Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit von Offshore-Windenergieanlagen durch Schweißnahtnachbehandlung unter Berücksichtigung des Korrosionseinflusses
- Ansprechperson:
Dr.-Ing. Stefanos Gkatzogiannis, Dr.-Ing. Peter Knödel
- Förderung:
DVS, AiF
- Projektbeteiligte:
Hochschule für Angewandte Wissenschaften München
- Laufzeit:
2014 - 2017
Kurzbeschreibung
Der Anstieg des globalen Energiebedarfs in Verbindung mit dem stetigen Bedarf an nachhaltiger Entwicklung macht die ständige Verbesserung der umweltfreundlichen Energiequellen erforderlich. Die Verlängerung der Lebensdauer zusammen mit der Verminderung der Aufbaukosten ist wie bei allen Konstruktionen eine starke Herausforderung für den Bauingenieur. Wie bei den meisten Stahlkonstruktionen sind die geschweißten Verbindungen, auch im Fall der Offshore-Windenergieanlagen (OWEA), die Schwachstelle im Hinblick auf die Ermüdungsfestigkeit. Durch den Einsatz des hochfrequenten Hämmerverfahrens (HFH) bei der Nachbehandlung der Schweißverbindungen ist eine deutliche Steigerung der Lebensdauer der Stahlkonstruktionen möglich. Die Effektivität der Methode unter nicht korrosiven Bedingungen wurde bis heute durch zahlreiche Forschungsprojekte nachgewiesen. Eine Anwendung des Verfahrens auch bei OWEA erscheint vielversprechend, weil durch ähnliche Methoden, die generell nicht so effektiv wie HFH sind, bereits deutliche Steigerung der Korrosionslebensdauer von Stahlkonstruktionen erreicht wurde. Die Mangel an vorhandenen Richtlinien und die nur kleine Anzahl von Versuchsergebnissen zur Anwendung des HFH in korrosiver Umgebung begrenzt derzeit noch den Einsatz der Methode in der Praxis. Ziel des hier vorgestellten Projektes ist die Untersuchung und die Qualifizierung von Korrosionseinflüssen auf die Ermüdungsfestigkeit nachbehandelter Schweißnähte und insbesondere auf die Wirksamkeit der HFH im Bereich korrosiver Umgebungsbedingungen. Darauf aufbauend werden Bemessungskonzepte entwickelt, die zu wirtschaftlicheren Stahlkonstruktionen führen.
Industriepartner
- Aktien-Gesellschaft der Dillinger Hüttenwerke
- DYNATEC Gesellschaft für CAE und Dynamik mbH
- IBUKO
- IMS Ingenieurgesellschaft mbH
- Ingenieurgesellschaft Prof. Dr.-Ing. Hansen mbH
- Ingenieursozietät Peil, Ummenhofer u Partner
- KoRoH GmbH
- Krebs und Kiefer
- Maurer Söhne GmbH
- Pfeifer Seil- und Hebetechnik GmbH
- Siemens Wind Power
- Schachtbau Nordhausen
- Schuler, Ingenieurbüro für Bautechnik
- Vallourec Deutschland GmbH
- voestalpine Grobblech GmbH
- WeserWind GmbH
- DNV GL - Maritime Technology and R&D
- AREVA
- BAM Bundesanstalt für Materialforschung
- Bundesanstalt für Wasserbau
- Hochschule Koblenz