»Patent-Rezepte gibt es nicht«

Interview / Jörg Mahrlein

Alles eine Frage der Fügung. Wie lassen sich der Mobilkran, eine Windenergieanlage oder Stahlbrücke am besten instand setzen? Die Antworten liefert Jörg Mährlein, Leiter der SLV-Niederlassung Duisburg, eine der weltweit anerkanntesten Adressen.

27. August 2013

Herr Mährlein, was bietet Ihre Niederlassung an Verfahrenswissen an?

Duisburg kümmert sich in erster Linie um das Lichtbogenschweißen in Verbindung mit Spezialwerkstoffen, das thermische Spritzen, das Brennschneiden und das Widerstandsschweißen. Weitere Schwerpunkte sind Werkstoffkunde, Schadensanalyse und Korrosionsschutztechnik.

Apropos Schadensanalyse: Ist sie besonders mit Blick auf Reparaturschweißen gefragt?

Das trifft zu, denn die Grundlage für eine fachgerechte Reparaturschweißung bildet immer das Ergebnis der Schadensanalyse. Nur wenn bekannt ist, was die Schadensursache ist, lässt sich eine zielgerichtete Reparaturschweißung durchführen. Neben dem Reparaturschweißen im klassischen Sinn kommt heute eine Art ›Reparaturschweißen‹ auch zur Anwendung, wenn alte Maschinen und Bauwerke umgebaut beziehungsweise umgenutzt werden sollen.

Welche Verfahren haben sich bei Großbauteilen bewährt?

Eine grundsätzliche Festlegung lässt sich kaum treffen. Neben den technischen Aspekten hat oftmals auch die Sicherheitsphilosophie, die sich in einem Vertrag widerspiegelt, einen Einfluss auf die zu verwendenden Schweißverfahren. Klassisch zählen aber immer noch das teilmechanisierte MAG-Schweißen und seine vollmechanisierte Variante sowie das UP-Schweißen zu den Favoriten. Es kommt aber immer wieder darauf an, für jedes Vorhaben die Verfahren hin auf ihre Wirtschaftlichkeit und auch die Einsatzmöglichkeiten hin zu untersuchen.

»Ohne Fügetechnik ist nix mit Nachhaltigkeit«, betonte Ihr GSI-Geschäftsführer Dr.-Ing. Klaus Middeldorf kürzlich. Erhöht Reparaturschweißen die Nachhaltigkeit?

Wenn man darauf abzielt, Bauwerke einer über die geplante Nutzungsdauer hinausgehende Dauer weiter zu nutzen, kann das Reparaturschweißen selbstverständlich zur Nachhaltigkeit beitragen. In Bezug auf die Nachhaltigkeit kommt dem Korrosionsschutz heute eine Hauptrolle zu.

Worauf kommt es bei Ihren Analysen und Beratungen besonders an?

Gefragt sind hier sehr gute Kenntnisse aus den Werkstoffwissenschaften, denn es handelt sich oft auch um Werkstoffe aus den 1940er-Jahren. Um eine verbindliche Aussage treffen zu können, wird es notwendig, Proben zu entnehmen und diese zu untersuchen Das gehört mittlerweile bei uns zum Tagesgeschäft. Neulich erhielten wir eine Anfrage beim Umbau eines Bauwerks von 1890, bei dem Sicherungsmaßnahmen anstanden. Wir haben dann untersucht, mit welchen Schweißparametern, -zusätzen und -prozessen sich die Reparatur optimal verwirklichen lässt.

Wie verhält sich Reparatur- zum Neuschweißen?

Grundsätzlich ist die Reparaturschweißung aufwendiger und damit auch deutlich teurer als eine Neufertigung. Meistens ist es aber eine Notmaßnahme, denn es muss etwas sofort gesichert oder die laufende Produktion aufrechterhalten werden. Und dann sind die dabei entstehenden Kosten eher sekundär.

Ansonsten gilt es abzuwägen, ob sich ein Bauwerk oder eine Anlage auch nach der Reparatur noch über einen längeren Zeitraum wirtschaftlich betreiben lässt.

Ist also das Reparaturschweißen eigentlich wegen des hohen Aufwandes bei der Vorbereitung, Analyse, Ermittlung der Schweißzusätze in der Regel teurer als Neuschweißen?

Das stimmt. Außerdem kann man im Voraus, wenn der Schaden das erste Mal erkannt wurde, oftmals nicht alle Parameter erfassen, welche die Kosten deutlich nach oben anheben können.

Spielt Ihr Know-how auch beim sogenannten Refitting von Maschinen und Anlagen eine Rolle?

Im Maschinenbau weniger, wir sind eher gefragt beim Repowering von Windenergieanlagen und bei der Instandsetzung von Bauwerken oder Anlagen. Hier geht es häufig darum, im Rahmen einer umfassenden Beratung erst einmal festzulegen, welche Schweißnähte sich durch welche Verfahren prüfen lassen und welche Reparaturmaßnahmen in Frage kommen.

Was zeichnet einen guten Berater für Reparaturschweißen aus?

Ein guter Berater kennt sich bei den Werkstoffen und deren schweißtechnischer Verarbeitung umfassend aus. Er muss dabei auch das erwartete Sicherheitsniveau sowie die Nutzung des Bauwerks oder der Anlage berücksichtigen. So muss er unter anderem prüfen, ob das Bauteil sich dauernd bewegt und daher ermüdungsbeansprucht ist. Oder handelt es sich um ein überwiegend ruhendes Bauteil? Steht die Anlage vorwiegend in der Kälte oder Wärme? Der Fachmann muss sehr viele Faktoren kennen, um vernünftig an die Aufgabenstellung heranzugehen. Wir beobachten, dass oft wichtige Randbedingungen nicht eingehend berücksichtigt werden und die erfolgte Reparaturschweißung dann nicht zum erforderlichen Ziel, nämlich die Wiederinbetriebnahme, führt.

Reparaturschweißen ist also deutlich anspruchsvoller als Neuschweißen?

Unter Reparaturbedingungen müssen viel mehr Faktoren berücksichtigt werden. So kann es passieren, dass ein Stahl nur noch bedingt schweißgeeignet ist und alle qualitätsrelevanten Parameter exakt einzuhalten sind. Neben den Schweißern muss daher auch die verantwortliche Schweißaufsicht über eine umfassende Erfahrung des Reparaturschweißens verfügen. So muss die Schweißaufsicht auch entscheiden können, was zu tun ist, wenn sich ein Werkstoff gar nicht mehr schweißen lässt. Dann bleibt eventuell nur noch eine Schraubverbindung als Lösung übrig. Glücklicherweise verfügen unsere Mitarbeiter auch über solche Fachkenntnisse.

Sie erwägen also im Notfall auch andere Fügeverfahren?

Ja, unser Herz hängt zwar am Schweißen, wenn aber geklebt, geschraubt oder genietet wird, dient es letztendlich der Produktsicherheit und dem Interesse des Kunden, der sein Bauwerk oder Anlage wieder möglichst schnell in Betrieb nehmen will. So beschäftigen sich die Kollegen auch mit mechanischen Fügeverfahren wie Toxen oder Clinchen. Speziell zum Kleben gibt es auch eine enge Zusammenarbeit der GSI mit der TC-Kleben GmbH in Übach-Palenberg. Selbstverständlich verfügen wir hier in Duisburg aber auch über Klebfachingenieure.

Gibt es ergänzende Verfahren, um die Sicherheit zu erhöhen?

An beschädigten Stellen bietet es sich eventuell an, die durchs Schweißen auftretenden Zugspannungen durch Oberflächenbehandlung – die sich vereinfacht mit dem Abhämmern des Nahtbereichs vergleichen lassen – in Druckspannungen umzuwandeln, um die Ermüdungsfestigkeit zu verbessern. Diese Methode wird auch im Rahmen unserer schweißtechnischen Ausbildung vorgestellt, um den zukünftigen Schweißaufsichtspersonen die neusten Erkenntnisse vermitteln zu können.

Kurz zum Widerstandsschweißen, einer Ihrer Spezialitäten: Was beobachten Sie auf diesem Gebiet beim automobilen Karosseriebau?

Im Kommen sind die höher- und höchstfesten Stähle, die sich nur in einem sehr engen Parameterfeld schweißen lassen. Während die Werkstoffe früher kleinere Fehler eher ›verziehen‹ haben, benötigen die hochfesten eine exakte schweißtechnische Verarbeitung. Daher müssen die Maschinen optimal auf diese Werkstoffe eingestellt werden. Und auch das Personal muss auf die richtige Verarbeitung hin geschult werden.

Machen Sie dann auch die Werkstätten fit, damit sie diese neuen Karosseriewerkstoffe reparaturschweißen können?

Das trifft zu: Es gibt dazu Schulungsprogramme, die in Abstimmung mit Automobilherstellern erarbeitet wurden und nach denen dann weltweit schweißtechnische Schulungsmaßnahmen durchgeführt werden.

Sehr hohe Anforderungen an die richtige schweißtechnische Verarbeitung stellt auch der Werkstoff Aluminium. Je nach Legierung kann diese nur dann schweißtechnisch auf höchstem Niveau verarbeitet werden, wenn alle Randbedingungen vom Schweißbetrieb optimal eingehalten werden.

In einem Ihrer Flyer heißt es, dass Sie beim Reparaturschweißen oft unkonventionelle Lösungen anbieten müssen. Nennen Sie bitte ein Beispiel!

Es kommt beim Reparieren schon vor, dass wir von den sogenannten technisch anerkannten Regeln der Technik abweichen müssen.

Zum Beispiel kann es passieren, dass wir zunächst die tatsächlich am Bauteil vorhandenen Spannungen messen, um daraus die dann möglichen und denkbaren Schweißverbindungen abzuleiten. Und das kann dann schon einmal eine Verbindung werden, wie es sie noch in keinem Lehrbuch gibt.

Wir bieten eine Lösung immer in Abstimmung mit dem Betreiber, der eventuell zuständigen Prüfstelle oder Bauaufsichtsbehörde an.

Nikolaus Fecht

Freier Fachjournalist aus Gelsenkirchen

Profil

Unter dem Dach der gemeinnützigen GSI – Gesellschaft für Schweißtechnik International mbH haben sich sechs Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalten (SLVs) aus Duisburg, München, Berlin, Hannover, Fellbach und Saarbrücken sowie die Kursstätte Bielefeld und die Bildungszentren Rhein Ruhr (BZRR) mit Sitz in Oberhausen zusammengeschlossen. Gleichzeitig betreibt die GSI auch Standorte im Ausland. Innerhalb dieses Verbundes ist die SLV Duisburg mit rund 120 Mitarbeitern und einem Jahresumsatz von circa 13 Millionen Euro die größte Niederlassung. Außerdem ist nach eigenen Angaben in der SLV Duisburg das in Europa führende Labor für Widerstandsschweißen, das vor allem für die Automobilindustrie tätig ist.

Erschienen in Ausgabe: 05/2013