Design und Struktur von erdbebensicheren Regalen

26 November 2021

Erdbebensichere Regale sind Lagerstrukturen, die so geschaffen sind, möglicherweise auftretenden Erdbebenbewegungen standzuhalten.

In diesem Artikel wird analysiert, wie Regale in Lagern, die sich in Regionen mit Erdbebenrisiko befinden, aussehen und wie sie genau konzipiert werden, um den durch Erdbeben verursachten dynamischen Kräften standzuhalten.

Erdbebensichere Systeme in den wichtigsten erdbebengefährdeten Regionen der Welt

Lager, die sich in Regionen mit Erdbebenrisiko befinden, können von den Auswirkungen eines Erdbebens betroffen werden. Aus diesem Grund müssen die Regale mit einer erdbebensicheren Struktur ausgestattet sein, die ihr optimales Verhalten im Falle von Erdbebenbewegungen stärkt und sicherstellt.

Die Regionen mit der größten Gefahr von Erdbeben liegen normalerweise an den Rändern der tektonischen Platten der Erde. Länder mit dem größten Erdbebenrisiko in Europa sind zum Beispiel Italien, Griechenland, die Türkei, Zypern und Island. Die am stärksten erdbebengefährdete Region der Erde wird als der Pazifische Feuerring bezeichnet, der Länder wie Argentinien, Chile, Peru, Ecuador oder Kolumbien sowie auch Russland, Japan, Taiwan, Indonesien oder Singapur einschließt.

Laut Informationen des National Earthquake Information Center, einem nordamerikanischen Institut, das Daten zu Erdbeben erfasst und zum United States Geological Survey gehört, treten auf der ganzen Welt jedes Jahr etwa 20.000 Erdbeben auf (ca. 55 pro Tag).

Zonas con mayor probabilidad de que ocurran terremotos en la Tierra. Fuente: Global Earthquake Model
Regionen der Erde mit einer größeren Erdbebenwahrscheinlichkeit. Quelle: Global Earthquake Model

Was bedeutet ein Erdbeben für ein Logistikzentrum?

Ein Erdbeben ist eine natürliche Vibration – normalerweise von kurzer Dauer und variabler Stärke ─, die durch eine abrupte Freisetzung von Energie hervorgerufen wird. Die aufgrund eines Erdbebens verursachten Vibrationen werden in der Form von seismischen Wellen in alle Richtungen übertragen. Ein Erdbeben in einem Logistikzentrum kann Folgendes verursachen:

  • Materielle Schäden: Der Verlust oder die Beschädigung von Waren sowie Schäden an Strukturen und Ausrüstungen des Lagers können zu Problemen bei der Nachfrage und der Belieferung der Kunden führen.
  • Wirtschaftliche Schäden: Die Vergeudung von Artikeln und materielle Schäden sind mit wirtschaftlichen Kosten für das Unternehmen verbunden. In der aktuellen, flexiblen und integrierten Logistik kann das Risiko von Unterbrechungen auch wirtschaftliche Beeinträchtigungen für alle Glieder der Lieferkette verursachen.
  • Personenschäden: Ein Erdbeben kann leider auch den schlimmstmöglichen Schaden verursachen. In einer Lagereinrichtung wird mit vielen schweren Lasten gearbeitet, die im Falle eines Erdbebens eine Gefahr für die physische Unversehrtheit der Lagerarbeiter darstellen können.

Erdbebensichere Strukturen in Regalen: Anforderungen für eine gutes Lagergestaltung

Im Gegensatz zu den Lasten, die sie tragen, handelt es sich bei den Regalen selbst um leichte Strukturen. Um Regale für Regionen mit einem hohen Erdbebenrisiko zu konzipieren, müssen spezielle Verfahren angewendet werden. Die Priorität in diesen Regionen ist, dass die erdbebensicheren Lagersysteme drei grundlegende Anforderungen erfüllen:

  • Anforderung der Einsturzsicherheit: Die Struktur muss derart konzipiert sein, dass sie der seismischen Belastung standhält und ihre Unversehrtheit bewahrt. Hierzu müssen die Kräfte, die die Komponenten der Regale tragen können, berechnet werden und es muss bestätigt werden, dass sie den seismischen Bewegungen standhalten können.
  • Bewegung der Ladeeinheiten: Die seismischen Beschleunigungen können zum Verrutschen der Ladeeinheiten auf den Längsträgern führen und die Ware kann letztendlich herunterfallen. Dieses Risiko kann durch den Einbau von Horizontalstreben oder auf den Längsträgern der Regale montierten Gitterwänden behoben werden.
  • Anforderung der Schadensbegrenzung: Obwohl die Regale konzipiert sind, um einem Erdbeben standzuhalten, müssen vor einer erneuten Verwendung nach einem Erdbeben das Ausmaß der verursachten Schäden beurteilt und die notwendigen Maßnahmen ergriffen werden.

Gestaltung von erdbebensicheren Regalen

Die Gestaltung von erdbebensicheren Regalen umfasst zwei Phasen: Erstens, Bestimmung der Dynamik des Regals (wie es sich verhält) und zweitens Berechnung der Auswirkung eines Erdbebens auf das Regal.

Erste Phase

Die erste Untersuchung besteht in der Bestimmung der natürlichen Dynamik der Struktur, das heißt die Eigenbewegungen des Regals bei einer Störung.

Die natürlichen Bewegungen der Regale hängen von der Beziehung zwischen Masse und Festigkeit ab. Die Masse wird durch die Menge der Ladeeinheiten auf dem Regal und seinem Eigengewicht dargestellt, während sich die Festigkeit auf die Widerstandsfähigkeit des Regals gegenüber Verschiebung bei horizontalen Bewegungen bezieht.

Mit dieser Analyse können Ingenieure bestimmen, wie sich ein Erdbeben auf das Tragwerk der Regale auswirkt.

Simulación que representa los movimientos naturales de las estanterías
Simulation der natürlichen Bewegungen der Regale

Zweite Phase

Im Rahmen der zweiten Analyse wird untersucht, wie sich die seismische Belastung auf das Regal auswirkt. Die seismische Belastung in einer Region wird durch die maximale Bodenbeschleunigung definiert, das heißt, die Schnelligkeit, mit der sich die Oberfläche unter Berücksichtigung der Bodenbeschaffenheit (geologische Formation: Fels, sehr dichte Sandablagerungen, weiche Böden oder lose Böden) bewegen kann.

Die seismische Belastung wird anhand einer Untersuchung der geographischen Gebiete und der Beurteilung von historischen seismischen Ereignissen in der Region erhalten; diese Informationen können den geltenden Gesetzen des jeweiligen Landes entnommen werden. Die seismische Belastung kann in Abhängigkeit von den Besonderheiten der Einrichtung steigen, wie unter anderem die Risiken für Personen (öffentlich zugängliche Regale), Art des gelagerten Guts (Flüssigkeiten) oder Lagerbedingungen (Tiefkühllager).

Beispiele für erdbebensichere Strukturen in Lagern

Mecalux verfügt über eine umfangreiche Erfahrung im Design von erdbebensicheren Regalen für Lager in Regionen mit erhöhtem Erdbebenrisiko. Hier sind einige der Projekte, im Rahmen derer Mecalux Regale installiert hat, die speziell gestaltet sind, um jeglichen möglicherweise auftretenden Erdbebenbewegungen standzuhalten:

Brivio & Viganò (Italien)

Mecalux hat sieben Tiefkühllager für Brivio & Viganò, ein auf Lebensmittel spezialisiertes Logistikunternehmen, mit Palettenregalen und Einschubregalen ausgestattet.

Die Herausforderung dieses Projekts bestand darin, dass sich das Logistikzentrum in der erdbebengefährdeten Region Pozzuolo Martesana (Italien) befindet. Beide Lagersysteme sind nicht nur speziell dafür konzipiert, um die größtmögliche Lagerkapazität zu bieten, sondern auch, um die durch mögliche Erdbebenbewegungen erzeugten Kräfteabzudämpfen.

Wie der geschäftsführende Gesellschafter des Unternehmens Stefano Brivio erklärt, sind die vorgeschlagenen Lösungen an die Anforderungen des Unternehmens angepasst, denn „sie weisen die notwendige Erdbebensicherheit auf und haben uns geholfen, die Lagerfläche zu optimieren.“

Almacén de Brivio & Viganò con estanterías preparadas para absorber cualquier fuerza sísmica
Lager von Brivio & Viganò mit Regalen, die jegliche Erdbebenbelastung abdämpfen können

Iron Mountain (Chile)

Im Februar 2010 traf Chile ein Erdbeben der Stärke 8,8 auf der Richterskala. Fünf Monate zuvor hatte Mecalux ein Lager für den Marktführer in der Dateiverwaltung Iron Mountain in Betrieb genommen.

Nach dem Erdbeben verlor das Unternehmen sieben seiner Einrichtungen mit Regalen anderer Hersteller, das von Mecalux ausgestattete Lager dagegen hielt dem Erdbeben stand. Infolgedessen hat Iron Mountain Mecalux mit dem Wiederaufbau seiner vielen beschädigten Gebäude und der Inbetriebnahme von zwei neuen Lagern mit ähnlichen Eigenschaften beauftragt.

Estanterías de Iron Mountain en Chile con un diseño sismo resistente
Regale von Iron Mountain in Chile mit einer erdbebensicheren Lagergestaltung

Hayat Kimya (Türkei)

In Izmit (Türkei) hat der Hersteller von Konsumgütern Hayat Kimya ein sehr großes automatisches Hochregallager in Silobauweise: 120 m lang, 105 m breit und 46 m hoch.

Die Türkei liegt in einer der Regionen mit der höchsten seismischen Aktivität auf der Erde. Aus diesem Grund sind die Regale speziell konzipiert und gebaut, um Erdbebenbewegungen standzuhalten. Mecalux verwendete 10.000 Tonnen Stahl (einschließlich zusätzlicher 2.000 Tonnen für die Verstärkung der Erdbebensicherheit) und Verstärkungsanker.

 

Regale in erdbebengefährdeten Regionen: Das Geheimnis liegt in der Gestaltung

Die Errichtung eines Lagers in einer Erdbebenregion ist eine logistische Herausforderung, die ein gutes Design der Lagersysteme erfordert, damit diese den durch ein Erdbeben erzeugten Kräften standhalten können.

Mecalux ist der führende internationale Hersteller von Lagerlösungen und arbeitet nach den höchsten Qualitäts- und Sicherheitsstandards. Das Unternehmen setzt beim Design der Regale eine fortschrittliche Software ein und verwendet Materialien von höchster Qualität, um seine Regale unter Erfüllung der im jeweiligen Land geltenden Vorschriften herzustellen. Setzen Sie sich mit uns in Verbindung, wenn Sie erdbebensichere Regale benötigen, um die Unversehrtheit Ihrer Logistikanlage, der gelagerten Produkte und vor allem Ihrer Mitarbeiter sicherzustellen.