Von Cobots bis China: 22. Tagung Schweißen in der maritimen Technik und im Ingenieurbau

Ausgeklügelte Produktions- und Transportsysteme bei STILL

Das Branchentreffen begann mit einer Führung durch Werkshallen voller durchdachter Produktionsabläufe: Bei STILL in Hamburg-Billbrook erhielten die Teilnehmer ausführlichen Einblick in die Herstellung von Gabelstaplern, vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt. Vollautomatisierte Schweißprozesse erwiesen sich dabei als Standard, ob bei der Fertigung von Hubzylindern, Rahmen, Fahrerschutzdächern oder Masten. Doch auch den Blick hin und wieder nach oben zu richten, lohnte sich: STILL nutzt für eine effiziente Produktion ein ausgeklügeltes Transportsystem, das Komponenten wie z. B. Fahrerschutzdächer an Schienen unter den Hallendecken selbstständig zu ihrer nächsten Station fahren lässt – zusätzlich zu automatisiert fahrenden Transportrobotern und automatischen Boden-Transportsystemen.

Wann erscheint die neue EN 1090-1? Einblicke in die Normungsarbeit

Am nächsten Morgen eröffnete Armin Schlieter, Geschäftsführer der SLV Nord, den Vortragstag mit einer Vorstellung der 15 Ausstellerfirmen und ihrer Tätigkeitsbereiche und dankte dem Tagungskomitee für die thematisch vielfältige Zusammenstellung des Programms.

Dieses begann mit einem Insider-Bericht aus der Arbeit technischer Normungsgremien: Prof. Dr.-Ing. Michael Volz von der Technischen Hochschule Würzburg-Schweinfurt machte die Herausforderungen, die die im Januar 2025 in Kraft getretene neue Bau-PVO für den Stahlbau mit sich bringt, am Beispiel der EN 1090-1 deutlich. Die Norm, nach der z. B. Schweißzertifikate auf Baustellen gefordert werden, ist im Wesentlichen noch auf dem Stand von vor 30 Jahren, so der Experte. Aufgrund der neuen Bau-PVO arbeite man aktuell erneut mit Hochdruck an einer Neuausgabe, die bisher an juristischen und formalen Randbedingungen gescheitert sei. Ein besonders herausfordernder Punkt sei dabei u. a. die Integration der von der EU-Kommission neu geforderten Leistungsmerkmale zur ökologischen Nachhaltigkeit, für die es bzgl. ihrer konkreten Umsetzung noch einigen Klärungsbedarf gebe.

Nach dem Eröffnungsvertrag zum Thema Regelwerke führte Dieter Kocab die Zuhörer direkt hinein in die schweißtechnische Praxis: Der Geschäftsführer der KDTechnologie-Beratung GmbH zeigte häufig noch ungenutzte Potentiale des MSG-Schweißens auf. Dabei schilderte er für konkrete Anwendungsfälle geschaffene Lösungen aus verschiedenen Marktsegmenten wie Behälter- Schiff-, Schienenfahrzeug- und Brückenbau, die z. B. Wirtschaftlichkeit, Qualität, Ergonomie oder Arbeitssicherheit optimieren. Da innovative neue Arbeitsweisen – z. B. Schweißen mit langem Stick out oder Absaugbrennern – für die betroffenen Mitarbeiter allerdings oft zunächst gewöhnungsbedürftig seien und teilweise auf Misstrauen stießen, sei eine gezielte Beratung der Betriebe und Schulung des Personals von entscheidender Bedeutung.

Ein Bauwerk aus dem späten 19. Jh. oder der ersten Hälfte des 20. Jh. braucht eine Reparaturschweißung – doch woher wissen, ob der Stahl schweißgeeignet ist? Diese Frage stand bei Steffen Wagner im Fokus, der den Themenblock „Praktische Anwendungen und Erfahrungen“ mit einer Beschreibung des von der SLV Halle entwickelten „Technologischen Aufschweißbiegeversuches“ eröffnete. Der Versuch liefert Informationen über das Rissauffangvermögen des Stahls und hilft so bei der Einschätzung des Risikos der Entstehung von Sprödbrüchen. Die Prüfung kann bei verschiedenen Temperaturen bis zu -40 Grad erfolgen und gibt Hinweise darauf, ob in Bereichen potentieller Schweißungen durch Wärmebehandlungen („Revitalisierungsglühen“) die Zähigkeit erhöht werden muss. Wagner gab in seinem Vortrag Einblicke in die Prüfung der Lesumbrücke bei Bremen 2019 und ordnete den Aufschweißbiegeversuch in weitere bei Altstahl sinnvolle Werkstoffprüfungen ein.

Schiffspropeller aus dem 3D-Drucker

Eine weitere zukunftsweisende Fertigungsmethode stand beim nächsten Vortrag im Mittelpunkt: Additive Fertigung. Wie Christian Klötzer-Freese von der Mecklenburger Metallguss GmbH betonte, hält die Technik zunehmend auch in den Schiffbau Einzug und bietet sich besonders für große Einzelteile an, die mit herkömmlichen Methoden nur langsam, kostenintensiv und schwierig herstellbar sind – wie z. B. Schiffspropeller. Klötzer-Freese zeigte ausführlich, wie die komplexen Geometrien aus doppelt gekrümmte Flächen mit dünner werdenden Blattspitzen Schicht für Schicht aufgebaut werden können, wobei eine Kontrolle in Echtzeit durch am Roboter montierte Laserscanner erfolgt, die dem Bediener Rückmeldung über die aktuelle Lagenhöhe und -breite geben. Auch das anschließende Schleifen und Fräsen, das notwendig ist, um die raue Oberfläche aus Schweißraupen in einen strömungstechnisch optimierten Propeller zu verwandeln, könne – so Klötzer-Freeses Blick in die Zukunft – direkt von den Schweißrobotern, übernommen werden, die hierfür automatisch ihr Werkzeug wechseln.

Um die Frage der Vorhersagbarkeit von Schweißeigenspannungen drehte sich alles bei der nächsten Referentin: Jacqueline Benavides Flores von der Technischen Universität Hamburg (TUHH). Schweißeigenspannungen sind innere Spannungen, die durch ungleichmäßige Abkühlung und Schrumpfung sowie äußere Zwangsbedingungen beim Schweißprozess im Material eines Werkstücks entstehen, und in ungünstigen Kombinationen mit Betriebslasten dessen Lebensdauer verkürzen können. Herkömmliche experimentelle Untersuchungen von Schweißeigenspannungen bestehen in zerstörenden und zerstörungsfreien Methoden, z. B. Bohrlochmethode oder Ultraschall, sowie der Aufzeichnung des zeitabhängigen Temperaturfeldes während des Schweißens und der Abkühlung. Da diese zeitlich und personell sehr aufwendig sind, wurde an der TUHH eine numerische Methode entwickelt, um Schweißeigenspannungen und ihre Auswirkungen auf die Ermüdungsfestigkeit über eine mathematische Simulation abschätzen zu können.