Datenaggregation entlang der schweißtechnischen Fertigungskette zur Korrelation der Prozesscharakteristika mit resultierenden Bauteileigenschaften
Quelle: BAM, Fachbereich Schweißtechnische Fertigungsverfahren
Darstellung der schweißtechnischen Prozesskette sowie Berücksichtigung der Prozessparameter beim Ermüdungsnachweis
Das Erreichen der Klimaschutzziele erfordert eine signifikante Reduktion der Treibhausgasemissionen. Dieses lässt sich nur durch einen stetigen Übergang von fossilen hin zu erneuerbaren Energieträgern realisieren. Die Nutzung der Windenergie trägt wesentlich zu einem emissionsreduziertem Energiemix bei. Derzeit wird ein Großteil der Windenergie in Offshore Windparks erzeugt. Die Anforderungen an die Windenergieanlagen hinsichtlich steigender Turbinenleistung oder Wassertiefen stellt auch die Fertigung von entsprechenden Gründungsstrukturen zunehmend vor Herausforderungen.
Ziel unserer in der Publikation dargestellten Forschungsarbeiten ist es, eine automatisierte schweißtechnische Fertigung von Hohlprofilknoten von Offshore-Gründungsstrukturen zu realisieren. Die digitale Abbildung der schweißtechnischen Fertigungskette sowie Verknüpfung der Datensätze ermöglicht hierbei Kenngrößen des Metallschutzgasschweißprozesses direkt mit Fertigungsrandbedingungen, z.B. der Fugengeometrie vor dem Schweißen oder der resultierenden Nahtgeometrie in Bezug zu setzen. Letztere ist maßgeblich für das Ermüdungsverhalten der geschweißten Offshore-Strukturen. Unser Projektpartner, das Institut für Stahlbau der Leibniz Universität Hannover, nutzt die Geometriedaten der Schweißnaht, um die Ermüdungsfestigkeit in Abhängigkeit der lokalen Kerbgeometrie numerisch zu berechnen. Letztlich ist es so möglich entlang der schweißtechnischen Fertigungskette die Daten des Schweißprozesses direkt mit der resultierenden Ermüdungsfestigkeit zu korrelieren. Nachgelagerte Analysen zum Einfluss des Schweißprozesses sowie der automatisierten Fertigungstechnologie auf die Ermüdungsfestigkeit liefern Designern und Herstellern von Gründungsstrukturen für Windenergieanlagen so wichtige Information zur Optimierung der Konstruktion und des Produktionsprozesses.
Automatisierte Fertigung von Hohlprofilknoten für Jacket-Gründungsstrukturen", Stahlbau, vol. 87, no. 9, pp. 897-909, 2018
Schaumann, P., Schürmann, K., Dänekas, C., Rethmeier, M., Pittner, A. Schippereit, C.,
BAM Abteilung Komponentensicherheit