Reduktion der Wanddicken bei Tragtürmen von Windenergieanlagen durch den Einsatz höherfester Stähle: Fid-Bau Portal

Reduktion der Wanddicken bei Tragtürmen von Windenergieanlagen durch den Einsatz höherfester Stähle

Ummenhofer, Thomas / Weich, Imke / Bergers, Jennifer / Herion, Stefan

10.1002/stab.200710068.abs

Bei der Bemessung von Windenergieanlagen wird der Nachweis der Ermüdungsfestigkeit kritischer Kerbdetails, insbesondere von Schweißnähten, maßgebend. Da die in den anzuwendenden Regelwerken aufgeführten Kerbklassen der Schweißnahtdetails unabhängig von der Streckgrenze des Werkstoffs gelten, ist hier der Einsatz höherfester Stähle unwirtschaftlich. Schweißnahtnachbehandlungsverfahren können die Ermüdungsfestigkeit und damit die Lebensdauer dieser Kerbdetails jedoch deutlich erhöhen. Neue Untersuchungen mit Hochfrequenzhämmerverfahren belegen, dass beim Werkstoff S 690 eine Verdopplung der Ermüdungsfestigkeit möglich ist. Am Beispiel einer Schweißverbindung einer Offshore‐Windenergieanlage wird gezeigt, dass bei Anwendung der untersuchten Verfahren bei Einsatz eines S 690 Q die erforderliche Blechdicke auf 45% reduziert werden kann.

Reduction of plate thickness of wind energy converters made by high strength steels.

The design of wind energy converters is significantly defined by the fatigue strength of critical notch details, especially welded joints. The usage of high strength steels leads to no economical benefit because the fatigue strength of welded notch details are defined in design rules independently from the yield strength. The application of post weld treatment methods may increase the fatigue strength of these details significantly. Investigations on high frequency peening methods prove that a doubling of the fatigue strength can be achieved for steel grade S 690. An example of a connection detail is presented where it can be shown that by the application of the investigated methods together with a steel S 690 Q the plate thickness can be reduced to 45%.