Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die bekannten Tragstrukturtechnologien bestehen aus gitterf\u00f6rmigen Strukturen, die aus sehr vielen Einzelteilen zusammengesetzt werden. Das Erreichen der Formgenauigkeit verlangt entsprechend viel Aufwand.
\nZiel ist es, ein Vollfl\u00e4chentragwerk zu entwickeln, das die Parabolgeometrie und die mechanische Tragstruktur vereint, wobei folgende Aspekte ber\u00fccksichtigt werden:
\n–\tDas Tragger\u00fcst soll aus m\u00f6glichst wenig Einzelteilen bestehen (Handlingsaufwand)
\n–\tGeschlossene Profile haben h\u00f6chste Verdrehsteifigkeit, was f\u00fcr diese Anwendung unabdingbar ist
\n–\tDer Korrosionsschutz ist bei geschlossenen Profilen leichter aufzubringen
\n–\tDie eingesetzten Baugruppen m\u00fcssen einfachst aufgebaut und leicht montierbar sein
\n–\tIn der kompakten Bauweise sollte m\u00f6glichst viel Funktionsgeometrie enthalten sein
\n–\tReduzierung der Handlingstechnik)
\n–\tKosteneinsparung gegen\u00fcber den bisherigen Strukturen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm ersten Monat werden Skizzen und Entw\u00fcrfe f\u00fcr das erforderliche Anwendungsprofil angefertigt. Die aus den Gespr\u00e4chen mit den Kooperationspartnern gewonnenen Erkenntnisse werden in der Konkreti-sierungsphase (Monat 3-4) in praktikable L\u00f6sungen umgesetzt. Dabei werden Skizzen, Entw\u00fcrfe und grobe Berechnungen zur geplanten Tragstruktur gemacht. Im f\u00fcnften Monat werden diverse Modelle zu den geplanten Tragwerkstechniken im Ma\u00dfstab 1:20 angefertigt. Dazu kommen 3D CAD-Zeichnungen und Volumenmodelle. Bis zum sechsten Monat wird unter Ber\u00fccksichtigung der praktischen Erfahrungen und unter Einbeziehung von modernem technischen Serienfertigungs-Know-how eine geeignete Fertigungstechnik erarbeitet. Daraus entsteht der erste Schritt f\u00fcr die Phase der konkreten Umsetzung in Metall. Ein Modell im Ma\u00dfstab von 1:10 wird aus Metall angefertigt. Dabei sollen m\u00f6glichst viele Verarbeitungsschritte der zuk\u00fcnftigen Fertigung ber\u00fccksichtigt werden. Im 7. Monat Entscheidungsfindung f\u00fcr Bauart, Werkstoff, Verarbeitungs- und Verbindungstechnologie und Korrosionsschutz. Im achten Monat werden die CAD-3D Modelle und die dazugeh\u00f6rigen Ma\u00dfstabszeichnungen angefertigt. F\u00fcr die kriti-schen Stellen werden FEM-Berechnungen erstellt. W\u00e4hrend der n\u00e4chsten 4 Monate wird ein Ma\u00dfstabsmuster 1:1 erstellt. An diesem Ma\u00dfstabsmuster werden die verschiedenen, m\u00f6glichen Verbindungstechnologien eingesetzt. Im 12. Monat werden an diesem ma\u00dfstabsgerechten Modell Belastungstests durchgef\u00fchrt. Anschlie\u00dfend findet ein Workshop mit allen Beteiligten statt und die gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse werden ausgewertet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
o\tBei einem gut durchdachten, einfachen Montagedogg ist ein schneller, unkomplizierter und exakter Aufbau des Holzschalentragwerks m\u00f6glich.
\no\tDie Alu-Holz-Verbundplatten sind in dieser Gr\u00f6\u00dfe (2,2 m x 12 m) mit entsprechendem Equipment in gro\u00dfen Mengen schnell und formgenau herstellbar.
\no\tSollte aus bisher noch nicht absehbaren Gr\u00fcnden OSB-Holz als Rippenwerkstoff ausscheiden, so gibt es von der Firma Welser bereits eine ausgearbeitete Metallvariante.
\no\tTransportlogistik! Die einzelnen Baugruppen lassen sich sehr kompakt stapeln. Zurzeit sind mindestens acht komplette Kollektormodule in einem 40-Fu\u00df-Container transportierbar.
\no\tKostenreduktion! Wie erwartet k\u00f6nnen durch den Einsatz von Holzwerkstoffen und durch die torsionssteife Tragschalenkonstruktion erhebliche Kosten eingespart werden.
\no\tSollte sich herausstellen, dass die Alu-Holz-Verbundplatten durch engmaschigeres Verlegen von Rippen und L\u00e4ngslatten vermieden werden k\u00f6nnen (Beulsteifigkeit), w\u00e4re eine weitere Kostenreduktion denkbar.
\no\tDie Stahl und Energiepreise werden auch weiterhin steigen. Da Holz ein nachwachsender Rohstoff ist, f\u00fcr dessen Gewinnung und Verarbeitung rel. wenig Energie ben\u00f6tigt wird, ist auch f\u00fcr unser Holzschalenverbundtragwerk kein nennenswerter Preisanstieg zu erwarten.
\no\tDie bisher bekannten Metallreflektoren reduzieren zwar den Wirkungsgrad um 8 – 10 %, bieten daf\u00fcr jedoch andere Vorteile.
\no\tKein Glasbruch: weder beim Transport noch bei der Montage noch im Betrieb.
\no\tDurch den Einsatz von einer Metallreflektorschicht kann diese zur statischen Lastaufnahme eingesetzt werden, so dass auch hier ein weiteres Einsparungspotential vorhanden ist.
\nNoch offene Fragen die einer weiteren Diskussion bed\u00fcrfen
\n\u00b7\tL\u00e4sst sich die 6mm Sperrholzschicht durch eine 4mm Sperrholzschicht ersetzen?
\n\u00b7\tIst es m\u00f6glich, durch ein engeres Auflageraster von Rippen und L\u00e4ngslatten das Sperrholz auf den Alu-Holz-Verbundplatten komplett wegzulassen?
\n\u00b7\tIst die Anzahl der Rippen reduzierbar ohne die notwendige Stabilit\u00e4t zu verlieren?
\n\u00b7\tLassen sich die L\u00e4ngsverbindungen bei einer bestimmten Anzahl von Rippen und bei einer ge-schlossenen Au\u00dfenh\u00fclle deutlich reduzieren?
\n\u00b7\tKann bei Verwendung einer 6mm Sperrholzschicht die Aluminiumst\u00e4rke noch evtl. auf 0,3 mm reduziert werden? (Sperrholzplatten als tragende Elemente der Au\u00dfenhaut)
\n\u00b7\tWie verh\u00e4lt sich das komplette Tragwerk bei starken Temperaturunterschieden?
\n\u00b7\tVerhindert das Sperrholz eine L\u00e4ngendehnung des Aluminiums in tolerierbarem Ma\u00df?
\n\u00b7\tIst es notwendig die L\u00e4ngsverbindungen aus Aluminium zu fertigen, so dass eine unproblematische L\u00e4ngendehnung m\u00f6glich wird?
\n\u00b7\tGibt es eine Verbindungstechnologie zwischen Rippen und Au\u00dfenh\u00fclle die die erforderlichen Kr\u00e4fte aufnehmen kann ohne gro\u00dfen Klebe- und Klammeraufwand? (siehe Clip- oder Steckverbindung)<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Am 13. April fand die erste Pr\u00e4sentation des Projektes im Rahmen eines Gutachtertreffens statt. Die hiesigen Zeitungen berichteten \u00fcber das Projekt. Der regionale Fernsehsender brachte einen kurzen Bericht in den Sp\u00e4tnachrichten. Die Fachzeitschrift Sonne, Wind und W\u00e4rme berichtete \u00fcber die Entwicklung. Auf dem Kongress Eurosun2004 haben wir das Projekt vorgestellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Beim Gutachtertreffen am 13. April ergab sich folgendes Fazit: Alle Teilnehmer waren sich einig, dass f\u00fcr die geringe H\u00f6he der F\u00f6rdersumme erstaunlich viel entstanden ist und dass das Projekt weitergef\u00fchrt werden soll.
\nWeitere Ergebnisse. Eine optische Vermessung ist wichtig um fr\u00fchzeitig zu erkennen an welchen Stellen noch etwas verbessert werden kann. Da die Phase eins abgeschlossen ist, sollte dies zu Beginn der Phase zwei geschehen. In der Phase zwei sollen dann vier Kollektoren auf der Plata Forma Solar in Spanien aufgestellt werden. Phase Drei w\u00e4re der Bau eines kompletten Loops. Einigkeit bestand auch dar\u00fcber, dass eine ausf\u00fchrliche FEM-Berechnung in Phase zwei gemacht werden sollte. Diese kann sehr n\u00fctzlich sein, um verschiedene Varianten durchzurechnen und ist gleichzeitig eine wichtige Grundlage f\u00fcr sp\u00e4tere Geldgeber, Banken oder Gesch\u00e4ftspartner. In der Phase zwei ist es bereits wichtig, sich nach m\u00f6glichen Gesch\u00e4ftspartnern und Geldgebern umzusehen. Weitere wichtige Punkte f\u00fcr die Phase zwei sind das Beobachten einer m\u00f6glichen Kondensationsproblematik und die Auswahl der richtigen Werkstoffe.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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