Um die Stabilität der Flanschverbindungen der Stahlturmsegmente zu erhöhen, positionieren Sie die Verschraubungen deutlich näher zur Turmwand. Warum können so die Anzahl der Schrauben und die Gesamtvorspannkraft erhöht werden?
Patrick Junkers: Das HYTORC-Konzept orientiert sich an von APQP4Wind (eine Organisation aus OEMs und Lieferanten der Windindustrie) standardisierten Verbindungselementen: optimierte Kopfschrauben sowie die Standard-ISR-Mutter. Das sind Standard-Bundmuttern, die auch als Doppelsechskant hergestellt werden können, die den Anforderungen an Klasse-2-Muttern entsprechen und als voll tragfähig gelten. So kann unserer Auffassung nach die Schlüsselweite um bis zu vier Größen ohne Einbußen reduziert werden. Folglich lassen sich die Muttern deutlich dichter an der Turmwand platzieren, was Raum für zusätzliche Verschraubungen bietet. Diese werden prozesssicher und kontrolliert mit mobilen hydraulischen Drehmomentschraubern in den überelastischen Bereich verschraubt. Dort näher an der Turmwand leiten sie die Kräfte direkter ab.
HYTORC hat dafür ein spezielles Schraubmontageverfahren entwickelt. Worin besteht die Innovation?
Patrick Junkers: Dass man mit handelsüblichen, hydraulischen Drehmomentschraubern von HYTORC kombiniert mit einer Dokumentations- und Verfahrenspumpe prozesssicher in den überelastischen Bereich verschrauben kann. Das gilt fürs streckgrenzgesteuerte Anziehen und das kombinierte Vorspannverfahren. Zudem entwickelten wir einen Montagewagen, mit dem sich Schraubverbindungen M72 auch streckgrenzgesteuert, somit überelastisch ohne große körperliche Anstrengung mit bis zu 40.000 Newtonmeter verschrauben lassen.
Sie setzen optimierte Kopfschrauben und Standard-ISR-Muttern ein. Beeinflusst das die Geschwindigkeit der Montage?
Patrick Junkers: Nein. Viel Zeit sparen wir dadurch, dass die bisher lose eingelegten Schrauben (um die tonnenschweren Segmente passgenau mittels Krans aufeinanderzusetzen) vor der Montage nicht mehr einzeln umgedreht werden müssen. Nebenbei eliminieren wir eine umständliche und körperlich anstrengende Tätigkeit für den Monteur.
Aus dem schnelleren Verschrauben der Turmsegmente ergeben sich kürzere Aufbau- und Kranzeiten.
Sie senken Korrosionsschutz-Kosten. Wie?
Patrick Junkers: HYTORC setzt auf den drehenden Anzug, für den kein Bolzenüberstand benötigt wird: Der Hydraulikschrauber greift direkt auf die ISR-Mutter zu. Zudem kommt er während des Anziehvorgangs weder mit der Flanschoberfläche noch der Turmwand in Berührung, da er sich über eine Inlineschiene an den benachbarten Muttern abstützt. In anderen Worten: Da der Korrosionsschutz nicht beschädigt wird, muss hier nicht nachgebessert werden, was Zeit und Ressourcen spart.
Durch Einsatz zweier halbautomatischer Montagewagen schaffen Sie Verschraubungen eines Flansches in einer Stunde. Welche Vorteile hat Ihr Verfahren noch?
Patrick Junkers: Aus dem schnelleren Verschrauben der Turmsegmente ergeben sich klar kürzere Aufbau- und Kranzeiten plus mehr Arbeitssicherheit dank reduzierter körperlicher Belastungen. Zusätzlich erreichen wir mit unserem Verfahren ein deutlich höheres, gleichmäßiges Vorspannkraftniveau sowie eine höhere, gleichmäßiger verteilte Flächenpressung auf den Turmflanschen bei geringsten Setzverlusten und maximaler Dauerschwingfestigkeit.
Als entscheidend bezeichnen Sie das streckgrenzgesteuerte Anziehverfahren. Was steckt dahinter?
Patrick Junkers: Das mobile hydraulische Montageverfahren „Streckgrenzen gesteuert (SGA)“, das für uns seit 2016 eine wichtige Rolle spielt, lastet Normschrauben von vornherein maximal aus. Erreicht wird damit ein deutlich höheres Vorspannkraftniveau bei voller Kontrolle der Schraubenqualität. Darüber hinaus dürfen die Schrauben mit einem Anzugsfaktor A = 1,0 dimensioniert werden. Dadurch können Schraubverbindungen kleiner dimensioniert sowie deren Anzahl und Durchmesser reduziert werden – mit vielen positiven Folgen für Konstruktion und Design. Im Zusammenspiel mit einer fachgerechten Auslegung der Verbindungselemente ist der Weg zur wartungsarmen oder wartungsfreien Schraubverbindung möglich.
Hierzu gibt es ein Forschungsprojekt ...
Patrick Junkers: Das IGF-Vorhaben 20838N „Streckgrenzgesteuertes Anziehen von geschraubten Verbindungen M12 bis M72 im Stahlbau“. Im Entwurf des Abschlussberichtes heißt es, dass das streckgrenzgesteuerte Anziehverfahren auch in Verbindung mit HV-Garnituren als prozesssicheres Anziehverfahren im Stahlbau gewertet wird.
