Thema des Monats: Wellenbrecher falsch geschweißt

(November 2019) Bei Wellenbrechern in einem Fußballstadion kam es bei Belastung zu Rissen an der Verbindung zwischen der Ronde und den Haltelaschen. Lesen Sie, warum die falsch positionierte Schweißnaht zum Schaden führte.

Schadensfall: Wellenbrecher falsch geschweißt
Schadhafte Schweißverbindung Rohr/Deckel/Stege. Die Stege sind verbogen, die Zinkschicht ist aufgerissen.

Bei Freiluftveranstaltungen oder im Bereich von Fußballstadien werden üblicherweise Absperrgitter in Form von sogenannten Wellenbrechern eingesetzt, um zu verhindern, dass das Publikum beziehungsweise die Fans auf die Bühne oder auf das Spielfeld gelangen. Wellenbrecher werden meist als geschweißte Stahlkonstruktionen aus Rund- und Vierkantrohren, zum Korrosionsschutz feuerverzinkt, ausgeführt.

Im vorliegenden Fall waren Schweißverbindungen an den Wellenbrechern eines Fußballstadions beim Andrang der Fußballfans beim Versuch, auf das Spielfeld zu gelangen, gebrochen. Die Konstruktion war so ausgeführt worden, dass eine Ronde mit einer Dicke von acht Millimetern und einem Durchmesser von achtzig Millimetern zwei Schlitze aufwies, durch die Haltelaschen gesteckt und an der Rückseite verschweißt wurden. Anschließend wurde die Ronde an die Stirnseite eines Rundrohres aufgeschweißt und alles feuerverzinkt. Bei den verwendeten Werkstoffen handelte es sich zum Teil um S235JR beziehungsweise um S355J0 nach DIN EN 10025-2, wobei es keine Vorgaben für die Fertigung gab. Bei Belastung kam es zu Rissen an der Verbindung zwischen Ronde und Haltelaschen und zu mechanischen Verformungen in diesem Bereich.

Schadensfall: Wellenbrecher falsch geschweißt
Makroschliff durch den Schadensbereich. Die Bindefehler sind durch Pfeile gekennzeichnet, die Nahtgrößen sind eingetragen, innen ist Zinkschwamm zu erkennen.

Positionieren Sie die Schweißnaht richtig

Bei der Sichtprüfung der Schadensteile entstand der Eindruck, dass die Schweißnähte an der Außenseite lagen und eine maximale Dicke von 1,5 Millimeter aufwiesen. Es stellte sich bei den weiteren Untersuchungen jedoch heraus, dass die Schweißnähte innen lagen und an den Außenseiten lediglich die Zinkschicht aufgerissen war. Eine Schliffuntersuchung ergab, dass es sich zum einen um eine falsche Positionierung der Schweißverbindung Ronde/Laschen handelt, zum anderen um Flankenbindefehler in den Verbindungen Ronde/Rohr.

Durch die falsche Positionierung wurden die Schweißverbindungen nicht im Bereich der Schweißfuge ausgeführt, sondern seitlich versetzt, was zu wesentlich geringeren Einschweißtiefen geführt hat, als bei richtiger Position möglich gewesen wäre. Die Flankenbindefehler in den Verbindungen Ronde/Rohr sind auf zu geringe Wärmeeinbringung zurückzuführen.

Besprechungen mit dem ausführenden Schweißbetrieb, dem Auftraggeber und dem Prüflabor ergaben, dass es sich um mangelnde Handfertigkeit durch unzureichende Schulung und fehlende Prüfung der ausführenden Schweißer gehandelt hatte. Es fiel aber auch auf, dass es in den Fertigungsvorgaben keinerlei Hinweise über Werkstoffe, Nahtgrößen, Einschweißtiefen oder geforderte Schweißnahtqualitäten nach DIN EN ISO 5817 gab.

Vermeiden Sie den Schaden

Nach Änderung und Optimierung der Zeichnungsvorgaben in Zusammenarbeit von Auftraggeber, Fertigungsfirma und Prüflabor und entsprechender Nachschulung der Schweißer wurden dann zunächst Arbeitsproben geschweißt und untersucht und erst nach positiven Untersuchungsergebnissen wurde die Neufertigung der Austauschteile durchgeführt.

Darüber hinaus wurde festgelegt, dass alle von der ausführenden Firma und den betroffenen Schweißern gefertigten Absperrgitter komplett ausgetauscht und neu gefertigt werden mussten.

Für die Neufertigung wurden für die Dauer der Fertigung in regelmäßigen Abständen fertigungsbegleitend Arbeitsproben geschweißt, die dann mit Bruchprüfung und Makroschliffanfertigung untersucht und fotografisch dokumentiert wurden. Dies wurde – nach Anleitung der Mitarbeiter des Prüflabors – durch die ausführenden Schweißer vor Ort durchgeführt.

Hinsichtlich der Werkstoffauswahl wurde festgelegt, dass bei der Bestellung ein S355J2+N vereinbart wurde mit der Zusatzanforderung „zum Verzinken geeignet“.

Stichprobenweise wurden Materialabnahmeprüfzeugnisse 3.2 nach DIN EN 10204 angefordert und mit den Fertigungsunterlagen dokumentiert.

Gabriele Weilnhammer

Schadensvermeidung

Beachten Sie die Regeln

  • Bei der Fertigung von sicherheitsrelevanten Bauteilen ist es wichtig, dass die Arbeiten von geprüften Schweißern sorgfältig und unter Beachtung der entsprechenden technischen Regelwerke durchgeführt werden.
  • Im Vorfeld der Fertigung und fertigungsbegleitend sollten Arbeitsproben geschweißt und geprüft werden.
  • Die Schweißnahtvorbereitung und die Brennerpositionierung sind sorgfältig zu planen und durchzuführen.
  • Bei der Vertragsvereinbarung sind genaue Festlegungen zwischen Schweißbetrieb und Auftraggeber über Nahtgrößen, Einschweißtiefen und Nahtgüten zu treffen. 

Lese-Tipp

Lernen Sie aus Schweißschäden

Kürzlich erschien beim Coleman-Verlag eine neue Ausgabe in der Schadensfallbuchreihe aus dem dieser Fall stammt. Mit diesem vierten Band aus der Reihe „Schäden im Metallbau“ stellen wir erstmals einhundert Schadensfälle aus einem speziellen Bereich des Metallbaus vor – dem Schweißen. Gabriele Weilnhammer ist einer der 19 Autoren des Buches und hat interessante Schadensfälle aus ihrer gutachterlichen Arbeit beigesteuert.

Mit dem Buch erhalten Sie das notwendige Handwerkzeug, wie Sie aus den Schweißschäden anderer lernen und folgenschwere, teure, unangenehme und rufschädigende Fehler vermeiden können.

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Letzte Aktualisierung: 04.11.2019