Turm, Gondel

INSTITUTE

www.mpa.uni-stuttgart.de

 

Ansprechpartnerin:

Dr.-Ing. Anne Jüngert

anne.juengert@mpa.uni-stuttgart.de

 

An der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine werden umfassende Dienstleistungen im Bereich der Fertigungstechnik von Tragstrukturen für Windenergieanlagen angeboten:

 

Dienstleistungen im Bereich der Schweißtechnik

 

So werden Schweißüberwachungen und bauteilspezifische Arbeits- und Verfahrensprüfungen angeboten. Weiterhin werden Herstellerqualifikationen zum Schweißen von Stahlbauten bescheinigt. Auch die Beurteilung von Schweißerprüfungen sowie die Ausstellung der entsprechenden Schweißerzeugnisse gehören zum Dienstleistungsangebot der VAKA.

 

 

Schweißnahtnachbehandlungsverfahren

 

Umfassende Kenntnisse liegen an der Versuchsanstalt im Bereich der Schweißnahtnachbehandlung mit höherfrequenten Hämmerverfahren vor. Die Lebensdauer bestehender und neuer geschweißter Stahlkonstruktionen kann durch die Schweißnahtnachbehandlung mit höherfrequenten Hämmerverfahren deutlich, d. h. mit bis zu einer über 500 %igen Steigerung, erhöht werden.

Bei den Verfahren High Frequency Impact Treatment (HiFIT) und Ultrasonic Impact Treatment (UIT) hämmern gehärtete Stahlstifte im Frequenzbereich von 170 - 200 Hz auf den Schweißnahtübergangsbereich. Hierdurch entstehen plastische Eindrückungen. Diese Plastizierungen reduzieren die Kerbschärfe des Nahtübergangs, härten den Werkstoff lokal auf, tragen lokale Druckeigenspannungen ein und erhöhen dadurch lokal den Werkstoffwiderstand gegen Rissbildung, damit die Rissinitiierungsphase und reduzieren die Rissfortschrittsgeschwindigkeit. Aufgrund der kompakten Abmessungen des Geräts und der daraus resultierenden Möglichkeit des mobilen Einsatzes kann die Schweißnahtnachbehandlung sowohl bei der Herstellung neuer OWEA als auch zur Ertüchtigung bereits bestehender Windenergieanlagen eingesetzt werden.

 

 

Fügen von Verbindungen durch Kleben und Grouten

 

Im Rahmen des Fügens von Bauteilen werden an der Versuchsanstalt auch zum Schweißen alternative Fügeverfahren wie Kleben und Grouten untersucht. Hierbei wird der Schwerpunkt insbesondere auf den offshore-relevanten Bereich des Fügens von Rohrverbindungen gelegt.

 

 

Beanspruchungs- und Lebensdaueranalysen

 

  • Multiaxiale Ermüdung
  • Ermüdung unter Medieneinfluss
  • Rissfortschriftsanalysen mittles Bruchmeachnik
  • Spannungsrisskorrosion

 

An der MPA Universität Stuttgart werden unterschiedliche Methoden zur Ermüdungs- und Be-triebsfestigkeitsbewertung entwickelt und validiert. Hierzu werden Versuche im Bauteilmaßstab durchgeführt, die von zentraler Bedeutung sind. Die verfügbaren Berechnungsverfahren und -modelle sind in der Lage jeden Abschnitt im Lebenszyklus von Windenergieanlagen zu beschreiben.

 

MPA AIM-Life (Advanced Integrated Multiaxial Fatigue Life Concept)

 

Komponenten wie z.B. Nabe und Rotorschaft werden im Hinblick auf kritische Befundzustände zur Vermeidung größerer Schäden (kritische Größen von z.B. Ermüdungsrissen, Anforderungen an ZfP und Prüfintervalle) bewertet.

 

Die MPA Universität Stuttgart verfügt über Expertisen zu

 

  • Stahlbeton- und Spannbetonkonstruktionen
  • Stahlkonstruktionen
  • Verbindungen ausgeführt als Schweiß-, Flansch- oder Groutverbindung

 

und über Prüfeinrichtungen sowohl für Großversuche als auch für Komponenten- und Materialprü-fungen mit hohen Lastzyklenzahlen. Fragestellungen zu Spannungskonzentrationsfaktoren sowie der Einfluss von Nachbehandlungsverfahren auf die Ermüdungsfestigkeit und Ausfallwahrschein-lichkeit werden untersucht. Die Entwicklung und Optimierung der eingesetzten Werkstoffe und de-ren Erprobung ist ein Forschungsschwerpunkt. Die Ausführungsüberwachung und Qualitätssiche-rung sind Kernaufgaben der MPA Universität Stuttgart.

 

 

 

 

Rotornabe nach der Fertigung Bild: MPA Stuttgart

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