Optimierung der Produktivität bei der Herstellung von Gründungsstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen durch die Implementierung des Laserstrahlschweißens im Vakuum, Teilvorhaben: Prozessentwicklung und mechanisch-technologische Eigenschaften der LaVa-Schweißverbindungen

Description: Die Energiewende ist die forderndste Aufgabe der Bundesregierung für die nächsten Jahrzehnte. Um bis 2050 klimaneutral zu werden, muss der Anteil der erneuerbaren Energien weiter ausgebaut werden. Wichtige Bestandteil dieser Strategie sind hochleistungsfähige Offshore Windenergieanlagen (OWEA). Die verfügbaren Produktionskapazitäten sind allerdings mit den bereits geplanten OWEA-Projekten voll ausgelastet. Da die maximale Produktivität konventioneller Schweißverfahren wie dem Unterpulverschweißen erreicht ist, kann eine nennenswerte Produktivitätssteigerung nur durch echte Innovationen wie der Substitution der konventionellen Verfahren durch Hochleistungsverfahren wie dem Laserstrahlschweißen im Vakuum (LaVa) erreicht werden. Die Implementierung der LaVa-Technologie verspricht einen signifikanten Produktivitätsgewinn und großen Wettbewerbsvorteil. Da bisher noch keine industrielle Anwendung im Dickblechbereich für das Laserstrahlschweißen im Vakuum existiert, muss innerhalb des Projektes eine neuartige Schweißanlage für das Fügen von Dickblech zur Herstellung von Monopiles konzipiert und umgesetzt werden. Den größten Umfang nimmt dabei die Qualifizierung des Verfahrens ein, da im Offshore Bereich sehr hohe Anforderungen an die Schweißnähte gestellt werden. Dazu gehört unter anderem das Erreichen sehr hoher Zähigkeitswerte der Schweißverbindungen. Im Dickblechbereich kommt es aufgrund der Fertigungstoleranzen zu großen Spalten zwischen den zu verschweißenden Blechen. Das gemeinsame Teilziel der Bauteilhandhabung sowie der Schweißtechnik ist demnach die Optimierung der Vorrichtungen und Verfahren im Hinblick auf die Kantenvorbereitung, Blechpositionierung sowie Spaltüberbrückbarkeit des Schweißprozesses, um anforderungskonforme und defektfreie Schweißverbindungen zu erzeugen. Das weitere Ziel der Nachweis der strukturellen Integrität der geschweißten Einzelrohrschüsse. Der Projektabschluss wird mit der Fertigung von Demonstratoren im Realmaßstab erreicht.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Blech ? Energiewende ? Offshore-Windkraftanlage ? Verfahrensoptimierung ? Anteil erneuerbarer Energien ? Produktivität ? Schweißen ? Offshore ?

Region: Land Berlin

Bounding boxes: 13.41667° .. 13.41667° x 52.5° .. 52.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (Projektverantwortung)
• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• RWE Renewables Europe & Australia GmbH (Mitwirkung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2023-06-01 - 2026-05-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Process development and mechanical-technical properties of LaVa welded joints
  Description: The energy turnaround is the German government's most demanding task for the coming decades. In order to become climate-neutral by 2050, the share of renewable energies must be further expanded. Important components of this strategy are high-performance offshore wind turbines (OWEA). However, the available production capacities are fully utilized with the WTG projects already planned. Since the maximum productivity of conventional welding processes such as submerged arc welding has been reached, a significant increase in productivity can only be achieved through real innovations such as the substitution of conventional processes with high performance processes such as laser beam welding in vacuum (LaVa). The implementation of LaVa technology promises a significant productivity gain and major competitive advantage. Since no industrial application for laser beam welding in vacuum exists in the thick plate sector to date, a novel welding system for joining thick plate to produce monopiles must be designed and implemented within the project. The largest part of the project is the qualification of the process, since very high demands are placed on the weld seams in the offshore sector. Among other things, this includes achieving very high toughness values for the welded joints. In the thick plate area, large gaps occur between the plates to be welded due to the manufacturing tolerances. Accordingly, the common sub-goal of component handling as well as welding technology is to optimize the fixtures and processes with regard to edge preparation, sheet positioning as well as gap bridgeability of the welding process in order to produce welded joints that conform to requirements and are free of defects. The further objective of demonstrating the structural integrity of the welded single pipe sections. The project will be completed with the fabrication of real-scale demonstrators. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1127855

Status

Aktiv

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