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Der Trend bei industriellen Windenergieanlagen (WEA) zu immer leistungsfähigeren und damit auch größeren Anlagen stellt auch an die benötigten Verbindungselemente immer höhere Anforderungen. Schließlich wirken auf die sicherheitsrelevanten Bauteile Umgebungsbedingungen wie Wind, Wasser, Schnee, Eis und wechslende Temperaturen ein. Zusätzlich entsteht eine starke Beanspruchung der schlanken Bauwerke im Betrieb durch teils hohe Eigengewichte und hohe dynamische Betriebskräfte.

Daraus lassen sich allgemeine Anforderungen an die Verbindungselemente ableiten:

Textron Fastening Systems verwendet Werkstoffe mit besonders spezifizierten Eigenschaften. Zudem läuft die Herstellung der Verbindungselemente bezogen auf Formgebung, Wärmebehandlung, Oberflächenschutz und Schmierung unter optimierten technologischen Bedingungen.

Peiner hochfeste vorspannbare (HV) Schraubengarnituren werden vorrangig in

eingesetzt. HV-Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9 mit großer Schlüsselweite nutzen im Vergleich zu „normalen“ Stahlbauschrauben die Schraubenfestigkeit besser aus. Dadurch werden bei gleichem Kraftschluss weniger Schrauben benötigt, oder es können Produkte mit kleineren Abmessungen eingesetzt werden. Darüber hinaus wird durch die große Schlüsselweite die Unterkopfpressung gering gehalten, so dass die aufgebrachte Vorspannkraft über die Verwendungszeit weitestgehend erhalten bleibt.

Die Produkte werden von M12 bis M48 geliefert und stehen hauptsächlich in feuerverzinkter Ausführung oder bei Bedarf in „schwarz“ zur Verfügung.

Peiner HV-Schrauben dürfen nur mit Peiner HV-Muttern und -Scheiben verschraubt werden, um das genormte Anziehverhalten und bei feuerverzinkten Verbindungselementen zusätzlich die Gewindepassfähigkeit sicherzustellen. Die HV-Muttern, feuerverzinkt, sind einbaufertig geschmiert. Eine zusätzliche Schmierung von Schraube, Mutter oder Scheibe verändert die Vorspannwerte und führt zu Montagefehlern.

Die einzelnen Verbindungselemente sind für eine Nenngröße beliebig zu einer Garnitur kombinierbar und nur mit gleichem Oberflächenzustand einzusetzen (keine Mischanwendung wie „schwarze“ Schraube und feuerverzinkte Mutter).

Nach dem Anziehen muss das Schraubengewinde bei planmäßig vorgespannten sowie bei SL- und SLP-Verbindungen mit zusätzlicher Zugbeanspruchung einen vollständigen Gewindegang über die Mutter hinausragen. Bei nicht planmäßig vorgespannten Verbindungen ohne zusätzliche Zugbeanspruchung reicht es aus, wenn das Schraubenende mit der Außenfläche der Mutter abschließt.

Zum Ausgleich der Klemmlänge sind auf der Seite, auf der nicht gedreht wird, bis zu drei Scheiben mit einer Gesamtdicke von maximal 12 mm zulässig.

Die zulässige Neigung der Auflageflächen am Bauteil gegen Auflageflächen des Schraubenkopfes und/oder Mutter beträgt bei vorwiegend ruhender Beanspruchung #4 % (ø2°) und bei nicht vorwiegend ruhender Beanspruchung #2 % (ø 1°). Bei Überschreitung der Grenzwerte sind zum Ausgleich Keilscheiben ausreichender Härte einzubauen. Beim Verschrauben von U- oder I-Profilen sind die Keilscheiben nach DIN 6917 oder DIN 6918 zu verwenden.

Vormaterial: Bestellgrundlage für den Stahl sind eigene, technische Lieferbedingungen, die über die Anforderungen der Normen hinausgehen. Beispiel dafür ist die Eingrenzung von Phosphor- und Schwefel-Gehalt oder Reinheitsgrad.

Die hohen Anforderungen der Windenergie legen diese Spezifikationen auch für alle anderen HV-Schrauben des Herstellers fest. „Bei uns genügt jede HV-Schraube den hohen Anforderungen der Windenergie,“ sagt Siegfried Jende, Werkleiter von Textron Fastening in Peine. „Nur so können wir ein gleich bleibendes Qualitätsniveau sicherstellen.“ Ein Beispiel: Der Prüfwert „Kerbschlagzähigkeit“ für das Verformungsvermögen liegt bei den HV-Schrauben für die Windenergie bei 28 J bei -20 °C, bzw. 27 J bei -40 °C. Die DIN EN ISO 898-1 legt diesen Wert auf 20 J bei Raumtemperatur fest.

Formgebung: Die Kaltformgebung ausgehend vom Draht wird auf Mehrstufen-Kaltumform-Automaten durchgeführt. Die Warmformgebung ausgehend von Stangenmaterial erfolgt auf Reibspindelpressen (teilweise mit induktiver Erwärmung bei Durchmessern größer M30).

Wärmebehandlung (Vergütung): Die Wärmebehandlung erfolgt durch moderne, rechnergestützte Durchlaufvergütungsanlagen mit Kohlenstoff-(C-Pegel)-Regulierung. Das vermeidet Auf- und Abkohlung. Ein Los kann somit unter gleichen Prozessbedingungen wärmebehandelt werden und sichert hohe Gleichmäßigkeit.

Feuerverzinken (Korrosionsschutz): Der Korrosionsschutz von Textron Fastening-Produkten richtet sich nach den gemeinsam mit der TU Darmstadt und der TH Hamburg erarbeiteten wissenschaftlichen Erkenntnissen sowie nach den Herstellungsrichtlinien von DSV und GAV:

Schmierung der Muttern (Sicherung des Anziehverhaltens beim Vorspannen): In moderner Durchlaufanlage hat Tex-tron Fastening die Möglichkeit zur Optimierung der Verfahrensparameter (Konzentration des Schmierstoffes, Tauchdauer, Schleuderdrehzahl der Zentrifuge, Dauer des Schleudervorgangs). Das minimiert eine Streuung der Reibzahlen.

Weitere Informationen

Peiner HV-Schrauben

KEM 459

VDMA: Windenergie

Bundesverband Windenergie

Wirtschaftsverband Windkraft

Fördergesellschaft Windenergie

Fördergesellschaft Erneuerbare Energien