Bei der Bemessung von Krankonstruktionen sind in der Regel die Ermüdungsnachweise maßgebend. Einige Anschlüsse der im Kranbau üblichen Konstruktionsdetails können jedoch für die Anwendung des Nennspannungskonzeptes nicht in die in den Normen vorhandenen Kerbfallkataloge eingeordnet werden. Dies ist insbesondere bei geschweißten Bauteilen der Fall. Daher wurde in engem Kontakt mit der Industrie eine Auswahl derjenigen kranspezifischen Konstruktionsdetails identifiziert, für die der dringlichste Bedarf nach genormten Ermüdungsfestigkeitswerten gesehen wurde. Im Rahmen des FOSTA‐Projektes P 512 wurden für diese Details Dauerfestigkeitsversuche durchgeführt, so daß konkrete Vorschläge für die Einordnung in die Kerbklassen nach Eurocode 3 gemacht werden konnten. Darüber hinaus wurden Versuche an bekannten Kerbdetails aus hochfesten Stählen durchgeführt. Eine generelle Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit gegenüber normalfesten Baustählen konnte nicht festgestellt werden. Details mit geringerer Kerbschärfe verhalten sich jedoch aufgrund der höheren Sorgfalt beim Schweißen hochfester Stähle gutmütiger und können höher eingeordnet werden. Das Projekt P 512 wurde durch die Stiftung Stahlanwendungsforschung, Essen, gefördert und im Auftrag der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. durchgeführt.

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.

Um den Kerbfallkatalog der neuen europäischen Normung um kranspezifische Kerbdetails und höhere Streckgrenzen zu erweitern, wurden bereits im Forschungsprojekt P 512 der FOSTA verschiedene geometrische Ausführungen der aufgeschweißten Längsrippe sowie fünf unterschiedliche Varianten stumpfgestoßener Bleche aus hochfestem Stahl untersucht. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse wurde als Grundlage für weitere Untersuchungen auf europäischer Ebene im Rahmen des ECSC-Forschungsprojekts LIFTHIGH -"Efficient Lifting Equipment With Extra High Strength Steel" verwendet. Dabei wurden am Beispiel der aufgeschweißten Längsrippe aus hochfesten Feinkornbaustählen nachbehandelte Schweißnähte mit WIG-Decklage bzw. mit beschliffener Schweißnaht untersucht. Für eine weiterführende Beurteilung der stumpfgestoßenen Bleche wurden die bereites in P 512 betrachteten Ausführungsvarianten der Stumpfstöße aus S 960 QL hier auch aus S 690 QL und S 1100 QL hergestellt und untersucht. Des Weiteren wurde als neues Detail ein Blech mit aufgeschweißter Querrippe in das Versuchsprogramm aufgenommen.

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In diesem Aufsatz werden Untersuchungsergebnisse aus dem von der Forschungsvereinigung für Stahlanwendung e.V. finanzierten Projekt P633 – “Detaillösungen bei Ermüdungsfragen und dem Einsatz hochfester Stähle bei Türmen von Offshore‐Windenergieanlagen” vorgestellt. Neben allgemeinen Überlegungen und Versuchen zur Steigerung der Ermüdungsfestigkeit durch Einsatz von hochfesten Stählen in Kombination mit Schweißnahtnachbehandlungsverfahren, stand in diesem Projekt eine Strukturoptimierung eines Tripod‐Knotens im Vordergrund.