JAM - Jacket Additive Manufacturing

Wire Arc Additive Manufacturing für innovative und optimierte Jacket-Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen

Offshore-Windenergie ist ein zentraler Baustein der Energiewende. Mit zunehmenden Turbinengrößen und der Errichtung von Windparks in größeren Wassertiefen steigt der Bedarf an zuverlässigen, kosteneffizienten und skalierbaren Tragstrukturen. Jacket-Strukturen bieten dabei ein großes Potenzial als Alternative zu Monopiles. Ihre Herstellung bleibt jedoch aufgrund komplexer Rohrknoten, umfangreicher Schweißarbeiten und hoher Ermüdungsbeanspruchungen anspruchsvoll.

Das Verbundforschungsprojekt JAM – Jacket Additive Manufacturing untersucht, wie Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), auch bekannt als DED-arc/m, zur Entwicklung innovativer Jacket-Knoten und fortschrittlicher Offshore-Tragstrukturen eingesetzt werden kann. Ziel des Projekts ist es, neue Möglichkeiten für eine flexiblere, automatisierte und ressourceneffiziente Fertigung zu schaffen und gleichzeitig die strukturelle Leistungsfähigkeit kritischer Knotenbereiche zu verbessern.

JAM verbindet numerische Auslegung, additive Fertigung, Werkstoffcharakterisierung und experimentelle Validierung. Das Projekt soll eine technische Grundlage schaffen, um WAAM-basierte Lösungen für Offshore-Jacket-Strukturen zu bewerten und ihren zukünftigen Transfer in industrielle Anwendungen zu unterstützen.

Projektziele

Die wesentlichen Ziele des Projekts sind:

• Entwicklung neuer Ansätze für die Auslegung und Bewertung von Jacket-Knoten 

• Untersuchung der WAAM-Fertigung für großformatige Stahlkomponenten 

• Verbesserung des mechanischen Verhaltens und der Ermüdungsbeständigkeit additiv gefertigter Strukturdetails durch Nanolaminierung 

• Untersuchung des Ermüdungsverhaltens von WAAM-Jacket-Knoten im Großmaßstab 

• Beitrag zu effizienteren, stärker automatisierten und wettbewerbsfähigen Fertigungsrouten für Offshore-Tragstrukturen 

Bedeutung für die Offshore-Windenergie

Durch die Kombination von WAAM-Technologie mit struktureller Auslegung und Bewertung eröffnet JAM neue Möglichkeiten für die Entwicklung zukünftiger Jacket-Strukturen. Langfristig kann das Projekt dazu beitragen, den Schweißaufwand, die Fertigungszeit und den Materialeinsatz zu reduzieren und zugleich die Zuverlässigkeit ermüdungskritischer Strukturdetails zu erhöhen. Damit leistet JAM einen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger, leistungsfähiger und wirtschaftlich wettbewerbsfähiger Tragstrukturen für die nächste Generation von Offshore-Windenergieanlagen.

Projektkonsortium

Das Projekt wird vom Institut für Stahlbau der Leibniz Universität Hannover koordiniert. Weitere Projektpartner sind das Testzentrum Tragstrukturen Hannover, die Technische Universität Hamburg, die JBO Engineering Group GmbH und die Lincoln Electric Deutschland GmbH. Als assoziierte Partner sind die EnBW Energie Baden-Württemberg AG, die Smulders Group NV und die LRQA Deutschland GmbH eingebunden.

Projektdaten

Projektname: JAM – Jacket Additive Manufacturing
Vollständiger Titel: Wire Arc Additive Manufacturing für innovative und optimierte Jacket-Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen
Koordination: Institut für Stahlbau, Leibniz Universität Hannover
Förderprogramm: BMWE, 8. Energieforschungsprogramm
Laufzeit: 36 Monate
Geplante Projektlaufzeit: 01. April 2026 – 31. März 2029
Weitere Informationen: enargus