Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Absicherung der Prozesskette zur Anwendung höherfrequenter Hämmerverfahren bei Offshore-Windenergieanlagen

Der Einsatz höherfrequenter Hämmerverfahren (HFH) kann zur Lebensdauerverlängerung von geschweißten und ermüdungsbeanspruchten Stahlkonstruktionen beitragen, so dass wirtschaftlichere Auslegungen möglich werden. Davon profitieren vor allem kmU, wie Metallbau- und Schweißbetriebe sowie Ingenieurbüros. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Absicherung der Prozesskette zur Anwendung der HFH-Nachbehandlungsverfahren bei Offshore-Windenergieanlagen mit dem Fokus auf die Monopile-Gründungsstruktur. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen Oberflächenanforderungen zur Einsetzbarkeit und Dauerhaftigkeit von Korrosionsschutzbeschichtungen an HFH-behandelten Schweißnähten untersucht werden. Begleitend dazu wird der Einfluss des nachträglichen Reinigungsstrahlens auf die Ermüdungsfestigkeit experimentell analysiert. Durch versuchstechnische und numerische Untersuchungen am Konstruktionsdetail Quersteife werden bestehende Erkenntnisse zum Einfluss variierender HFH-Behandlungsparameter auf die Eindrucktiefe und die resultierende Ermüdungsfestigkeit ergänzt. Es werden Qualitätsanforderungen, auch unter Berücksichtigung der Erkenntnisse früherer Projekte erarbeitet und Sicherungsmaßnahmen zur Einhaltung der erforderlichen Güte abgeleitet. Die Ergebnisse sollen die Grundlage für den Entwurf eines Merkblatts mit Empfehlungen für die Qualitätssicherung bilden, um die Wirksamkeit der HFH-Verfahren beim Einsatz an OWEA sicherzustellen. Die in der in Kürze zu erwartenden DASt-RiLi für HFH-Verfahren geregelten Kerbfallempfehlungen, werden um den vor allem bei Monopiles aber auch im Bereich der Offshore- und Onshore-WEA-Türme vorkommenden Kerbfall Längsnaht erweitert. Grundlage hierfür bilden Ermüdungsversuche an HFH-behandelten Versuchskörpern aus den Werkstoffen S355 und S550. Auf Grundlage der Ergebnisse werden validierte Kerbfallempfehlungen erarbeitet. Durch Aufnahme in die DASt-Richtlinie stehen diese insbesondere dem KMU Anwenderkreis zur Verfügung.