Parking lot PV – KÉSZ Greentech Solar Parking Prototype
| Category | Small Scale Projects |
|---|---|
| Year | 2025 |
| Country | Hungary & Romania |
| Organization | bim.GROUP Kft., sbp sonne GmbH |
| Project partners | sbp sonne GmbH, bim.GROUP Kft., KÉSZ Metaltech Kft., KÉSZ Ipari Gyártó Kft. |
| Author | bim.GROUP Kft., sbp sonne GmbH |
| Client | Innovációs projekt saját erőforrásból, piaci alkalmazásra tervezve / Internally financed project aimed at scalable commercial rollout |
| Place of construction | Kecskemét, Hungary |
| Tags | Parametric designTekla StructuresSteel |
PROJEKT BEVEZETŐ
A megújuló energia iránti igény napjainkban robbanásszerűen növekszik, és ehhez a kínálati oldalnak is rugalmasan kell alkalmazkodnia. Ezzel párhuzamosan városi környezetünkben egyre több, különböző méretű szabadtéri parkoló kap helyet, amelyek jelenleg kihasználatlanul állnak az energiatermelés szempontjából. Ezek energiatermelő potenciáljának aktiválása – például napelemek telepítésével – jelentős lehetőségeket rejt magában. A KÉSZ Greentech Solar Parking projekt célja ennek a rejtett potenciálnak a kiaknázása: a parkolók lefedése napelemekkel integrált, feszített tartószerkezetű rendszerrel, amely nem csupán árnyékol, hanem magas hatékonyságú energiatermelést is biztosít. Az így termelt áram helyben hasznosítható – például elektromos járművek töltésére, épületek ellátására vagy akár visszatáplálható a hálózatba.
Az innovatív megoldás megvalósításához először is a sbp sonne GmbH koncepciójára volt szükség. Ahhoz, hogy az ötletből valóság legyen, az sbp sonne GmbH, a bim.GROUP Kft. és a KÉSZ Metaltech Kft. együttműködése volt kulcsfontosságú. A nemzetközi konzorcium saját finanszírozásban valósította meg a Prototype projektet Kecskeméten, ami a sorozatgyártásra alkalmas rendszer első fizikai megvalósulása.
Generál tervező: sbp sonne GmbH
Tartószerkezeti tervező: sbp sonne GmbH, bim.GROUP Kft.
Gyártmánytervezés: bim.GROUP Kft.
Építéstechnológia: sbp sonne GmbH, KÉSZ Metaltech Kft., bim.GROUP Kft.
Gyártástechnológia: sbp sonne GmbH, KÉSZ Ipari Gyártó Kft., bim.GROUP Kft.
A KÉSZ Greentech Solar Parking egy olyan gazdaságos parkolólefedés, amely egyben egy nagy hatékonyságú naperőmű is. A gazdaságossághoz nagyban hozzájárult a mérnöki észtétikára való törekvés, amivel egy feszített kötélszerkezet erőjátékú szerkezetet hoztunk létre, amely így rendkívül filigrán és minimalizálja az anyagfelhasználást. A gazdaságosság mellett a hatékonyságra is nagy hangsúlyt fektettünk és a teljes tervezési folyamatot irányító algoritmust hoztunk létre, amely az első koncepcióktól a számítási modellen át a gyártmánytervek létrehozásáig mindent automatizál és optimalizál.
SZERKEZETI KIALAKÍTÁS
A parkolókat lefedő napelemek a merev acélszerkezetű keretek között befüggesztett feszített kötélszerkezetre rögzülnek. A napelemeket nagyszilárdságú, vékony acélszalagok fogadják. Az eltérő igénybevételi tartományoknak megfelelően megkülönböztetünk szélső és belső mezőket, és ennek megfelelően ezekben a mezőkben eltérő szelvényeket alkalmazunk. A feszítőerőket a szerkezet szélein lévő feszítőrudak horgonyozzák le, valamint a minimális szerkezeti súly miatt a szél emelő hatása is mértékadó, amelynek szintén feszítőrudak tartanak ellent.
PARAMETRIKUS WORKFLOW ÉS BIM-INTEGRÁCIÓ
A KÉSZ Greentech Solar Parking rendszer egyik legnagyobb innovációja a teljes mértékben parametrikus alapokra helyezett tervezési folyamat, amely egyetlen algoritmus mentén képes végigvezetni a projektet az első koncepcióktól egészen a gyártmánytervi modellekig – ráadásul a nélkül, hogy egyetlen vonalat is manuálisan hoznánk létre.
Egy ilyen szerkezet kialakítását számos, egymással összefüggő tényező határozza meg. Figyelembe kell venni például: a parkolók hosszát és szélességét, az útszakaszok közötti optimális távolságokat, a járműforgalomhoz szükséges magassági űrszelvényeket, a napelemek méretét és elrendezését, a szerkezeti elemek fesztávját és szelvényméreteit és a gyárthatósági és szerelhetőségi feltételeket.
Mindezek együttes komplexitása nem csupán kihívást jelent, hanem egyben lehetőséget is: a sokrétű, szigorúan meghatározott, de szabályszerűen ismétlődő feltételrendszer ideálissá teszi az algoritmizálást. A számtalan szempont közötti egyensúly megtalálása – például az anyagfelhasználás minimalizálása a szerkezeti biztonság és a gazdaságosság egyensúlya mellett – emberi erővel csak nagy nehézségek árán végezhető el, míg egy parametrikus algoritmus gyorsan és megbízhatóan képes meghatározni az optimális megoldást.
A kiindulási geometria megadásától kezdve minden lépést egy Rhino–Grasshopper környezetben fejlesztett algoritmus vezérel. A felhasználó csupán egy befoglaló alaprajzi vonalláncot ad meg, amely meghatározza a parkoló formáját. Innentől kezdve az algoritmus automatikusan generálja a teljes szerkezetet, beállíthatók benne a geometriai részletek – például a merevítések helyzete, az oszloptávolságok vagy akár a varratméretek.
Ezután az algoritmus generál egy végeselemes számítási modellt, amely az összes teherállapotot is tartalmazza. A modellt automatikusan importálja a SOFiSTiK végeselemes analízisszoftverbe, ahol megtörténik a statikai ellenőrzés. Az erőtani ellenőrzés eredményei alapján minden apró részlet – lemezvastagság, csavarátmérő, varrathossz – optimalizálható egy iterációs lépés beiktatásával. A következő lépésben pedig a szerkezet gyártmánytervi modelljének létrehozása következik.
Az optimalizált geometriát az algoritmus közvetlenül továbbítja a Tekla Structures felé a Tekla Live Link plug-in segítségével, így jön létre a gyártmánytervi BIM-modell. A rúdvázat és a csomópontokat generáló szkriptrészeket úgy alkottuk meg, hogy azok minden lezáró és hézagoló lemezt, valamint technológiai furatot is létrehoznak, mindenféle kézi utómunka nélkül. Így a teljes tervezési folyamat során egyazon forrásból származó, tökéletesen megegyező geometriát használunk, kizárva minden olyan hibát, amit a különböző fázisokban különböző részvevők által történő modellezés okozhat.
Kiemelkedő elem a rendszerben a csomóponti lemezek automatikus generálása, amelyhez egy a Grasshopperbe beépülő komponensként evolúciós algoritmust alkalmazunk. Ez a módszer képes megtalálni azt a lemezalakot, amely: illeszkedik a különböző szögekben találkozó elemekhez, szerelhető marad, minden csavar hozzáférhető és az anyagfelhasználás minimalizált.
Ez a parametrikus rendszer nemcsak az egyedülálló tervezési pontosságot garantálja, hanem jelentősen csökkenti a tervezési időt is – ez különösen fontos, ha egy ilyen rendszer sorozatgyártásra készül. Az így létrejött BIM-alapú adatcsere lehetővé teszi, hogy a különböző szereplők – gyártók, építők, megrendelők – egyaránt ugyanazokat az adatokon alapuló döntéseket hozzák meg, egy valós időben frissülő digitális munkakörnyezetben.
A Prototype projekt példaértékűen mutatja be, hogyan válhat egy innovatív ötletből, nemzetközi együttműködésben létrehozott fejlesztés révén egy intelligens energetikai infrastruktúra megoldás. A parametrikus módszertan és a BIM-integráció lehetővé tette, hogy egy olyan rendszer szülessen, amely nemcsak egyedi és mérnökileg kifinomult, hanem skálázható is – készen áll arra, hogy a fenntartható városi infrastruktúra szerves részévé váljon.
PROJECT INTRODUCTION
The demand for renewable energy is growing explosively in our time, and the supply side must flexibly adapt to this trend. In parallel, our urban environments increasingly feature outdoor parking areas of various sizes, which currently remain untapped in terms of energy production. Activating their energy-generating potential – for example, by installing solar panels – holds significant opportunities. The goal of the KÉSZ Greentech Solar Parking project is to harness this hidden potential by covering parking lots with an aesthetic tension structure integrated with solar panels. This system not only provides shading but also enables high-efficiency power generation. The electricity produced can be used locally – for charging electric vehicles, supplying buildings, or even feeding back into the grid.
To realize this innovative solution, the concept of sbp sonne GmbH was the essential starting point. Turning this idea into reality required the collaboration of sbp sonne GmbH, bim.GROUP Kft., and KÉSZ Metaltech Kft. The international consortium implemented the Prototype project in Kecskemét through self-financing. This marked the first physical realization of a system suitable for mass production.
General designer: sbp sonne GmbH
Structural designer: sbp sonne GmbH, bim.GROUP Kft.
Fabrication design: bim.GROUP Kft.
Construction technology: sbp sonne GmbH, KÉSZ Metaltech Kft., bim.GROUP Kft.
Production technology: sbp sonne GmbH, KÉSZ Ipari Gyártó Kft., bim.GROUP Kft.
The KÉSZ Greentech Solar Parking is an economical parking roofing that simultaneously functions as a high-efficiency solar power plant. Its cost-effectiveness is significantly supported by the focus on engineering aesthetics, resulting in a force-driven structure based on a tensioned structural system. This creates an exceptionally lightweight and elegant design that minimizes material usage. In addition to cost-efficiency, great emphasis was placed on optimizing energy performance through a design-control algorithm that automates and streamlines the entire process – from the initial concepts to the finite element analysis model and the fabrication plans.
STRUCTURAL DESIGN
The solar panels covering the parking lots are mounted onto a tensioned cable system suspended between rigid steel frames. The panels are supported by high-strength, thin steel strips. To address varying stress levels, we distinguish between edge and inner zones and use different profiles accordingly. Tension forces are anchored by tension rods at the structure’s periphery. Due to the minimized structural mass, wind uplift effects are also significant and are similarly counteracted by tension rods.
PARAMETRIC WORKFLOW AND BIM INTEGRATION
One of the most innovative aspects of the KÉSZ Greentech Solar Parking system is its fully parametric design process, driven by a single algorithm that guides the project from the first concept to the final fabrication models – all without drawing a single line manually.
The design of such a structure is determined by a multitude of interrelated factors. These include: the length and width of the parking areas, optimal distances between traffic lanes, clearance heights for vehicle movement, the size and layout of the solar panels, span lengths and cross-sectional sizes of structural elements, as well as manufacturability and assembly conditions.
The complexity of these combined requirements presents not only a challenge but also an opportunity: the diverse yet rule-based and repetitive constraints make the system ideal for algorithmic design. Finding the balance between these factors – such as minimizing material usage while ensuring structural safety and economic viability – is a demanding task manually, but a parametric algorithm can determine optimal solutions rapidly and reliably.
Starting from the definition of the base geometry, every step is driven by an algorithm developed in a Rhino–Grasshopper environment. The user only needs to input a base plan polyline that defines the parking layout. From there, the algorithm generates the entire structure automatically, allowing for fine control of geometric details – such as the placement of bracings, column spacing, or weld dimensions.
The algorithm then generates a finite element model that includes all load cases. This model is automatically imported into the SOFiSTiK structural analysis software for verification. Based on the structural analysis results, every detail – plate thickness, bolt diameter, weld length – can be optimized in iterative steps. The next stage involves generating the fabrication-level model of the structure.
The optimized geometry is sent directly to Tekla Structures via the Tekla Live Link plug-in, resulting in the final BIM fabrication model. The scripting components for the frame and joints are designed to automatically generate every closing and shim plate, as well as all necessary technological holes – completely eliminating the need for manual post-processing. This approach ensures that a single, consistent geometry—originating from a unified source—is used throughout the entire design workflow, for structural verification and fabrication modeling alike. As a result, it effectively eliminates errors that could arise from separate modeling efforts by different designers across project phases.
A standout feature of the system is the automatic generation of node plates using an evolutionary algorithm embedded as a component in Grasshopper. This method identifies the optimal plate geometry that fits the intersecting elements at various angles, remains easy to assemble, provides bolt accessibility, and minimizes material usage.
This parametric system not only ensures unparalleled design precision but also significantly reduces design time – a crucial advantage for a system intended for serial production. The resulting BIM-based data exchange enables all stakeholders – manufacturers, builders, clients – to make consistent, data-driven decisions within a real-time digital workflow.
The Prototype project serves as a model for how an innovative idea can evolve, through international collaboration, into an intelligent energy infrastructure solution. The parametric methodology and BIM integration made it possible to create a system that is not only unique and structurally refined but also scalable – ready to become an integral part of sustainable urban infrastructure.
Leave your comment
Construsoft is an authorized Tekla Structures vendor and provides training, technical support, and other services to its customers.
For more information, please visit our website:
construsoft.comTekla is a Trimble Company © Copyright 2025 Tekla