil angepasst waren. Die berichtete Lösung kombinierte nichtdurchdringende und durchdringende Befestigungsansätze entsprechend den Installationsanforderungen.
Die Wahl der Befestigungsmethode sollte anhand der tatsächlichen Dachkonstruktion, des Lastübertragungswegs, des Untergrunds und der Pfetten-Tragfähigkeit, der Kompatibilität der Klammern, der Installationsqualität sowie der Abdichtungsdetails bewertet werden. Eine nichtdurchdringende Verbindung ist nicht automatisch für jedes Dach geeignet, und eine durchdringende Verbindung erfordert eine sachgerechte Dichtung und Ausführung.
Vor der Installation einer großen Photovoltaik-Anlage auf einem bestehenden Industriegebäude muss die Tragfähigkeit des Gebäudes für die zusätzlichen Lasten bewertet werden. Dazu gehören sowohl die Photovoltaik-Module und das Montagesystem als auch die relevanten Umweltlasten und Lastkombinationen, die durch die projektspezifische Entwurfsgrundlage vorgegeben sind.
Die Projektinformationen geben eine Grundwindgeschwindigkeit von 36 m/s an. Dieser Wert ist als der am Projektstandort angegebene Parameter zu verstehen, nicht automatisch als endgültige Windgeschwindigkeit oder Winddruckgröße, die in jeder statischen Berechnung verwendet wird. Der verantwortliche Ingenieur muss die anzuwendenden Windvorschriften, die Expositionsbedingungen, die Gebäudegeometrie, die Dachzonen, die Druckbeiwerte, die Lastkombinationen sowie die Befestigungsanforderungen bestätigen.
Bei dem Montagesystem sollte die Entwurfsprüfung folgende Aspekte berücksichtigen:
Die endgültige Anordnung sollte als komplettes System und nicht als isolierte Montagekomponenten überprüft werden.
Das Projekt verwendete 3.360 Module mit einer Nennleistung von 595 Wp, was eine berechnete Gleichstrom-Leistung von 1.999,2 kWp bzw. etwa 2 MWp ergibt.
Die Aufteilung der angegebenen Dachfläche von 11.000 m² durch 3.360 Module ergibt im Durchschnitt etwa 3,27 m² Dachfläche pro Modul. Dies ist ein Gesamtflächenverhältnis – nicht die physikalische Grundfläche eines einzelnen Moduls. Es umfasst die Auswirkungen von Anordnung, Abständen und anderen dachbezogenen Faktoren.
Die endgültige Modulplatzierung muss zudem die Positionen der statischen Tragstrukturen, die Dachentwässerung, Zugangswege, Wartungsanforderungen, Verschattung sowie geltende Sicherheitsabstände berücksichtigen.
Undichtigkeiten an der Dachfläche können Betriebs- und Wartungsprobleme für Eigentümer industrieller Gebäude verursachen. Das Montagedesign sollte daher die Wechselwirkung zwischen Klammern oder Befestigungselementen, Dachplatten, Fugen, Ableitpfaden und vorhandenen Abdichtungsdetails berücksichtigen.
Bei durchdringender Befestigung sind geeignete Dichtmaßnahmen und Installationskontrollen unerlässlich. Bei nichtdurchdringender Befestigung muss der Konstrukteur dennoch bestätigen, dass die Verbindung die erforderliche Tragfähigkeit bietet, ohne die Dachkonstruktion zu beschädigen.
Zugangsmöglichkeiten für Inspektionen, Freiraum für die Entwässerung sowie die Möglichkeit, sowohl das Dach als auch die PV-Anlage instand zu halten, sollten bereits während der Planung der Anordnung berücksichtigt werden – nicht erst nach der Installation.
Die Projektinformationen geben eine Lieferfrist von Mai bis Oktober 2024 sowie eine jährliche Energieerzeugung von rund 2.410 MWh an.
Die gemeldete jährliche Stromerzeugung ist ein nützlicher Indikator für die Projektleistung, darf jedoch nicht allein der Montagekonstruktion zugeschrieben werden. Die Energieertragsleistung hängt von den PV-Modulen, Wechselrichtern, dem Systemdesign, der Solareinstrahlung, Verschattung, Betriebsbedingungen, Verfügbarkeit und anderen projektspezifischen Faktoren ab.
Der Fall Changwon verdeutlicht die erforderliche technische Abstimmung beim Einbau einer PV-Anlage mit einer Leistungsklasse von 2 MW auf einem bestehenden industriellen Metall-Dach. Dachverträglichkeit, statische Tragfähigkeit, Windlastauslegung, Befestigungsdetails und Abdichtung müssen gemeinsam berücksichtigt werden.
Für Eigentümer industrieller Gebäude und EPC-Unternehmen besteht das Ziel nicht einfach darin, Module auf dem verfügbaren Dachraum zu installieren. Vielmehr geht es darum, eine Montagelösung zu entwickeln, die die strukturellen Anforderungen des Projekts erfüllt und gleichzeitig eine sichere Installation, Wartbarkeit sowie einen zuverlässigen Langzeitbetrieb unterstützt.
| Konstruktionsmaße | Pyeongchang-Freiflächenprojekt | Changwon-Industriedachprojekt |
|---|---|---|
| Projektkapazität | 2 MW | Etwa 2 MWp |
| Standort | Landkreis Pyeongchang, Provinz Gangwon | Industriekomplex Jinbuk, Changwon |
| Hauptproblem | Schneeverhältnisse und unebenes Gelände | Vorhandenes Metall-Dach und angegebene Grundwindgeschwindigkeit von 36 m/s |
| Montageansatz | Stahlpfahlgründung und geländeangepasste Anordnung | Kundenspezifische Dachhalter mit angegebenen nichtdurchdringenden und durchdringenden Befestigungsverfahren |
| Schwerpunktmäßiger struktureller Fokus | Eignung der Gründung, Festigkeit der Stahlkonstruktion und schneelastbezogenes Design | Dachtragfähigkeit, Befestigungsverbindungen, Windlast-Verifikation und Abdichtung |
| Besonderes Merkmal | „Fehlendes-Modul“-Anordnung zur Anpassung an Geländeschwankungen | Maßgeschneiderte Montage für ein bestehendes Industriedach |
| Zusätzliche Projektinformationen | Etwa 3,5 Monate aktive Montageinstallation, wie berichtet | 3.360 × 595 Wp-Module; etwa 11.000 m² Dachfläche; berichtete jährliche Stromerzeugung von etwa 2.410 MWh |
| Wichtigste Erkenntnis | Passen Sie Fundament und Anordnung der Module an das tatsächliche Gelände und die Schneebedingungen an | Koordinieren Sie Montage, Gebäudestruktur, Windwiderstand und Abdichtung |
Gemeinsam zeigen die Projekte Erfahrung in zwei wichtigen Solarmontageumgebungen in Südkorea: Freiflächenanlagen auf unebenem Gelände und Industriedachanlagen auf bestehenden Metall-Dächern.
Super Solar liefert Solarmontagelösungen für Freiflächen- und Dach-PV-Projekte, einschließlich Montagekonstruktionen und Komponenten, die entsprechend den Projektanforderungen ausgewählt werden.
Die Erfahrung des Unternehmens mit Projekten in Südkorea umfasst sowohl freistehende als auch Dachanlagen im Megawatt-Maßstab. Durch seine lokale Tochtergesellschaft JS ENC CO., LTD. und geschäftliche Unterstützung in koreanischer Sprache kann Super Solar mit lokalen Kunden über Projektanforderungen, Produktauswahl und Koordination kommunizieren.
Überprüfen Sie den Standort, die Art der Installation, die Modulspezifikationen, das Dachprofil oder die Bodenverhältnisse sowie die Projektentwurfsanforderungen.
Ermitteln Sie eine geeignete Montagekonfiguration, einschließlich der zugehörigen Schienen, Klemmen, Träger, Fundamente oder Befestigungskomponenten.
Koordinieren Sie die für die statische Verifizierung erforderlichen Informationen, darunter projektspezifische Wind- und Schneelasten, Verbindungsdetails und Installationsbeschränkungen. Die endgültigen statischen Berechnungen und Genehmigungen müssen von den für das Projekt verantwortlichen qualifizierten Fachleuten durchgeführt werden.
Abstimmung der Produktspezifikationen sowie der Fertigungs- und Lieferanforderungen mit dem Projektablaufplan und dem Installations-Team.
Einsatz koreanischsprachiger Unterstützung durch JS ENC CO., LTD. zur Erleichterung der Kommunikation mit lokalen Kunden und Projektbeteiligten.
Wesentliche Aspekte umfassen standortspezifische Wind- und Schneelasten, Gelände- oder Dachverhältnisse, Eignung von Fundamenten oder Befestigungsmöglichkeiten, statische Berechnungen, Korrosionsschutz, Entwässerung sowie Zugang für Wartung und Instandhaltung. Die endgültige Konfiguration ist anhand der jeweils geltenden Projektanforderungen zu verifizieren.
Ja, sofern die Geländebegutachtung und die technische Planung eine geeignete Lösung bestätigen. Die Fundamentauswahl, die Stützhöhen, die Reihenanordnung, der Baustellenzugang sowie die statische Ausrichtung müssen abgestimmt werden. Für manche Standorte kann eine geländeangepasste Anordnung – beispielsweise mit gezielten Lücken in der Modulanordnung – sinnvoll sein.
Die Tragfähigkeit des bestehenden Gebäudes, das Dachprofil, die Lage der Stützpunkte, die Kompatibilität der Klemmen, die Windlasten sowie die Details der Abdichtung sind zu prüfen. Das Befestigungsverfahren muss für die jeweilige Dachkonstruktion geeignet sein und für die projektspezifischen Lasten nachgewiesen werden.
Nein. Eine Grundwindgeschwindigkeit ist lediglich ein Eingabeparameter für die Windlastbewertung. Das endgültige Design hängt vom anzuwendenden Standard, der Expositionsklasse, der Gebäudegeometrie, den Dachzonen, den Druckbeiwerten, den Lastkombinationen sowie den Verbindungsdetails ab.
Super Solar verfügt über eine lokale Tochtergesellschaft, JS ENC CO., LTD., die geschäftliche Unterstützung in koreanischer Sprache leistet. Kunden können das Team kontaktieren, um Projektanforderungen und Optionen für Montagesysteme zu besprechen.
Ob Sie eine Freiflächen-Photovoltaikanlage entwickeln oder PV-Module auf einem bestehenden Industriedach installieren – die Montagelösung sollte anhand der tatsächlichen Standortbedingungen, der statischen Anforderungen und des Installationsplans ausgewählt werden.
Kontaktieren Sie Super Solar und JS ENC CO., LTD., um Ihren Projektstandort, den Installations-Typ, die Modul-Spezifikationen und Ihre Montageanforderungen zu besprechen.
Super Solar unterstützt Projektteams mit Solarmontageprodukten und technischer Abstimmung für Freiflächen- und Dach-PV-Anwendungen in Südkorea.
Kim, J. C., & Kim, K. (2018). „Studie zu regionalen Unterschieden bei der optimalen Ausrichtung und Neigungswinkel von Photovoltaiksystemen: Simulationen mit dem System Advisor Model.“ New & Renewable Energy , 14(2), 9–20. https://doi.org/10.7849/ksnre.2018.6.14.2.009
Projektspezifische Angaben in diesem Artikel basieren auf den für diese Fallstudie bereitgestellten Projektinformationen. Detaillierte konstruktive Aussagen, der Umfang der Prüfungen, anzuwendende Normausgaben sowie angegebene Leistungsdaten sind vor einer formellen technischen oder behördlichen Einreichung an der ursprünglichen Projekt-Dokumentation zu überprüfen.
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