Nieten
Nietverbindungen im Hamburger Schiffbau und ihre Prüfanforderungen
Nietverbindungen einsetzen bleibt im Hamburger Schiffbau gefragt: Werkstoffe, DIN-Prüfverfahren, Klassifikationsvorgaben und Werftdokumentation im Überblick.
Das Wichtigste auf einen Blick
- WerkstoffeAluminium der 5000er und 6000er Reihe, Kupfer-Nickel-Legierungen, nichtrostende Stähle.
- PrüfungZugversuch, Scherversuch, Sichtprüfung, Werkstoffzeugnisse nach DIN EN 10204.
- RegelnDNV, Bureau Veritas und Lloyd's Register schreiben Durchmesser, Randabstand und Toleranzen vor.
- NachweisVerbindungsverzeichnis mit Bauteil, Werkstoff, Nietart, Durchmesser, Prüfergebnis.
Warum im Hamburger Hafen genietet wird
Die Tideelbe führt Brackwasser mit elbaufwärts abnehmendem Salzgehalt. Wer hier nietet, braucht korrosionsbeständige Werkstoffe und dichte Fügungen.
Niete erfüllen drei Aufgaben zugleich: Sie dämpfen Schwingungen im Seegang, trennen ungleiche Metalle und lassen sich im Dock schnell austauschen. Vor allem die Werkstofftrennung zählt, weil ein Aluminiumaufbau auf einem Stahlrumpf sonst eine Schweißverbindung zwischen ungleichen Metallen erfordern würde.
Geschweißt wird der Primärrumpf, genietet werden Aufbauten und Anbauteile.
Werkstoffe für Brackwasser und Seewasser
Drei Werkstoffgruppen haben sich durchgesetzt.
- Aluminiumlegierungen der 5000er und 6000er Reihe: leicht, korrosionsbeständig, für Aufbauten und Innenstrukturen, nie in direktem Kontakt mit Stahl.
- Kupfer-Nickel-Werkstoffewiderstehen Salzwasser gut, sie sitzen in Rohrleitungen und Seewassersystemen.
- Nichtrostende Stählefür Beschläge und Decksausrüstung.
Gegen Kontaktkorrosion hilft eine Zwischenlage aus Trennmaterial, die den direkten Metallkontakt verhindert.
Prüfen nach DIN: Zugversuch, Scherversuch, Sichtprüfung
DIN 267 für Verbindungselemente ist zurückgezogen. Heute regeln DIN EN ISO 898 die mechanischen Eigenschaften für Stahl und DIN EN ISO 3506 für nichtrostende Ausführungen, für Blindniete gilt DIN EN ISO 14588. Solche Überarbeitungen sind üblich, wie das Deutsche Institut für Normung beschreibt.
Der Zugversuch ermittelt die Bruchlast des eingebauten Niets, der Scherversuch die aufnehmbare Querkraft. Die Sichtprüfung kontrolliert Kopfform, Setztiefe und Risse im Umfeld. In Hamburg prüfen DAkkS-akkreditierte Labore und die Prüfabteilungen der Werften.
Vorgaben von DNV, Bureau Veritas und Lloyd's Register
Eigene Hamburger Nietvorschriften gibt es nicht. Verbindlich sind die Regeln der Klassifikationsgesellschaften, die DNV, Bureau Veritas und Lloyd's Register für Werkstoff, Ausführung und Prüfung herausgeben. Darin stehen zulässige Nietdurchmesser, Randabstände und Toleranzen, abhängig von Blechdicke und Last.
Für die Vorbemessung gelten in der Praxis Richtwerte: Randabstand beim 1,5- bis 2,0-Fachen des Nietdurchmessers, Teilung beim 3- bis 4-Fachen. Verbindlich bleiben die Klassenvorgaben. Ein zu geringer Randabstand reißt das Blech aus, ein zu großer kostet Material.
Verlangt werden Zeugnisse über die Werkstoffcharge, üblich ist DIN EN 10204 Ausführung 3.1. Bei sicherheitsrelevanten Verbindungen gibt der Prüfer der Gesellschaft die Verbindung nach Stichproben frei.
Dokumentation, Abnahme und Arbeitsschutz
Jede Werft führt ein Verbindungsverzeichnis mit Bauteil, Werkstoff, Nietart, Durchmesser und Prüfergebnis.
Für die Übergabe an den Prüfer hat sich diese Checkliste bewährt:
- Werkstoffzeugnisse für Niete und Bleche liegen vollständig vor
- Verbindungsverzeichnis ist lückenlos geführt
- Prüfprotokolle zu Zug-, Scher- und Sichtprüfung sind unterschrieben
- Fotos der gesetzten Nietköpfe sind den Positionen zugeordnet
- Abweichungen sind mit Begründung und Freigabe dokumentiert
Der Prüfer muss vom Bauteil über die Charge bis zum Zeugnis gelangen können. Beim Arbeiten mit Druckluftnietgeräten gilt DGUV Vorschrift 1 "Grundsätze der Prävention" aus den Vorschriften und Regeln der DGUV, dazu die Betriebssicherheitsverordnung mit der Pflicht zur Gefährdungsbeurteilung.
Beispielrechnung: 240 Blindniete an einer Decksplatte
Dieses Rechenbeispiel arbeitet mit gesetzten Annahmen, nicht mit Werten aus einer Klassenvorgabe.
Beispielrechnung: 240 Blindniete
- Decksplatte aus Aluminium, 4 mm dick, auf einem Trägerprofil aus Stahl
- 240 Blindniete mit Nenndurchmesser 4,8 mm
- Angenommene Zuglast des Aufbaus120 kN, verteilt auf 240 Niete, also 0,5 kN je Niet
- Angenommene Bruchlast je Niet im Scherversuch2,5 kN, rechnerische Reserve Faktor 5
Randabstand und Teilung folgen dem Nenndurchmesser: 1,5 d sind rund 7 mm, 3 d rund 14 mm. Die Monteure setzen die Niete mit Druckluftgeräten, nach jeder Charge prüft das Prüfpersonal eine Stichprobe.
Häufige Fragen
Welche Normen gelten für Nietverbindungen?
DIN EN ISO 898 für Verbindungselemente aus Stahl, DIN EN ISO 3506 für nichtrostende Ausführungen, DIN EN ISO 14588 für Blindniete. DIN 267 ist zurückgezogen.
Was verlangen die Klassifikationsgesellschaften?
Eigene Regeln zu Werkstoff, Ausführung, Durchmesser, Randabstand und Toleranzen, dazu Werkstoffzeugnisse nach DIN EN 10204 Ausführung 3.1.
Wie läuft eine Abnahme ab?
Die Werft prüft Stichproben im Zug- und Scherversuch und per Sichtprüfung. Danach kontrolliert der Prüfer der Gesellschaft Proben, Zeugnisse und Verbindungsverzeichnis.
Gilt die DGUV auch beim Nieten?
Ja, DGUV Vorschrift 1 und die Betriebssicherheitsverordnung gelten für Fügeverfahren allgemein.
