Festwalzen zur Ermüdungsfestigkeitssteigerung von Schweißverbindungen in der Offshore-Windenergie

Autor: Steffen Heikebrügge

ISBN: 978-3-69030-018-6

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2025

Herausgeber der Reihe: Berend Denkena

Band-Nr.: IFW 02/2025

Umfang: 205 Seiten, 100 Abbildungen

Schlagworte: Stahlbau, Offshore-Windenergie, Schweißverbindung, Festwalzen, Ermüdungsfestigkeit

Kurzfassung: Zum Erreichen der aktuellen energiepolitischen Ziele ist der Ausbau der erneuerbaren Energien unumgänglich. In Deutschland soll ein Ausbau der Offshore-Windenergie maßgeblich dazu beitragen. Dies ist im Erneuerbaren Energien Gesetz (EEG) in der aktuellsten Fassung festgelegt. Um den Ausbau voranzutreiben, sind daher technische Innovationen zwingend erforderlich. Insbesondere eine wirtschaftliche Bauweise der geschweißten Gründungsstrukturen (Monopiles) ist notwendig. Um Materialersparnisse bei mindestens gleichbleibender Ermüdungsfestigkeit zu erzeugen, wird in dieser Dissertation der im Maschinenbau etablierte, automatisiert angewendete Festwalzprozess auf unterpulvergeschweißte Grobbleche übertragen. Dieser eignet sich insbesondere für eine Integration in die automatisierte Fertigungskette zur Herstellung von Monopiles. Der Fokus der Untersuchungen liegt auf den durch den Festwalzprozess induzierten Geometrie-, Oberflächen- und Randzoneneigenschaften. Durch numerische und experimentelle Untersuchungen wird ein Verständnis über die während der Festwalzbearbeitung wirkenden Deformationsmechanismen erzeugt. Mit dem Verständnis werden geeignete Kombinationen aus Werkzeugen und Prozessstellgrößen bestimmt, die eine Steigerung der Ermüdungsfestigkeit der untersuchten Schweißverbindungen nachweisen.