Tragwerksplanung für Mobilfunkanlagen – Statik für Masten, Dachstandorte und Antennenträger
Die Tragwerksplanung für Mobilfunkanlagen umfasst die statische Berechnung von Mobilfunkmasten, Dachstandorten und Antennenträgern auf Bestandsgebäuden. Die Nachweisführung erfolgt nach DIN EN 1993 (Eurocode 3) unter besonderer Berücksichtigung dynamischer Windlasten an schlanken Tragstrukturen. Zum Leistungsumfang gehören prüffähige Statik, vollständige Werkplanung sowie Bestandsanalysen im Zuge von 5G-Modernisierungen und Antennentausch. Die Erfahrungsgrundlage umfasst mehrere hundert bearbeitete Mobilfunkstandorte – von der Neubaustatik bis zur Nachrechnung bestehender Anlagen.
Leistungsübersicht – Statische Berechnungen für Mobilfunkanlagen
Die statische Berechnung von Mobilfunkanlagen umfasst folgende Leistungen:
- Statische Berechnung von Mobilfunkmasten und schlanken Stahlkonstruktionen nach DIN EN 1993
- Standsicherheitsnachweis für Dachstandorte und Lasteinleitung in die Bestandskonstruktion
- Bestandsanalyse und Nachrüstung bei 5G-Modernisierungen
- Antennenträger auf Bestandsgebäuden und Türmen – Verankerung und Lasteinleitung
- Werkplanung und Dokumentation für den Mobilfunkbau
Statische Berechnung von Mobilfunkmasten nach
DIN EN 1993
Schlanke Masttragwerke und Antennenträger sind durch dynamische Windlasten maßgebend beansprucht. Die Windlastermittlung erfolgt nach DIN EN 1991-1-4 unter Berücksichtigung der standortspezifischen Böengeschwindigkeitsdrücke, der Abmessungen der Antennen und Technikkomponenten sowie der Abschirmwirkung benachbarter Bauteile. Bei schlanken Strukturen sind zusätzlich Schwingungsnachweise und Gebrauchstauglichkeitsnachweise zu führen.
Neben der prüffähigen Statik wird die vollständige Werkplanung erstellt, bestehend aus Stahlbauübersichten und fertigungsgerechten Einzelteilzeichnungen.
Projektbeispiel: Tragwerksplanung Mobilfunk – Statik und Werkplanung unter dynamischen Windlasten
Projektgegenstand: Realisierung eines Mobilfunk-Dachstandortes – vollständige Tragwerksplanung aus prüffähiger Statik und detaillierter Werkplanung
Technische Herausforderung: Statische Berechnung unter expliziter Berücksichtigung dynamischer Windlasten zur Sicherstellung der Gebrauchstauglichkeit und Standsicherheit der schlanken Maststrukturen
Konstruktion: Stahlrahmenkonstruktion aus HEB-Profilen zur Lastverteilung auf die Bestandsstruktur, verankert mit Verbundankern
Leistung: Prüffähige Statik und Werkplanung (Stahlbauübersichten und Einzelteilzeichnungen)
Standsicherheitsnachweis für Dachstandorte – Lasteinleitung in die Bestandskonstruktion
Für Dachstandorte ist die Lasteinleitung in die Bestandskonstruktion des Gebäudes gesondert nachzuweisen. Die Stahlunterkonstruktion wird so dimensioniert, dass die Kräfte aus dem Antennenbetrieb sicher in das Dachtragwerk abgeleitet werden – ohne unzulässige Beanspruchung der Bestandsbauteile.
Maßgebend ist neben der Bemessung der Stahlunterkonstruktion der Nachweis der Lasteinleitung in das Bestandstragwerk – ob Stahlbeton, Mauerwerk oder Hybridbauweise. Bei älteren Gebäuden sind die tatsächlichen Materialeigenschaften des Bestands zu beurteilen und in die Berechnung einzubeziehen.
Bei der Verankerung in Massivbauteilen werden in der Regel Verbundanker eingesetzt. Der Nachweis der Verankerung erfolgt nach den geltenden Zulassungen unter Berücksichtigung der maßgebenden Zugkräfte, Querkräfte und Randabstände. In exponierter Höhe sind dabei besonders die Windlasten und die daraus resultierenden Biegebeanspruchungen der Ankerbefestigung nachzuweisen.
Bestandsanalyse und Nachrüstung bei
5G-Modernisierungen
Im Zuge der laufenden Modernisierung von Mobilfunknetzen – insbesondere der Umrüstung von 4G auf 5G – werden bestehende Sendeanlagen häufig mit neuen, größeren Antennen und zusätzlichen Technikkomponenten ausgestattet. Die veränderten Antennengeometrien erhöhen die Windangriffsfläche der Gesamtanlage – die vorhandene Tragkonstruktion muss daraufhin nachgerechnet werden.
Die Bestandsanalyse umfasst die Erfassung der vorhandenen Tragkonstruktion, die Ermittlung der geänderten Windlasten aus der neuen Antennenkonfiguration und den rechnerischen Nachweis der Standsicherheit unter den aktualisierten Einwirkungen. Dabei werden sowohl die Stahltragkonstruktion als auch die Verankerung im Untergrund überprüft. Die Ergebnisse werden als prüffähige Statik dokumentiert – abgestimmt auf die Anforderungen der Netzbetreiber und deren Werknormen.
Projektbeispiel: Statik Mobilfunkstation – Nachweis dynamischer Windlasten bei Antennentausch, Monheim am Rhein
Bauvorhaben: Statische Bestandsanalyse und Nachweis einer Mobilfunkanlage im Zuge einer Modernisierung (Antennentausch)
Objekt: 27 m hohe Industrieanlage (Massivbau), Standort Monheim am Rhein Herausforderung: Erfassung der erhöhten Windangriffsflächen durch neue Technikkomponenten und Nachweis der Standsicherheit unter aktualisierten Windlasten
Leistung: Detaillierter Standsicherheitsnachweis unter Berücksichtigung dynamischer Windlasten und der Lasteinleitung in den Bestand.
Antennenträger auf Bestandsgebäuden und Türmen – Verankerung und Lasteinleitung in Massivbauteile
Die Montage von Antennenträgern auf bestehenden Gebäuden erfordert neben der Bemessung der Stahlunterkonstruktion den Nachweis der Verankerung in Massivbauteilen. Im Unterschied zu Standard-Dachstandorten auf Flachdächern betrifft dies Sonderbauwerke wie Schornsteine, Kirchtürme, Wassertürme oder historische Mauerwerksbauten, bei denen die Materialeigenschaften des Bestands im Einzelfall zu beurteilen sind.
Der Nachweis der Verankerung erfolgt nach den geltenden europäischen technischen Zulassungen (ETA) für Befestigungsmittel unter Berücksichtigung der maßgebenden Zugkräfte, Querkräfte und Randabstände. In exponierter Höhe sind dabei besonders die Windlasten und die daraus resultierenden Biegebeanspruchungen der Ankerbefestigung nachzuweisen.
Projektbeispiel: Statik Mobilfunkstandort – Antennenträger auf Mauerwerksturm, Bad Oeynhausen
Bauvorhaben: Statische Berechnung und Nachweis für die Installation und Erweiterung von Sendeanlagen auf einem bestehenden Gebäudeturm
Objekt: Kaminartiger Turmbau (Mauerwerk/Massivbau), Gebäudehöhe über 20 m Herausforderung: Beurteilung der Lasteinleitung in das bestehende Mauerwerk sowie Nachweis der Windlasten in exponierter Höhe
Leistung: Bemessung der Stahlunterkonstruktion und rechnerischer Nachweis der Verankerung im Bestand unter Berücksichtigung der spezifischen Materialeigenschaften des Turms Standort: Bad Oeynhausen, Deutschland
Werkplanung und Dokumentation für den Mobilfunkbau
Die Tragwerksplanung für Mobilfunkanlagen endet nicht mit der statischen Berechnung. Für die Fertigung und Montage der Stahlunterkonstruktion wird eine vollständige Werkplanung benötigt – bestehend aus Stahlbauübersichten mit Maß- und Positionsangaben sowie Einzelteilzeichnungen mit allen fertigungsrelevanten Details (Schraubenbilder, Schweißnahtangaben, Oberflächenschutz).
Die Erstellung von Statik und Werkplanung aus einer Hand verkürzt die Projektabwicklung und reduziert Schnittstellenprobleme zwischen Tragwerksplanung und Stahlbaufertigung. Die Dokumentation wird prüffähig aufbereitet und im PDF/A-Format übergeben – abgestimmt auf die Anforderungen der Netzbetreiber und Generalunternehmer im Mobilfunkbau.
Häufige Fragen zur Tragwerksplanung bei Mobilfunkanlagen
Welche Normen gelten für die Statik von Mobilfunkanlagen? Maßgebend sind DIN EN 1993-1-1 (Stahlbau, Eurocode 3) für die Bemessung der Stahltragkonstruktion sowie DIN EN 1991-1-4 für die Windlastermittlung. Bei der Verankerung in Bestandsbauteilen kommen zusätzlich die jeweiligen europäischen technischen Zulassungen (ETA) für Befestigungsmittel zur Anwendung. Netzbetreiber stellen häufig ergänzende Werknormen zur Verfügung, die in die Berechnung einfließen.
Was ist bei einem Antennentausch statisch zu beachten? Neue Antennen und Technikkomponenten verändern die Windangriffsfläche der Gesamtanlage. Die bestehende Tragkonstruktion muss auf Basis der aktualisierten Windlasten nachgerechnet werden. Dabei sind sowohl die Tragfähigkeit der Stahlkonstruktion als auch die Verankerung im Untergrund zu überprüfen. Ergibt die Nachrechnung eine Überschreitung, sind Verstärkungsmaßnahmen zu planen und nachzuweisen.
Was ist der Unterschied zwischen einem Mobilfunkmast und einem Dachstandort? Ein Mobilfunkmast ist eine eigenständige, bodengegründete Tragkonstruktion. Ein Dachstandort ist eine Antennenanlage, die auf einem bestehenden Gebäude montiert wird – die Lasten werden über eine Stahlunterkonstruktion in das Dachtragwerk des Gebäudes eingeleitet. Beim Dachstandort ist zusätzlich die Tragfähigkeit der Bestandskonstruktion nachzuweisen.
Wird auch die Werkplanung erstellt? Ja. Neben der prüffähigen Statik wird auf Anfrage die vollständige Werkplanung erstellt – bestehend aus Stahlbauübersichten und fertigungsgerechten Einzelteilzeichnungen. Statik und Werkplanung werden aus einer Hand geliefert, was die Projektabwicklung vereinfacht und Schnittstellenprobleme vermeidet.
Wie lange dauert die Erstellung einer Mobilfunk-Statik? Die Bearbeitungszeit hängt von Umfang und Komplexität der Anlage ab. Standardaufgaben wie Bestandsnachweise bei Antennentausch oder Dachstandorte mit bekannter Bestandskonstruktion können in kurzer Zeit abgewickelt werden. Nach Eingang der vollständigen Projektunterlagen wird ein verbindlicher Terminplan vereinbart.
Ingenieurkammer-Bau Nordrhein-Westfalen
Mitglied der Kammer
Eingetragen in die Liste der Qualifizierten Tragwerksplaner (Nr. 750762)