-
Die
Erfindung betrifft ein landwirtschaftliches Gebäude mit einem Dach und auf
dem Dach montierten Kollektoren einer Anlage zur Erzeugung von Strom
aus solarer Strahlungsenergie.
-
Um
den Ausbau von Anlagen zur Erzeugung von Strom aus erneuerbaren
Energien, wie aus Windkraft, Solarstrahlung, Biomasse, Geothermie und
Grubengas zu fördern,
hat die Bundesrepublik Deutschland das Erneuerbare-Energien-Gesetz
verabschiedet. Nach diesem Gesetz erhalten Betreiber von Anlagen
zur Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien, die den erzeugten
Strom in das öffentliche
Stromnetz einspeisen, vom Netzbetreiber über einen längeren Garantiezeitraum eine
gesetzlich festgeschriebene Vergütung
pro Kilowattstunde des eingespeisten Stroms. Bei Anlagen zur Erzeugung
von Strom aus solarer Strahlungsenergie, im Folgenden auch als Fotovoltaik-Anlagen bezeichnet, beträgt dieser
Garantiezeitraum 20 Jahre zuzüglich des
Jahres der Inbetriebnahme der Anlagen.
-
Dächer von
landwirtschaftlichen Gebäuden eignen
sich besonders gut für
die Montage von Fotovoltaik-Anlagen, da sie zumeist eine verhältnismäßig große Dachfläche besitzen
und somit eine schnellere Amortisation der Anlagenkosten ermöglichen.
Jedoch besitzen die Dächer
vieler existierender landwirtschaftlicher Gebäude eine Ausrichtung, die für die Erzeugung
von Strom aus solarer Strahlungsenergie ungünstig ist.
-
Auf
der anderen Seite macht ein Neubau von ausreichend großen landwirtschaftlichen
Gebäuden, auf
deren Dächern
ein rentabler Betrieb von Fotovoltaik-Anlagen möglich ist, verhältnismäßig hohe
Investitionskosten erforderlich, die bei existierenden Gebäudekonstruktionen
durch die Erlöse
aus dem Betrieb der Fotovoltaik-Anlage nur in den seltensten Fällen während des
Garantiezeitraums verzinst und getilgt werden können.
-
Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem landwirtschaftliches Gebäude der
eingangs genannten Art den für
den Bau des Gebäudes
erforderlichen Aufwand so weit wie möglich zu verringern, so dass
sich während
der Garantiezeit nicht nur die Kosten für die Anschaffung und Montage
der Fotovoltaik-Anlage und der Kollektoren sondern auch die Kosten
für den
Bau des Gebäudes
mit den Erlösen
aus dem Betrieb der Fotovoltaik-Anlage erwirtschaften lassen.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß vor allem
dadurch gelöst,
dass das Dach ein allgemein nach Süden abfallendes Pultdach ist,
auf dem die Kollektoren mit einem Neigungswinkel von weniger als
30 Grad zur Horizontalen montiert sind. Da der Aufwand für die Montage
der Kollektoren am geringsten ist, wenn der Aufstellwinkel der Kollektoren
dem Neigungswinkel des Dachs entspricht, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung
der Erfindung vor, dass das Pultdach eine Dachoberfläche mit
einem Neigungswinkel von weniger als 30 Grad besitzt, zu der die Kollektoren
parallel ausgerichtet sind. Der Neigungswinkel der Dachoberfläche und
der Kollektoren ist vorzugsweise größer als 15 Grad, um eine ausreichende
Selbstreinigung der Kollektoren durch ablaufendes Regenwasser zu
gewährleisten.
Vorzugsweise liegt der Neigungswinkel der Dachoberfläche zwischen
20 und 25 Grad und beträgt
am besten etwa 22 Grad.
-
Ein
solcher Neigungswinkel ist insofern etwas überraschend, als die Sonnenstrahlung
für eine bestmögliche Ausnutzung
der Strahlungsenergie senkrecht auf die Kollektoren auftreffen sollte.
Dies ist dann der Fall, wenn der Neigungswinkel der Kollektoren
zur Horizontalen der geographischen Breite des Ortes entspricht,
an dem die Fotovoltaik-Anlage errichtet werden soll, in Deutschland
zwischen etwa 38 Grad und etwa 45 Grad, entsprechend der geographischen
Breite von Freiburg bzw. Lübeck,
was erheblich über
dem Neigungswinkel der Kollektoren des erfindungsgemäßen Gebäudes liegt.
-
Ein
Pultdach mit einem flachen Neigungswinkel hat jedoch den Vorteil,
dass das Verhältnis
der für
Kollektoren geeigneten Dachfläche
zum gesamten umbautem Raum maximiert werden kann. Darüber hinaus
lassen sich landwirtschaftliche Gebäude mit einem Pultdach mit
einem flachen Neigungswinkel nicht nur mit erheblich geringerem
Aufwand und damit auch mit erheblich geringeren Investitionsbedarf
errichten, sondern gestatten auch eine sehr variable und flexible
Nutzung der Gebäude,
zum Beispiel zum Unterstellen von landwirtschaftlichen Maschinen und
Geräten,
zur Lagerung von Heu, Stroh oder anderen landwirtschaftlichen Produkten
und/oder als Viehstall. Zudem kann durch den flachen Neigungswinkel
die Windangriffsfläche
verkleinert werden, so dass eine leichtere und dadurch mit geringeren
Investitionskosten verbundene Bauweise ausreichend ist.
-
Da
auf der einen Seite die durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz festgelegte
Vergütung
bis maximal 100 kW installierte elektrische Leistung festgeschrieben
ist und auf der anderen Seite die spezifischen Baukosten, das heißt die Baukosten
pro m3 umbautes Volumen, bei erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen
Gebäuden
mit zunehmender Gebäudegröße in der
Regel abnehmen, macht es für
den Betreiber der Fotovoltaik-Anlage Sinn, das landwirtschaftliche
Gebäude
bzw. dessen Pultdach mindestens so groß zu machen, dass die Fotovoltaik-Anlage als
Spitzenwert die zuvor genannten 100 kW elektrische Leistung bringt.
Einer größeren Dach-
bzw. Kollektorfläche
steht jedoch nichts entgegen, zum Beispiel wenn das landwirtschaftliche
Gebäude
für mehrere
Nutzungsarten gleichzeitig bestimmt ist, wie zur Einlagerung von
Stroh, zur Viehhaltung und zum Unterstellen von landwirtschaftlichen
Maschinen und Geräten.
-
Eine
elektrische Spitzenleistung von etwa 100 kW kann erbracht werden,
wenn die Größe der Dachfläche des
erfindungsgemäßen Pultdachs
etwa zwischen 900 und 1000 m2 beträgt.
-
Eine
besonders variable und/oder flexible Nutzung des landwirtschaftlichen
Gebäudes
wird ermöglicht,
wenn dieses gemäß einer
ersten Erfindungsvariante eine Tiefe von etwa 13 bis 15 m besitzt und
an seiner höheren,
allgemein nach Norden weisenden First- oder Vorderseite eine Firsthöhe von 7 bis
10 m aufweist, während
die Traufhöhe
an der Trauf- oder Rückseite
des Gebäudes
entsprechend der gewählten
Dachneigung und Gebäudetiefe
etwa 3,0 bis 4,5 m beträgt.
Ein solches Gebäude
kann einerseits über
seine gesamte Tiefe auch zum Einstellen von höheren landwirtschaftlichen
Maschinen oder Geräten,
wie Heuwagen oder Mähdreschern,
oder zum Aufstapeln großer
Mengen an Heu oder Stroh verwendet werden, während es andererseits bei einer
solchen Gebäudetiefe
noch ausreicht, das Pultdach auf drei Reihen von hintereinander
angeordneten Stützen
mit genügender
Stabilität
abzustützen, so
dass eine leichte und Kosten sparende Bauweise des Gebäudes möglich ist.
Bei dieser Erfindungsvariante beträgt die Länge des Gebäudes zweckmäßig mehr als 50 m, wenn die
Anlage für
eine maximale elektrische Leistung von 100 kW oder mehr ausgelegt
werden soll.
-
Unter
dem Aspekt einer Baukostenminimierung bei gleichzeitiger Maximierung
der verfügbaren Dachfläche für die Montage
von Kollektoren sieht eine andere Erfindungsvariante vor, das Pultdach
an der Rückseite
des Gebäudes
weiter nach unten zu ziehen, gegebenenfalls bis in Bodennähe, um auf diese
Weise die Tiefe des Gebäudes
und die Breite der Dachfläche
zu vergrößern. Dies
gestattet es, entweder bei gleicher installierter Leistung die Länge des
Gebäudes
zu verkürzen,
so dass für
eine Anlage mit einer elektrischen Spitzenleistung von 100 kW eine
Gebäudelänge von
etwas mehr als 40 m bei einer Tiefe von 20 bis 24 m je nach Traufhöhe und Dachneigung
ausreichend ist, oder bei gleich bleibender Gebäudelänge ohne wesentlichen Anstieg der
Baukosten die Kollektorfläche
zu vergrößern, wodurch
die Amortisationszeit des Gebäudes
stark verkürzt
werden kann. Auch bei diesem Gebäude
beträgt
die Firsthöhe
an der First- oder Vorderseite vorteilhaft zwischen 7 und 10 m,
jedoch lässt
die lichte Höhe
im hinteren Teil des Gebäudes
dort allenfalls noch eine eingeschränkte Nutzung zu.
-
Um
das Gewicht des Pultdachs mit möglichst geringem
baulichem Aufwand abzustützen,
jedoch trotzdem für
eine ausreichende Versteifung des Gebäudes in Richtung von dessen
Tiefe und in Richtung von dessen Länge zu sorgen, sieht eine noch
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, zur Abstützung des
Pultdachs ausschließlich
vertikale Stützen
zu verwenden, die sich auf Fundamenten abstützen und an den Kopfenden zur
Versteifung mit benachbarten Stützen
verbunden sind.
-
Da
das Gebäude
eine relativ große
Länge aufweist,
wenn die Fotovoltaik-Anlage für
eine elektrische Spitzenleistung von 100 kW oder mehr ausgelegt
werden soll, während
die Tiefe mit etwa 14 m bzw. mit etwa 22 m zumeist deutlich kleiner
ist, sind die Stützen
vorzugsweise in drei bzw. vier Reihen angeordnet, die jeweils parallel
zur Längsachse
des Gebäudes,
d. h. zum First und zum Trauf ausgerichtet sind.
-
Um
trotz einem möglichst
geringen baulichen Aufwand für
eine ausreichende Versteifung des Gebäudes zu sorgen, sind die Stützen von
einer der mehreren Reihen vorzugsweise als Stahlstützen ausgebildet,
deren untere Enden jeweils in Einzelfundamente aus gegossenem Beton
eingebettet sind.
-
Sowohl
bei den Gebäuden
mit einer Tiefe von etwa 13 bis 15 m als auch bei den Gebäuden mit einer
größeren Tiefe,
deren Pultdach an der Gebäuderückseite
nach unten gezogen ist, bilden die Stahlstützen vorteilhaft die dritte
Stützenreihe
von der Vorderseite des Gebäudes
aus. Die Stützen
der übrigen Reihen
werden aus Kostengründen
zweckmäßig von Holzstützen gebildet,
welche sich mit ihren unteren Enden zweckmäßig auf parallelen Streifenfundamenten
abstützen,
die sich unterhalb von jeder Reihe von Stützen in Längsrichtung des Gebäudes erstrecken, während die
Einzelfundamente der Stahlstützen zweckmäßig parallel
zu den beiden entgegen gesetzten Stirnseiten des Gebäudes ausgerichtet
sind. Diese Ausrichtung der Einzelfundamente sorgt für einen besonders
hohen Widerstand der Stahlstützen
gegen Querkräfte,
die von der Vorder- und Rückseite her
auf das Gebäude
einwirken. Die Einzelfundamente der Stahlstützen sind zweckmäßig in Längsrichtung
des Gebäudes
mit benachbarten Einzelfundamenten durch Streifenfundamente verbunden,
die in dieser Richtung für
eine gegenseitige Abstützung der
Einzelfundamente und damit für
eine Versteifung der Stahlstützen
sorgen, wodurch sich der Widerstand derselben gegen Querkräfte erhöht, die
von den Stirnseiten her auf das Gebäude einwirken.
-
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich
die Streifenfundamente nicht nur entlang der Rückseite und der Vorderseite
sondern auch entlang der Stirnseiten des Gebäudes, so dass das Gebäude bei
Bedarf an einer oder mehreren Seiten durch Wände geschlossen werden kann,
die sich auf den Streifenfundamenten abstützen. Jedoch kann das Gebäude auch
an allen Seiten offen sein, zum Beispiel bei einer Nutzung als Offen-
oder Laufstall für
Jungvieh oder zur Einlagerung von Stroh, Heu oder Silage.
-
Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die
Stützen
so zu bemessen, dass die Zwischenräume oder Abstände zwischen benachbarten
Stützen
jeder Stützenreihe
ebenso wie zwischen benachbarten Stützenreihen, d. h. in Längsrichtung
des Gebäudes
und quer dazu, zwischen 6 und 7 m betragen, und dass das Pultdach diese
Zwischenräume
freitragend überspannt.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Gebäudes mit
einer Fotovoltaik-Anlage;
-
2 eine
verkleinerte Oberseitenansicht des Gebäudes;
-
3 eine
Rückseiten-
oder Traufansicht des Gebäudes
vor der Montage der Fotovoltaik-Anlage;
-
4 einen
Grundriss des Gebäudes;
-
5 einen
Fundamentplan des Gebäudes.
-
6 eine
Seitenansicht eines anderen erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Gebäudes vor
der Montage der Fotovoltaik-Anlage.
-
Die
in der Zeichnung dargestellten Gebäude 10 dienen einerseits
zur landwirtschaftlichen Nutzung, zum Beispiel zum Einstellen von
landwirtschaftlichen Maschinen, zur Lagerung von Heu, Stroh oder
anderen landwirtschaftlichen Produkten und/oder als Viehstall, zum
Beispiel als Laufstall für Rinder
oder Jungvieh, sowie andererseits zur Gewinnung von elektrischem
Strom aus der Strahlungsenergie der Sonne mit Hilfe einer Fotovoltaik-Anlage, deren
Kollektoren 12 auf dem Dach 14 der Gebäude 10 montiert
sind. Bei den Gebäuden 10 handelt
es sich um lang gestreckte Hallen mit rechteckigem Grundriss, deren
Dach 14 als Pultdach ausgebildet ist.
-
Um
eine hohe Ausbeute an Sonnenenergie zu erzielen, sind die Gebäude 10 so
ausgerichtet, dass ihre First- oder Vorderseite 16 allgemein
nach Norden und ihre Trauf- oder Rückseite 18 allgemein nach
Süden weist,
wodurch das Dach 14 allgemein nach Süden abfällt. Wie in 2 dargestellt,
verläuft jedoch
die Längsachse 20 der
Gebäude 10 von Ost-Süd-Ost nach
West-Nord-West,
und zwar unter einem Winkel α von
etwa 8 Grad zur Ost-West-Richtung.
Auf diese Weise fällt
zwar am frühen
Morgen etwas weniger Sonnenenergie auf die auf der Oberseite der
Dächer 14 montierten
Kollektoren 12 ein, dafür ist
jedoch die Sonneneinstrahlung am späten Nachmittag größer, was
insgesamt zu einer höheren
Energieausbeute führt.
-
Wie
am besten in 1 und 6 dargestellt,
weisen die Dächer 14 einen
Neigungswinkel β von
etwa 22 Grad in Bezug zur Horizontalen auf. Wie in 1 beispielhaft
dargestellt, sind die Kollektoren 12 so auf den Dächern 14 montiert,
dass sie parallel zur Dachoberseite ausgerichtet sind, wodurch sie ebenfalls
einen Neigungswinkel von etwa 22 Grad in Bezug zur Horizontalen
aufweisen. Dieser relativ flache Neigungswinkel β der Dächer 14 und der Kollektoren 12 hat
zwar zur Folge, dass die Energieausbeute nicht das mögliche Optimum
erreicht, das bei einem Neigungswinkel erreicht werden kann, der
dem geographischen Breitengrad am Ort des Gebäudes 10 entspricht.
Durch den relativ flachen Neigungswinkel β der Dächer 14 kann jedoch
auf der anderen Seite die Nutzbarkeit des umbauten Raums verbessert
und außerdem
bei Starkwind ein Abheben der Dächer 14 infolge
der an dessen Unterseite angreifenden Windkräfte verhindert werden. Außerdem würde eine
größere Dachneigung
dazu führen,
dass die Gebäude 10 an
ihrer First- oder
Vorderseite 16 eine Höhe
erreichen, die für
die meisten landwirtschaftlichen Nutzungen nicht benötigt wird.
-
Wie
in 2 am Beispiel des Gebäudes aus 1 dargestellt,
bedecken die rechteckigen Kollektoren nahezu die gesamte Oberseite
des Dachs 14, um das Verhältnis zwischen der Größe des Gebäudes 10 bzw.
des Pultdachs 14 und der Energieausbeute zu maximieren.
Das Dach weist dort zwischen drei geschlossenen Kollektorflächen zwei
streifenförmige
begehbare Bereiche 22 auf, die sich in Abständen von
etwa 20 m vom Dachfirst 24 bis zum Dachtrauf 26 erstrecken
und einerseits zur Begehung und zum Ausgleich unterschiedlicher
Wärmedehnungen des
Dachs 14 und der Kollektoren 12 dienen.
-
Die
Kollektoren 12 sind so auf dem Pultdach 14 montiert,
dass ihre Längsseiten
parallel zu den entgegengesetzten Stirnenden 28 des Pultdachs 14 und
des Gebäudes 10 ausgerichtet
sind, während ihre
Schmalseiten parallel zum Dachfirst 24 an der First- oder
Vorderseite 16 und zum Dachtrauf 26 an der Trauf- oder Rückseite 18 des
Gebäudes 10 ausgerichtet
sind. Um eine möglichst
vollständige
Bedeckung der Dachoberseite mit den Kollektoren 12 zu ermöglichen,
sind die Abmessungen des Dachs 14 so an die Abmessungen
der Kollektoren 12 angepasst, dass die Länge des
Dachs 14 zwischen seinen entgegen gesetzten Stirnenden 28 einem
ganzzahligen Vielfachen der Länge
der Schmalseiten der Kollektoren 12 entspricht, während die
Breite des Dachs 14 zwischen dem Dachfirst 24 und
dem Dachtrauf 26 einem ganzzahligen Vielfachen der Länge der
Längsseiten
der Kollektoren 12 entspricht.
-
Um
eine möglichst
variable landwirtschaftliche Nutzung zu ermöglichen, beträgt die Tiefe
T (4) des in den 1 bis 5 dargestellten
Gebäudes 10 etwa
14 m, was bei einer Dachneigung von 22 Grad und einem leichten Dachüberstand
an der First- oder Vorderseite 16 sowie an der Trauf- oder
Rückseite 18 einer
Breite B der Dachoberfläche von
etwa 16,50 m entspricht. Bei einer Firsthöhe H von etwa 7,5 bis 10 m
an der First- oder Vorderseite 16 des Gebäudes 10 kann
bei dieser Tiefe T ein voll beladener Erntewagen einschließlich Traktor
an der offenen First- oder Vorderseite 16 rückwärts in das Gebäude 10 gefahren
und als Gespann innerhalb des Gebäudes 10 so abgestellt
werden, dass das Gespann ohne Rangieren wieder herausgefahren werden
kann.
-
Bei
dem in den 1 bis 5 dargestellten Gebäude 10 ruht
das Pultdach 14 ausschließlich auf Stützen 30, 32, 34,
die in drei zur Längsachse 20 des Gebäudes 10 parallelen
Reihen angeordnet sind, wie am besten in 5 dargestellt.
Wie am besten in 1 dargestellt, sind die vordere
und die hintere Reihe von Stützen 30 und 34 in
Richtung der Tiefe des Gebäudes 10 etwas
einwärts
vom Dachfirst 24 bzw. etwas einwärts vom Dachtrauf 26 angeordnet, während die
mittlere Reihe von Stützen 32 etwa
in der Mitte zwischen der vorderen und der hinteren Reihe angeordnet
ist.
-
Die
Stützen 30 bzw. 32 der
vorderen und der mittleren Reihe bestehen jeweils aus Holz und haben Rechteckquerschnitte,
die entsprechend der statischen Berechnung ausgelegt sind, wobei
die Stützen 30 und 32 unterschiedlich
ausgerichtet sind (1). Die Stützen 30 und 32 stützen sich
mit ihren unteren Enden auf betonierten Streifenfundamenten 36 (5)
ab, die sich unterhalb der vorderen und mittleren Reihe von Stützen 30 bzw. 32 in
Längsrichtung des
Gebäudes 10 erstrecken.
Zur Befestigung der Stützen 30 und 32 an
den Streifenfundamenten 36 dienen U-förmige Schraublaschen 38,
deren untere Enden im Beton der Streifenfundamente 36 eingebettet
sind.
-
Die
Stützen 34 der
hinteren Reihe sind als eingespannte Stützen ausgebildet, die eine
entlang der Rückseite 18 des
Gebäudes 10 verlaufende
Stabilisierungsscheibe bilden. Bei den Stützen 34 handelt es
sich um I-Träger
aus Stahl, deren untere Enden in quaderförmige Einzelfundamente 40 aus
gegossenem Beton eingebettet sind. Diese Fundamente 40 weisen
Abmessungen auf, die entsprechend der statischen Berechnung ausgelegt
sind, und sind so angeordnet, dass ihre Längsachsen senkrecht zur Längsachse 20 des
Gebäudes 10 ausgerichtet
sind. Die Fundamente 40 sind mit den jeweils benachbarten
Fundamenten 40 durch Streifenfundamente 42 (5)
verbunden, die sich parallel zur Längsachse 20 des Gebäudes 10 an
der Reihe von Stützen 34 entlang
erstrecken und in dieser Richtung für eine gegenseitige seitliche
Abstützung
der Einzelfundamente 40 sorgen.
-
Neben
den Streifenfundamenten 36 und 42 der drei Reihen
von Stützen 30, 32, 34 sind
zwei weitere Streifenfundamente 44 vorgesehen, die sich senkrecht
zur Längsachse 20 des
Gebäudes 10 entlang
von dessen Stirnseiten 28 erstrecken. Dadurch kann das
Gebäude 10 bei
Bedarf mit Seitenwänden und
mit einer Rückwand
versehen werden, die sich auf den Streifenfundamenten 44 bzw. 42 abstützen. Die
Streifenfundamente 36, 42 und 44 werden
hergestellt, indem geradlinige Gräben aus dem Boden ausgefräst und unmittelbar
nach dem Ausfräsen
mit Beton vergossen werden.
-
Die
Stützen 30, 32, 34 von
jeder Stützenreihe
sind an ihren Kopfenden durch hölzerne
Pfetten 46, 48, 50 verbunden, die oberhalb
der Kopfenden der Stützen 30, 32, 34 in
Längsrichtung
des Gebäudes 10 verlaufen
und die Kopfenden der Stützen 30, 32, 34 jeder
Stützenreihe
miteinander verbinden. Um für
eine zusätzliche
Versteifung der hinteren Reihe von Stützen 34 zu sorgen,
können
benachbarte Stützen 34 dieser
Stützenreihe
jeweils durch einen Kreuzverband (nicht dargestellt) verbunden sein,
jedoch muss dies nicht der Fall sein.
-
Die
Kopfenden von einem Teil der Holzstützen 32 der mittleren
Stützenreihe
sind mit den Kopfenden der benachbarten Holzstützen 30 der vorderen
Stützenreihe
sowie mit den Kopfenden der benachbarten Stahlstützen 34 der hinteren
Stützenreihe
durch Druckhölzer 52 verbunden,
wie in 1 und 4 dargestellt. Die Druckhölzer 52 erstrecken sich
parallel zur Dachneigung zwischen den hintereinander angeordneten
Stützen 30, 32, 34 der
drei Stützenreihen,
wobei sie sich mit ihren entgegen gesetzten Stirnenden gegen die
Firstpfette 46 und die Traufpfette 50 abstützen und über die
Mittelpfette 48 hinweg verlaufen, mit der sie starr verbunden
sind. Auf diese Weise sorgen die Druckhölzer 52 dafür, dass
sich die Stützen 30, 32 der
vorderen und der mittleren Reihe an den eingespannten Stützen 34 der hinteren
Reihe abstützen
können,
wodurch die gesamte Stützkonstruktion
in Richtung der Tiefe T des Gebäudes 10 versteift
wird. Wie in 4 dargestellt, ist es möglich, benachbarte
Druckhölzer 52 durch Abspannungen 56 zu
verbinden, die mit diagonaler Ausrichtung zwischen den Kopfenden
von jeweils zwei benachbarten Stützenpaaren
in zwei benachbarten Stützenreihen
angeordnet sind.
-
Die
Firstpfetten 46, die Mittelpfetten 48 und die
Traufpfetten 50 dienen als Auflage für das eigentliche Pultdach 14,
das aus Trapezblech 54 (2) besteht.
Die Querschnittsabmessungen des Trapezblechs 54 sind so
gewählt,
dass je nach Nutzung des Gebäudes 10 zwischen
den benachbarten Stützen 30, 30; 32, 32, 34, 34 jeder
Stützenreihe
ein Abstand von 6 bis 6,8 m und zwischen den benachbarten Reihen
von Stützen 30, 32, 34 ein
Abstand von 6 bis 7 m möglich
ist, ohne dass zwischen den Pfetten 46, 48, 50 für eine zusätzliche
Abstützung
des Trapezblechs 54 gesorgt werden muss.
-
Die
auf der Oberseite des Trapezblechs 54 montierten Kollektoren 12 der
Fotovoltaik-Anlage weisen Abmessungen von etwa 1,5 × 0,8 m
auf und werden jeweils an Längsschienen 58 (1)
eingehängt,
die sich parallel zur Längsachse 20 des
Gebäudes 10 über die
gesamte Länge
des Dachs 14 erstrecken. Die Längsschienen 58 sind
an darunter angeordneten Querschienen 60 befestigt, die
sich in regelmäßigen Abständen von
1 bis 1,5 m in Richtung der Dachneigung erstrecken und auf nach
oben ragenden Abschnitten des Trapezblechs 54 aufliegend an
diesem festgeschraubt sind.
-
Anders
als bei dem zuvor beschriebenen Gebäude 10 ist bei dem
Gebäude 10 in 6 das
Pultdach 14 an der Rückseite
des Gebäudes 10 bis
in Bodennähe
nach unten gezogen. Bei gleicher Firsthöhe H und einer Dachneigung,
die bei dem Gebäude 10 in
-
6 ebenfalls
22 Grad beträgt,
jedoch auch einen anderen Wert zwischen 15 und 30 Grad annehmen
kann, weist das Pultdach 14 je nach Traufhöhe, die
zwischen 0,5 und 1 m liegen kann, eine größere Breite B von etwa 23 bis
26,5 m auf.
-
Der
herabgezogene Teil des Pultdachs 14 ist in der Nähe des Dachtraufs 26 auf
einer vierten Reihe von kurzen Holzstützen 62 abgestützt, die
ebenfalls auf Streifenfundamenten 36 stehen und deren Kopfenden
durch Pfetten 64 mit benachbarten Stützen 62 sowie durch
Druckhölzer 52 mit
den Kopfenden der Stahlstützen 34 in
der benachbarten dritten Stützenreihe
verbunden sind.
-
Wegen
der geringen Höhe
der Stützen 62 ist der
konstruktive und bauliche Aufwand für den hinter der dritten Reihe
von Stützen 34 befindlichen
Teil des Gebäudes 10 sehr
gering, weshalb auch die zusätzlichen
Investitionskosten nicht sehr bedeutend sind. Auf der anderen Seite
kann jedoch durch die vergrößerte Dachbreite
B die Länge
des Gebäudes 10 bei gleicher
Kollektorfläche
entsprechend kürzer
gemacht oder alternativ mit relativ geringen zusätzlichen Kosten die gesamte
Kollektorfläche
vergrößert werden,
was eine erhebliche Verkürzung
der Amortisationszeit des Gebäudes 10 ermöglicht.