Ermitteln der Windlast

graue Wolken

Die Windlast beschreibt die Einwirkung auf Gebäude und installierte Anlagen. Sie muss bei der Planung berücksichtigt werden.

Seit Jahrzehnten ist bei OBO Bettermann die Windlast beim äußeren Blitzschutz ein wichtiges Thema. Die hieraus resultierenden Berechnungsmodelle und Fangmastsysteme sind das Ergebnis von zahlreichen Untersuchungen und jahrelanger Erfahrung in der Entwicklung.

In den bisherigen Normen DIN 1055:2005 Teil 4: Windlasten und Teil 5: Schnee- und Eislasten sowie in der DIN 4131 „Antennentragwerke aus Stahl“ waren alle Lastannahmen auf Tragwerke in der Bundesrepublik Deutschland geregelt.

Die Eurocodes (EC) sind das Ergebnis der europäischen Normung im Bauwesen. EC 0 bis EC 9 umfassen nun alle relevanten Dokumente für eine der aktuellen Normen und Vorschriften entsprechenden Ausführung. Nach Erscheinen der nationalen Anhänge der EC wurden die alten Normen mit einer entsprechenden Übergangsfrist ungültig.

EN 1991-1-4 liefert Regeln zur Bestimmung der Einwirkungen aus natürlichem Wind auf für die Bemessung von Gebäuden und ingenieurtechnischen Anlagen betrachteten Lasteinzugsflächen. Damit werden ganze Tragwerke oder Teile davon oder Bauelemente, die mit dem Tragwerk verbunden sind, erfasst.

Zusätzlich werden in der Version ÖNORM B 1991-1-3 und -4 nationale Parameter festgelegt. Damit ist sie für Österreich gemeinsam mit der ÖNORM EN 1991-1-3 und -4 anzuwenden.

Beispiel der österreichischen nationalen Normen zur Windlastberechnung

Aktuelle Norm

Einwirkungen auf

ÖNORM EN 1991-1-4; Eurocode 1

Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen - Windlasten

ÖNORM B 1991-1-4

Nationale Festlegung zu ÖNORM EN 1991-1-4 und nationale Ergänzungen

Eurocode 1: ÖNORM EN 1991-1-3

Einwirkungen auf Tragwerke- Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen, Schneelasten

ÖNORM B 1991-1-3

nationale Erläuterungen und Ergänzungen

Eurocode 3: ÖNORM EN 1993-3-1

Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 3-1: Türme, Maste, und Schornsteine

ÖNORM B 1991-3-2

Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 3-2: Türme, Maste und Schornsteine- Nationale Festlegung und Ergänzungen

ÖNORM EN 14437

Bestimmung des Abhebewiderstandes von Dachdeckungen mit Dachziegeln oder Dachsteinen - Prüfverfahren für Dachsysteme

Beispiel österreichischer nationaler Normen zur Windlastberechnung

1. Schritt: Ermittlung der Windzone

Im Ortsverzeichnis gemäß der Tabelle A.1 ist der dem Standort des Bauwerkes geographisch nächstgelegene Ort aufzusuchen und dessen Grundwert für den Basisgeschwindigkeitsdruck heranzuziehen.

Liegt die Seehöhe des Standortes mehr als 250 m über jener des in der Tabelle A.1 angegebenen nächstliegenden Ortes, so sind die Grundwerte des Basisgeschwindigkeitsdruckes qb,0 nach Tabelle A.2 aus der ÖNORM B 1991-1-4 anzunehmen, falls nicht ein diesbezügliches Windgutachten (z. B. von der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, Wien) vorliegt.

Quelle: Anhang A aus ÖNORM B 1991-1-4
Grundwerte der Basiswindgeschwindigkeit und des Basisgeschwindigkeitsdrucks

Tabelle A.1 ― Grundwerte von Basiswindgeschwindigkeit und Basisgeschwindigkeitsdruck

Ort                                     Seehöhe (m)                     Grundwert
Basisgeschwindigkeit       
(m/s)
Basisgeschwindigkeit
(kN/m2)
h V b,0 q b,0

Wien

Bezirke 10, 11, 21, 22

standortabh. 151 bis 338

27,0

0,46

alle übrigen Bezirke

standortabh. 151 bis 542

25,1

0,39

Burgenland

Andau

118

25,1

0,39

Bad Tatzmannsdorf

350

23,4

0,34

Eisenstadt

196

24,6

0,38

Güssing

225

23,6

0,35

Jennersdorf

241

22,4

0,31

Mattersburg

256

22,4

0,31

Neusiedl am See

140

25,1

0,39

Oberpullendorf

230

23,1

0,33

Oberwart

318

22,8

0,32

Pinkafeld

400

23,0

0,33

Rust am Neusiedler See

121

24,4

0,37

St. Michael im Burgenland

253

23,9

0,36

Kärnten

Arnoldstein

581

18,0

0,20

Bad Kleinkirchheim

1 073

23,1

0,33

Bleiburg

474

17,6

0,19

Eisenkappel

554

17,6

0,19

Feldkirchen in Kärnten

556

17,6

0,19

Ferlach

466

17,6

0,19

Friesach

637

17,8

0,20

Gmünd an der Lieser

732

21,0

0,28

Gurk

671

17,6

0,19

Heiligenblut

1 288

24,1

0,36

Hermagor

603

18,0

0,20

Klagenfurt

448

17,6

0,19

Kötschach

706

18,0

0,20

Lavamünd

344

18,0

0,20

Mallnitz

1 193

23,2

0,34

Millstatt

600

20,0

0,25

Naßfeld

1 530

26,3

0,43

Oberdrauburg

625

18,0

0,20

Obervellach

686

20,2

0,26

Radenthein

708

17,6

0,19

Rennweg

1 221

23,6

0,35

St. Andrä im Lavanttal

432

18,0

0,20

St. Lorenzen im Lesachtal

1 127

22,6

0,32

St. Veit an der Glan

476

17,6

0,19

Spittal an der Drau

556

18,0

0,20

Velden

443

18,8

0,22

Villach

535

17,6

0,19

Völkermarkt

461

18,0

0,20

Wolfsberg

460

18,0

0,20

Niederösterreich

Amstetten

277

25,2

0,40

Bad Vöslau

277

25,4

0,40

Baden bei Wien

233

25,5

0,41

Deutsch-Wagram

160

26,6

0,44

Fischamend

154

27,0

0,46

Gänserndorf

165

27,0

0,46

Gmünd in Niederösterreich

495

24,3

0,37

Gross-Enzersdorf

152

27,0

0,46

Gumpoldskirchen

240

25,2

0,40

Hainburg

200

25,5

0,41

Hollabrunn

245

23,9

0,36

Horn

309

24,3

0,37

Klosterneuburg

183

25,4

0,40

Korneuburg

164

25,8

0,42

Krems an der Donau

232

24,3

0,37

Langenlois

217

23,2

0,34

Lilienfeld

383

23,4

0,34

Marchegg

148

26,3

0,43

Melk an der Donau

215

24,4

0,37

Mistelbach

218

24,4

0,37

Mödling

234

25,5

0,41

Mönichkirchen

980

26,6

0,44

Neunkirchen

365

26,5

0,44

Perchtoldsdorf

260

25,1

0,39

Pottenstein

321

25,1

0,39

Poysdorf

203

23,9

0,36

Puchberg am Schneeberg

580

23,4

0,34

Purkersdorf

246

24,3

0,37

Reichenau an der Rax

486

24,5

0,38

Retz

263

24,4

0,37

Scheibbs

324

23,8

0,35

Schwechat

161

27,0

0,46

Semmering

1 000

26,6

0,44

Sollenau

270

27,0

0,46

St.Pölten

265

25,8

0,42

Stockerau

167

25,4

0,40

Ternitz

398

25,2

0,40

Traiskirchen

200

25,8

0,42

Tulln

177

26,3

0,43

Waidhofen an der Thaya

529

23,6

0,35

Waidhofen an der Ybbs

358

23,1

0,33

Wilhelmsburg

321

26,2

0,43

Wolkersdorf

176

25,6

0,41

Wr. Neustadt

265

26,7

0,45

Zistersdorf

198

25,1

0,39

Zwettl

520

24,4

0,37

Oberösterreich

Aigen im Mühlkreis

596

21,2

0,28

Bad Goisern

500

20,2

0,25

Bad Ischl

467

21,5

0,29

Bad Leonfelden

749

22,1

0,31

Braunau am Inn

351

25,8

0,42

Ebensee

426

23,8

0,35

Eferding

271

25,8

0,42

Enns

280

25,2

0,40

Freistadt

566

21,4

0,29

Gmunden

424

24,4

0,37

Gosau

779

23,1

0,33

Grein

250

24,6

0,38

Grieskirchen

335

25,1

0,39

Grünau im Almtal

527

23,1

0,33

Hallstatt

525

19,7

0,24

Hinterstoder

585

22,1

0,31

Kremsmünster

384

26,2

0,43

Linz

260

27,4

0,47

Mattighofen

451

24,6

0,38

Mondsee

482

23,9

0,36

Obertraun

500

21,2

0,28

Reichersberg am Inn

335

25,8

0,42

Ried im Innkreis

452

25,8

0,42

Rohrbach im Mühlviertel

580

22,2

0,31

St.Wolfgang am Wolfgangsee

549

23,6

0,35

Schärding

313

24,4

0,37

Schwanenstadt

389

26,2

0,43

Spital am Pyhrn

647

23,1

0,33

Steyr

310

24,6

0,38

Traun

273

28,3

0,50

Vöcklabruck

435

25,8

0,42

Wels

317

25,8

0,42

Weyer

410

21,2

0,28

Windischgarsten

617

23,9

0,36

Salzburg

Abtenau

712

23,1

0,33

Bad Gastein

1 083

23,4

0,34

Bad Hofgastein

858

23,2

0,34

Bischofshofen

550

24,0

0,36

Fuschl am See

669

23,9

0,36

Golling

487

24,4

0,37

Hallein

449

23,4

0,34

Kaprun

786

24,3

0,37

Krimml

1 000

25,1

0,39

Lofer

639

24,3

0,37

Mattsee

501

25,4

0,40

Mauterndorf

1 121

22,0

0,30

Mittersill

789

23,1

0,33

Mühlbach am Hochkönig

859

24,0

0,36

Oberndorf bei Salzburg

394

24,4

0,37

Obertauern

1 649

27,0

0,46

Radstadt

856

22,4

0,31

Rauris

948

23,1

0,33

Saalbach

1 003

24,3

0,37

Saalfelden

744

23,1

0,33

Salzburg

436

25,1

0,39

St. Johann im Pongau

606

24,0

0,36

St. Michael im Lungau

1 075

22,2

0,31

Strobl

542

23,6

0,35

Tamsweg

1 024

20,2

0,26

Unken

530

23,1

0,33

Wagrain

838

22,8

0,32

Werfen

547

23,8

0,35

Zell am See

763

23,1

0,33

Steiermark

Admont

647

22,0

0,30

Bad Aussee

657

20,2

0,26

Bad Gleichenberg

297

21,6

0,29

Bad Mitterndorf

812

23,1

0,33

Bad Radkersburg

206

23,2

0,34

Birkfeld

625

19,8

0,25

Bruck an der Mur

485

20,4

0,26

Deutschlandsberg

380

21,5

0,29

Eibiswald

362

19,7

0,24

Eisenerz

737

19,2

0,23

Feldbach

282

21,8

0,30

Fohnsdorf

735

22,0

0,30

Friedberg

601

21,5

0,29

Frohnleiten

434

21,9

0,30

Fürstenfeld

276

22,2

0,31

Gleisdorf

365

21,5

0,29

Graz

369

20,4

0,26

Gröbming

776

21,3

0,28

Hartberg

360

22,0

0,30

Hieflau

492

19,2

0,23

Judenburg

734

20,4

0,26

Kapfenberg

508

20,4

0,26

Knittelfeld

645

20,6

0,27

Köflach

442

21,5

0,29

Leibnitz

275

22,0

0,30

Leoben

547

20,4

0,26

Liezen

659

23,2

0,34

Mariazell

868

22,5

0,32

Murau

814

20,4

0,26

Mureck

236

22,4

0,31

Mürzzuschlag

660

20,4

0,26

Schladming

740

21,8

0,30

Seckau

843

19,7

0,24

St. Nikolai im Sölktal

1 127

24,4

0,37

Stainz

325

21,5

0,29

Trieben

708

22,6

0,32

Voitsberg

394

21,1

0,28

Wald am Schoberpass

847

23,4

0,34

Weiz

480

20,8

0,27

Wildon

315

21,3

0,28

Zeltweg

670

24,0

0,36

Tirol

Ehrwald

1 015

25,2

0,40

Fulpmes

937

24,6

0,38

Hall in Tirol

560

26,3

0,43

Hintertux

1 488

25,0

0,39

Holzgau

1 114

24,8

0,38

Imst

779

24,6

0,38

Innsbruck

573

27,1

0,46

Ischgl

1 376

26,2

0,43

Jenbach

562

24,6

0,38

Kitzbühel

761

24,3

0,37

Kufstein

505

25,1

0,39

Landeck

813

24,6

0,38

Lienz

680

21,1

0,28

Matrei in Osttirol

977

22,5

0,32

Mayrhofen

630

25,1

0,39

Obergurgl

1 910

27,6

0,48

Pertisau

930

25,0

0,39

Reutte in Tirol

835

25,1

0,39

St. Anton am Arlberg

1 284

25,2

0,40

St. Christoph am Arlberg

1 780

26,4

0,44

St. Jakob in Defereggen

1 389

24,3

0,37

St. Johann in Tirol

665

25,1

0,39

St. Leonhard im Pitztal

1 366

25,4

0,40

Schwaz in Tirol

535

25,1

0,39

Seefeld in Tirol

1 181

25,0

0,39

Serfaus

1 427

26,3

0,43

Sillian

1 100

22,4

0,31

Sölden

1 377

26,2

0,43

Steinach am Brenner

1 048

25,1

0,39

Tannheim

1 097

24,3

0,37

Telfs

638

24,6

0,38

Virgen

1 194

24,4

0,37

Wörgl

511

25,1

0,39

Zell am Ziller

575

25,0

0,39

Vorarlberg

Bezau

651

23,2

0,34

Bludenz

585

24,3

0,37

Bregenz

398

25,5

0,41

Dornbirn

429

24,4

0,37

Egg bei Andelsbuch

630

22,8

0,32

Feldkirch

459

23,2

0,34

Gargellen

1 423

24,3

0,37

Götzis

425

23,4

0,34

Hohenems

430

25,1

0,39

Langen am Arlberg

1 270

24,3

0,37

Lech

1 447

24,8

0,38

Lustenau

409

24,9

0,39

Mittelberg

1 215

24,3

0,37

Partenen

1 051

24,6

0,38

Schruns

689

21,9

0,30

Warth

1 500

25,2

0,40

Zürs

1 720

25,5

0,41

Tabelle A.2: Grundwerte der Basiswindgeschwindigkeit und des Basisgeschwindigkeitsdrucks für Lagen gemäß 6.2.2. und 6.3.2.1
 

Seehöhe
  bis 800 m 1.800 m 3.000 m
V b,0 in m/s 27,4 39,6 50,6
q b,0 in kN/m2 0,47 0,98 1,60
Anmerkung: Zwischenwerte dürfen linear interpretiert werden.

 

Basisgeschwindigkeiten und Geschwindigkeitsdrücke

Zone

Windgeschwindigkeit in m/s

Geschwindigkeitsdruck in kN/m²

1

22,5

0,32

2

25,0

0,39

3

27,5

0,47

4

30,0

0,56

 

 

 

2. Schritt: Ermittlung der Geländekategorie (GK)

Ein Faktor für die Kalkulation von Windlasten sind die geländespezifische Lasten und Staudrücke.

Geländekategorie (GK)

Definition

Geländekategorie I

Geländekategorie I in Österreich nicht vorhanden

Geländekategorie II

Gelände mit Hecken, einzelnen Gehöften, Häusern oder Bäumen,
z.B. landwirtschaftliches Gebiet

Geländekategorie III

Vorstädte, Industrie- oder Gewerbegebiete; Wälder

Geländekategorie IV

Stadtgebiete, bei denen mindestens 15 % der Fläche mit Gebäuden bebaut sind, deren
mittlere Höhe 15 m überschreitet

Tabelle 2.10: Geländekategorien nach ÖNORM EN 1991-1-4

3. Schritt: Ermittlung der maximalen Böengeschwindigkeit (Spitzengeschwindigkeitsdruck)

Nationale Festlegungen zu ÖNORM EN 1991-1-4:

Der Böengeschwindigkeitsdruck qp(z) ist gemäß ÖNORM B 1991-1-4 Punkt 6.3.2.1 zu berechnen und entspricht dem Mittelwert über 2 Sekunden.

Der empfohlene Wert p = 1,25 kg/m3 wird übernommen.

Fangstange mit Standfuss
Fangstange mit Standfuß

Böengeschwindigkeit in Windzone I

Referenzhöhe in Meter

GK I in km/h

GK II in km/h

GK III in km/h

GK IV in km/h

0

112

105

100

93

5

122

108

100

93

10

136

124

103

93

16

136

124

111

93

20

139

128

115

98

30

145

134

122

106

40

149

139

128

112

70

157

148

139

126

100

162

155

147

135

Böengeschwindigkeit in Windzone II

Refetenzhöhe in Meter

GK I in km/h

GK II in km/h

GK III in km/h

GK IV in km/h

0

124

117

111

104

5

136

120

111

104

10

145

131

114

104

16

152

138

123

104

20

155

142

127

109

30

161

149

136

118

40

165

154

142

125

70

174

165

155

139

100

180

172

163

150

Böengeschwindigkeit in Windzone III

Refetenzhöhe in Meter

GK I in km/h

GK II in km/h

GK III in km/h

GK IV in km/h

0

137

129

122

114

5

149

132

122

114

10

159

144

126

114

16

167

152

135

114

20

170

156

140

119

30

177

164

149

129

40

182

170

156

137

70

192

181

170

153

100

198

189

180

165

Böengeschwindigkeit in Windzone IV

Refetenzhöhe in Meter

GK I in km/h

GK II in km/h

GK III in km/h

GK IV in km/h

0

149

140

133

124

5

163

144

133

124

10

174

157

137

124

16

182

166

148

125

20

186

170

153

130

30

193

179

163

141

40

198

185

170

150

70

209

198

185

167

100

216

206

196

180

4. Schritt: Ermittlung der benötigten Betonsteine

Mit dem Wert der maximalen Böengeschwindigkeit lässt sich die Zahl der benötigten Betonsteine (10 oder 16 kg) je nach verwendeter Fangstange ermitteln. Der Wert in den Tabellen muss über der maximalen Böengeschwindigkeit des Standortes liegen.

Ein Beispiel

Die maximale Böengeschwindigkeit des Standortes beträg 142 km/h.

Eine verjüngte Rohr-Fangstange Typ 101 VL2500 mit 2,5 m Fangstangenhöhe wird verwendet.

Da der Wert in der Tabelle 2.15 über der maximalen Böengeschwindigkeit des Standortes liegen muss (hier also über 142 km/h), ist der nächstmögliche Wert 164. Daraus ergibt sich, dass 3 Betonsteine zu je 16 kg verwendet werden müssen.

Anzahl Betonsteine für verjüngte Rohr-Fangstangen

Fangstangenhöhe m

1,5

2

2,5

3

3,5

4

benötigte 
Betonsteine

Typ

101 VL1500

101 VL2000

101 VL2500

101 VL3000

101 VL3500

101 VL4000

 

Art.-Nr.

5401 98 0

5401 98 3

5401 98 6

5401 98 9

5401 99 3

5401 99 5

 

Windgeschwindigkeit km/h

117

-

-

-

-

-

1 x 10 kg

Windgeschwindigkeit km/h

164

120

95

-

-

-

2 x 10 kg

Windgeschwindigkeit km/h

165

122

96

-

-

-

1 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

-

170

135

111

95

-

2 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

-

208

164

136

116

102

3 x 16 kg

Anzahl Betonsteine für Fangstange einseitig angekuppt

Fangstangenhöhe m

1

1,5

2

2,5

3

benötigte 
Betonsteine

Typ

101 ALU-1000

101 ALU-1500

101 ALU-2000

101 ALU-2500

101 ALU-3000

 

Art.-Nr.

5401 77 1

5401 80 1

5401 83 6

5401 85 2

5401 87 9

 

Windgeschwindigkeit km/h

97

-

-

-

-

1 x 10 kg

Windgeschwindigkeit km/h

196

133

103

-

-

1 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

-

186

143

117

100

2 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

-

-

173

142

121

3 x 16 kg

Anzahl Betonsteine für Fangstange einseitig angekuppt mit Anschlusslasche

Fangstangenhöhe m

1

1,5

benötigte Betonsteine

Typ

101 A-L 100

101 A-L 150

 

Art.-Nr.

5401 80 8

5401 85 9

 

Windgeschwindigkeit km/h

100

-

1 x 10 kg

Windgeschwindigkeit km/h

192

129

1 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

-

177

2 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

-

214

3 x 16 kg

Anzahl Betonsteine für isolierte Fangmasten VA und AL

Fangstangenhöhe m

4

6

4

6

benötigte 
Betonsteine

Material

VA

VA

AL

AL

 

Art.-Nr.

5408 94 2

5408 94 6

5408 94 3

5408 94 7

 

Passender Fangmastständer Art.-Nr.

5408 96 8

5408 96 9

5408 96 6

5408 96 7

 

Windgeschwindigkeit km/h

120

94

120

92

3 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

161

122

163

122

6 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

194

145

197

147

9 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

222

165

227

168

12 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

246

182

252

187

15 x 16 kg

Anzahl Betonsteine für isolierte Fangmasten mit Auslass

Fangstangenhöhe m

4

6

8

10

benötigte 
Betonsteine

Art.-Nr.

5408 93 8

5408 94 0

5408 88 8

5408 89 0

 

Passender Fangmastständer Art.-Nr.

5408 93 0

5408 93 2

5408 90 2

5408 90 2

 

Windgeschwindigkeit km/h

110

85

93

82

3 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

148

111

116

102

6 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

178

132

134

119

9 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

204

151

151

133

12 x 16 kg

Windgeschwindigkeit km/h

227

167

166

146

15 x 16 kg

Anzahl Betonsteine isFang-Fangmast mit VA-Stativ

Fangstangenhöhe m

4

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

benötigte 
Betonsteine

Fangmast Art.-Nr.

5402 86 4

5402 86 6

5402 86 8

5402 87 0

5402 87 2

5402 87 4

5402 87 6

5402 87 8

5402 88 0

 

Passender Fang-
mastständer Art.-Nr

5408 96 8

5408 96 8

5408 96 8

5408 96 8

5408 96 9

5408 96 9

5408 96 9

5408 96 9

5408 96 9

 

Windgeschwindig-
keit km/h

143

124

110

99

104

96

89

83

78

3 x 16 kg

Windgeschwindig-
keit km/h

193

168

148

133

138

127

117

109

102

6 x 16 kg

Windgeschwindig-
keit km/h

232

202

178

159

165

151

139

129

121

9 x 16 kg

Windgeschwindig-
keit km/h

266

231

203

182

188

172

159

147

138

12 x 16 kg

Windgeschwindig-
keit km/h

296

257

226

202

208

191

176

163

152

15 x 16 kg