Lebens‐ und Restlebensdauerverlängerung geschweißter Windenergieanlagentürme und anderer Stahlkonstruktionen durch Schweißnahtnachbehandlung

Die Bemessung von Windenergieanlagen und anderen vorwiegend nicht ruhend belasteten Stahlkonstruktionen wird maßgeblich durch die Ermüdungsfestigkeit kritischer Kerbdetails, insbesondere von Schweißnähten, bestimmt. Durch gezielte Anwendung geeigneter Schweißnahtnachbehandlungsverfahren kann die Ermüdungsfestigkeit und damit die Lebensdauer dieser Kerbdetails deutlich erhöht werden. Am Institut für Bauwerkserhaltung und Tragwerk der Technischen Universität Carolo‐Wilhelmina zu Braunschweig werden derzeit die Verfahren shot peening und ultrasonic peening näher untersucht. Beide Nachbehandlungsmethoden scheinen durch die Kombination von geometrischen und mechanischen Effekten deutliche Erhöhungen der Ermüdungsfestigkeiten geschweißter Verbindungsdetails zu bewirken. Erste Ergebnisse aus Zugschwellversuchen bestätigen dies für geschweißte Ringflanschsegmente. Das ultrasonic peening wurde darüber hinaus auf die Möglichkeit der Ertüchtigung bestehender Bauteile untersucht. Erste Ergebnisse zeigen, daß bei Anwendung des Verfahrens an bis zum Ende der rechnerischen Lebensdauer vorgeschädigten Proben eine Anhebung der Restermüdungsfestigkeit auf das Niveau von unmittelbar nach der Fertigung behandelten Bauteilen möglich ist. Life cycle extension of welded wind energy converters and other steel constructions by weld improvement techniques. The design of Wind Energy Converters and other dynamic loaded structures is significantly defined by the fatigue strength of critical notch details, especially welded joints. Weld improvement techniques seem to be promising to increase the fatigue strength and life time of those details. In context of presently conducted research activities by the “Institut für Bauwerkserhaltung und Tragwerk” at the Technical University Carolo‐Wilhelmina Braunschweig shot peening and ultrasonic peening are more detailed analysed. Both methods seem to produce by their combination of geometrical and mechanical effects a clear improvement of the fatigue strength of welded details. First results from fatigue tests confirm this for welded ring‐flange‐details. The ultrasonic peening was further more tested for the use for the rehabilitation of fatigue stressed existing structures. First results show that the use of the method for specimen which reached their calculated life time can improve the fatigue strength to the level of originally treated specimen.