Nachhaltige Produktion geschweißter Strukturen

Durch geeignete Auswahl und Anwendung von modernen Schweißprozessen kann auf Aspekte aller Nachhaltigkeitsdimensionen Einfluss genommen werden. Durch Entwicklung und Anwendung moderner, automatisierter Hochleistungsprozesse verbessert das Projekt B3 sowohl die Leistungsfähigkeit als auch die Nachhaltigkeit von Fügeverbindungen. Hauptsächliche Vorteile ergeben sich durch die Senkung des Gesamtenergieeintrags und Anzahl der Lagen als auch durch Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren.

Zur Untersuchung der Ressourceneffizienz und der Umweltauswirkungen wurden verschiedene Schweißverfahren beleuchtet. Die Ergebnisse zeigen, dass herkömmliche Prozesse deutlich mehr Ressourcen wie Material, elektrische Energie und Zeit verbrauchen als die entwickelten Hochleistungslichtbogen- und Laser-MSG-Hybrid Verfahren. Bestätigt wurden diese Verbesserungen durch Ökobilanzen, die die Umweltauswirkungen der Prozesse bezogen auf einen Meter Schweißnaht wiederspiegeln.

Weiterhin wurden die Prozesse in der sozialen Dimension untersucht, wobei den B3 Prozessen gänzlich geringere Gesundheitsrisiken attestiert wird. Die tiefgreifende Betrachtung des MSG-Tandem Prozesses führte zunächst zur Beherrschung des komplexen Parameterraums und weiterhin zur Steigerung von Leistungsfähigkeit und zugleich Ressourceneffizienz. Der Energieverbrauch zum Schmelzen des Zusatzwerkstoffs ist je nach Kennlinie und Betriebsart einer Schweißstromquelle unterschiedlich und kann durch das MSG-Tandemverfahren und dessen geschickte Einstellung deutlich verbessert werden. Zur Demonstration der B3 Prozesse werden Verbindungen für längsnahtgeschweißte Rohre und Rohr-Rohr-Stumpfnähte geschweißt und die Möglichkeiten durch einen makroökonomischem Anwendungsfall verdeutlicht. Die Ergebnisse des multiregionalen Input/Output Modells zeigen, dass der Ersatz herkömmlicher Technologien den globalen CO2 Ausstoß reduziert und somit durch moderne Schweißtechnik ein Beitrag zur Verminderung des Klimawandels geleistet werden kann.
Mehr zu Herausforderungen, Ansätzen und Ergebnissen von Projekt B3 finden Sie in dieser Powerpoint-Präsentation