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Schweißkonstruktionen und Schweißqualität – Reparaturschweißungen kritisch planen

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Einleitung

Kurzbeschreibung: Reparaturschweißungen beginnen nicht mit dem Lichtbogen, sondern mit der Frage: Warum ist der Schaden entstanden, wer darf die Reparatur freigeben und wie wird sie nachvollziehbar dokumentiert? Du arbeitest in diesem aiMOOC mit einem konkreten Ausbildungsfall und triffst an mehreren Prüfpunkten Entscheidungen.

Zielgruppe: Ausbildung in Metalltechnik, Konstruktionstechnik, Instandhaltung und verwandten Berufen.

Sicherheitsgrenze: Dieser Lernkurs ersetzt weder eine Schweißerprüfung noch eine betriebliche Unterweisung, Schweißanweisung oder Freigabe. Praktische Schweißarbeiten dürfen nur im geeigneten Ausbildungsbereich, mit Gefährdungsbeurteilung, geeigneter persönlicher Schutzausrüstung und Absaugung sowie unter Fachaufsicht stattfinden.

Lernziele

Du kannst ...	Woran man es erkennt
Schaden und Ursache unterscheiden	Du behandelst einen Riss nicht automatisch als alleinige Schadensursache.
eine Reparaturentscheidung vorbereiten	Du prüfst Zeichnung, Werkstoff, Belastung, WPS, Qualifikation und Freigaben.
Schweißqualität einordnen	Du trennst Sichtbefund, Bewertungsanforderung und technische Verwendbarkeit.
Prüfungen planen	Du ordnest Sichtprüfung und weitere ZfP nach Anforderung und Risiko ein.
Arbeitsschutz mitplanen	Du berücksichtigst Schweißrauch, Strahlung, Hitze, Strom und Brandgefahr.
nachvollziehbar dokumentieren	Du hältst Befund, Entscheidung, Ausführung, Prüfung und Schlussfreigabe fest.

Ausbildungsfall: Riss an einer geschweißten Konsole

In einer Ausbildungswerkstatt wird an einer geschweißten Stahlkonsole ein sichtbarer Riss am Übergang einer Kehlnaht entdeckt. Das Bauteil war wiederholt schwingend belastet. Die ursprüngliche Zeichnung ist vorhanden; Angaben zu Werkstoff, früheren Reparaturen und der zuletzt verwendeten Schweißanweisung müssen jedoch erst geprüft werden.

Dein Auftrag: Entscheide nicht selbstständig „nachschweißen oder nicht“, sondern bereite eine fachlich begründete Reparaturentscheidung für die zuständige Fach- bzw. Schweißaufsicht vor.

Beobachtungsauftrag zum Bild: Beschreibe nur, was sichtbar ist. Trenne Beobachtung von Vermutung. Formuliere anschließend drei mögliche Ursachen, ohne schon eine Reparaturmethode festzulegen.

Entscheidungstor 1: Darf sofort geschweißt werden?

Nein. Ein Reparaturschweißvorgang braucht einen geklärten Schadensumfang, eine Ursachenbewertung, eine freigegebene Vorgehensweise, geeignete Qualifikationen und eine dokumentierte Freigabe.

Prüffrage	Wenn „nein“ oder unklar
Ist das Bauteil eindeutig identifiziert?	Bauteil sperren und Zuordnung klären.
Sind Zeichnung, Werkstoff und Einsatzbedingungen bekannt?	Informationen beschaffen; keine Reparatur freigeben.
Ist der Schadensumfang geprüft?	Geeignete Prüfung durch zuständige Stelle veranlassen.
Ist die Ursache plausibel bewertet?	Ursachenanalyse fortführen.
Gibt es eine freigegebene Reparaturanweisung bzw. geeignete WPS?	Schweißaufsicht einbeziehen.
Sind Ausführende und Prüfende passend qualifiziert?	Qualifikation vor Arbeitsbeginn klären.
Ist die Arbeitsschutzfreigabe vollständig?	Arbeit nicht beginnen.

Kurze Lerneinheiten

Lerneinheit 1: Schaden ist nicht gleich Ursache

Ein Riss ist zunächst ein Befund. Die Schadensursache kann zum Beispiel in schwingender Belastung, Kerbwirkung, ungünstiger Konstruktion, Überlast, Korrosion, Fertigungsabweichungen oder einer früheren Reparatur liegen. Eine reine „Kosmetikreparatur“ kann deshalb denselben Schaden erneut entstehen lassen.

Entscheidungsaufgabe: Der sichtbare Riss wird ausgeschliffen und sofort überschweißt. Ist das fachlich ausreichend? Begründe Deine Entscheidung mit Ursache, Freigabe und Prüfung.

Lerneinheit 2: Konstruktion und Naht lesen

Vor einer Reparatur musst Du verstehen, welche Funktion die Verbindung hat: Nahtart, Kraftfluss, Nahtübergang, Zugänglichkeit und mögliche Spannungskonzentrationen beeinflussen die Bewertung.

Beobachtungsauftrag: Benenne an der Skizze Nahtübergang, Nahtwurzel und Nahtdicke. Überlege, warum ein Riss am Übergang bei wechselnder Belastung anders bewertet werden muss als ein rein optischer Oberflächenfehler.

Lerneinheit 3: Schweißverfahren verstehen, nicht improvisieren

Beim MIG/MAG-Schweißen gehören Stromquelle, Drahtvorschub, Schutzgasversorgung, Brenner und Werkstück zu einem abgestimmten System. Für eine Reparatur werden Parameter nicht „nach Gefühl“ gewählt, sondern aus einer gültigen, für den Anwendungsfall freigegebenen Schweißanweisung übernommen.

Video – Beobachtungsauftrag: Achte bei den gezeigten MIG/MAG-Techniken auf Brennerführung, Lichtbogenverhalten und Nahtform. Notiere zwei Beobachtungen, die die Nahtqualität beeinflussen können. Übernimm keine Einstellwerte aus dem Video in eine reale Reparatur.

Lerneinheit 4: Qualität bewerten

DIN EN ISO 5817 beschreibt Bewertungsgruppen für Unregelmäßigkeiten an Schmelzschweißverbindungen; die Bewertungsgruppe B stellt die höchsten Anforderungen. Eine Bewertungsgruppe ist jedoch nicht automatisch ein Nachweis der Gebrauchstauglichkeit eines Bauteils. Für die Reparatur gelten zusätzlich Zeichnung, Produktspezifikation, Belastung, Vertrag und betriebliche Vorgaben.

Die Sichtprüfung von Schmelzschweißverbindungen ist in DIN EN ISO 17637 beschrieben. Allgemeine Regeln zur zerstörungsfreien Prüfung von Schweißverbindungen werden in DIN EN ISO 17635 geregelt.

Entscheidungsaufgabe: Eine Reparaturnaht sieht gleichmäßig aus. Darf das Bauteil deshalb freigegeben werden? Nenne mindestens drei weitere Informationen, die für die Freigabe fehlen können.

Lerneinheit 5: Arbeitsschutz ist Teil der Reparaturplanung

Beim Lichtbogenschweißen können Gefährdungen durch Schweißrauch und Gase, optische Strahlung, elektrische Energie, Hitze, Brand- und Explosionsgefahr sowie weitere Einwirkungen entstehen. Vor Arbeitsbeginn werden Gefährdungen beurteilt und geeignete Schutzmaßnahmen festgelegt.

Video – Beobachtungsauftrag: Welche Maßnahmen verhindern, dass Schweißrauch in den Atembereich gelangt? Ordne Deine Beobachtungen in die Reihenfolge technische, organisatorische und persönliche Maßnahmen ein.

Video – Entscheidungsauftrag: Eine Absaughaube steht weit vom Lichtbogen entfernt. Reicht „Absaugung vorhanden“ als Nachweis? Begründe mit Erfassung an der Quelle und Wirksamkeitskontrolle.

Lerneinheit 6: Reparatur mit dokumentierten Freigaben planen

Eine belastbare Reparaturplanung verbindet Technik, Qualität und Verantwortung. Die eigentliche Schweißung ist nur ein Schritt in einer Kette.

Phase	Zu dokumentieren	Freigabe-/Prüfpunkt
Befund	Bauteil-ID, Ort, Foto, Riss- bzw. Schadensbeschreibung	Nutzung stoppen oder begrenzen nach betrieblicher Regel
Ursachenklärung	Belastung, Vorgeschichte, Konstruktion, Werkstoff, frühere Reparaturen	Fachliche Bewertung
Reparaturentscheidung	Reparieren, ersetzen oder weitere Untersuchung	Zuständige Fach- bzw. Schweißaufsicht
Vorbereitung	freigegebene Reparaturanweisung, WPS, Personalqualifikation, Arbeitsschutz	Arbeitsfreigabe
Ausführung	Rückverfolgbarkeit, Abweichungen, relevante Prozessdaten gemäß Vorgabe	Überwachung nach betrieblichem Plan
Prüfung	Sichtprüfung und weitere ZfP nach Anforderung	Ergebnisbewertung
Abschluss	Prüfberichte, Abweichungen, Schlussfreigabe, ggf. aktualisierte Lebenslaufakte	Dokumentierte Wiederfreigabe

Video – Beobachtungsauftrag: Identifiziere die gezeigten Lichtbogenschweißverfahren. Entscheide anschließend, warum die bloße Kenntnis eines Verfahrens noch keine Reparaturfreigabe und keine Schweißerqualifikation darstellt.

Der Ausbildungsfall als Entscheidungsweg

Situation	Deine Entscheidung	Begründung
Sichtbarer Riss an der Kehlnaht	Bauteil kennzeichnen und Befund sichern	Erst der dokumentierte Ist-Zustand ermöglicht Ursachen- und Reparaturbewertung.
Werkstoffangabe fehlt in der Arbeitsmappe	Reparatur nicht starten	Werkstoff beeinflusst Schweißbarkeit, Zusatz, Wärmeführung und Prüfplanung.
Eine alte WPS liegt vor	Gültigkeit und Anwendungsbereich prüfen lassen	„Vorhanden“ bedeutet nicht automatisch „für diesen Reparaturfall freigegeben“.
Ursache ist weiterhin unklar	Nicht einfach überschweißen	Ohne Ursachenklärung kann der Schaden erneut auftreten oder verdeckt werden.
Reparatur wurde fachlich freigegeben	Arbeitsschutz- und Ausführungsfreigabe prüfen	Technische Freigabe ersetzt keine sichere Arbeitsorganisation.
Reparaturnaht ist fertig	Prüfen, dokumentieren, erst dann wieder freigeben	Ausführung und Ergebnis müssen nachvollziehbar nachgewiesen werden.

Gestufte Hilfen

Stufe	Hilfe
Hilfe 1	Frage zuerst: Welche Fakten sind sicher bekannt, welche nur vermutet?
Hilfe 2	Nutze fünf Prüffelder: Bauteil – Ursache – Verfahren – Personal – Prüfung.
Hilfe 3	Formuliere für jedes Prüffeld einen Nachweis, der in der Dokumentation stehen müsste.
Hilfe 4	Wenn ein Nachweis fehlt, ist „Stoppen und klären“ meist die fachlich bessere Entscheidung als improvisieren.

Basis-, Anwendungs- und Transferaufgaben mit Feedback

Basis

Aufgabe	Begründetes Feedback
Erkläre den Unterschied zwischen Befund und Ursache.	Gut begründet ist Deine Antwort, wenn der Befund eine beobachtbare Abweichung beschreibt und die Ursache erklärt, warum sie entstanden sein könnte. Wer beides gleichsetzt, überspringt die Ursachenanalyse.
Nenne fünf Punkte, die vor einer Reparaturschweißung geklärt sein müssen.	Tragfähig sind z. B. Bauteilidentität, Werkstoff, Schadensumfang, Ursache, WPS, Qualifikation, Arbeitsschutz, Prüfplan und Freigabe. Entscheidend ist die Verbindung aus Technik und Verantwortung.

Anwendung

Aufgabe	Begründetes Feedback
Die WPS passt zum Verfahren, aber der Werkstoff des Bauteils ist nicht sicher bekannt. Entscheide.	Richtig ist: nicht starten und Werkstoff klären. Eine formal passende WPS ist ohne gesicherte Werkstoffzuordnung keine ausreichende Grundlage.
Nach der Reparatur ist die Naht optisch gleichmäßig. Plane die nächsten Schritte.	Vollständig ist Deine Planung erst mit festgelegter Prüfung, dokumentierter Bewertung, Behandlung möglicher Abweichungen und Schlussfreigabe.

Transfer

Aufgabe	Begründetes Feedback
Der gleiche Riss tritt sechs Monate nach der Reparatur wieder auf. Welche Ebene der Planung würdest Du zuerst hinterfragen?	Stark ist eine Antwort, die nicht nur die Schweißausführung betrachtet, sondern die Ursachenbewertung, Belastung, Konstruktion und Wirksamkeit der ersten Reparaturentscheidung.
Eine Produktion möchte aus Zeitdruck auf zusätzliche Prüfung verzichten. Formuliere eine fachliche Reaktion.	Begründet ist: Prüfanforderungen werden nicht aus Termindruck gestrichen. Änderungen müssen von der zuständigen Stelle bewertet, freigegeben und dokumentiert werden.

Beobachtungsstation: Werkstatt und PSA

Aufgabe: Erstelle eine kurze Checkliste für den Ausbildungsbereich. Sie muss mindestens Augen-/Gesichtsschutz, Kleidung, Absaugung, elektrische Sicherheit, brennbare Stoffe, Abschirmung Unbeteiligter und Aufsicht enthalten.

Quellen- und Mediencheck

Die folgenden Quellen wurden für diesen Kurs fachlich bzw. hinsichtlich Medienrechten geprüft. Normen sind urheberrechtlich geschützt; hier werden nur öffentlich zugängliche Metadaten und grundlegende Einordnungen verwendet. Für reale Arbeiten gilt immer die im Betrieb verbindliche, aktuelle Fassung.

Quelle/Medium	Verwendung im Kurs	Prüfhinweis
TRGS 528 „Schweißtechnische Arbeiten“	Gefahrstoffe und Schutzmaßnahmen	Offizielle BAuA-Regelwerksquelle
DGUV Information 209-010 „Lichtbogenschweißen“	Strom, Strahlung, thermische Gefahren, Gefahrstoffe	Offizielle DGUV-Quelle
DIN EN ISO 5817:2023-07	Bewertungsgruppen von Schweißnahtunregelmäßigkeiten	DIN Media kennzeichnet die Ausgabe als aktuell
DIN EN ISO 17635:2025-08	Allgemeine Regeln zur ZfP von Schweißverbindungen	DIN Media kennzeichnet die Ausgabe als aktuell
DIN EN ISO 17637:2017-04	Sichtprüfung von Schmelzschweißverbindungen	DIN Media kennzeichnet die Ausgabe als aktuell
DIN EN ISO 9606-1:2017-12	Einordnung der Schweißerqualifikation für Stähle	Aktuelle Norm; ein neuer Gesamtentwurf DIN EN ISO 9606:2026 liegt vor, ist aber noch Entwurf
Wikimedia Commons	Bauteilbilder und Zeichnungen	Eingesetzte Dateien sind auf Commons mit freien Lizenzen bzw. Public-Domain-Kennzeichnung dokumentiert
Fronius Welding	MIG/MAG-Prozessbeobachtung	Herstellerkanal; Video wird als Beobachtungsmedium, nicht als Reparaturanweisung genutzt
HSE/HSENI	Schweißrauch und Absaugung	Arbeitsschutzbehörden; Videos werden über deren offizielle Informationsseiten referenziert

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was ist der erste fachliche Schritt bei einem entdeckten Riss? (Befund sichern und Reparaturentscheidung vorbereiten) (!Riss sofort überschweißen) (!Nur die Naht optisch glätten) (!Schweißparameter frei ausprobieren)

Warum muss die Schadensursache geklärt werden? (Weil sonst der gleiche Schaden erneut entstehen kann) (!Weil dadurch jede Prüfung entfällt) (!Weil dann keine Freigabe mehr nötig ist) (!Weil die Naht dadurch automatisch stärker wird)

Welche Aussage zur WPS ist richtig? (Eine WPS muss für den konkreten Anwendungsfall gültig und freigegeben sein) (!Jede vorhandene WPS darf verwendet werden) (!Eine WPS ersetzt die Werkstoffidentifikation) (!Eine WPS ersetzt die Schweißerqualifikation)

Welche Bewertungsgruppe stellt nach DIN EN ISO 5817 die höchsten Anforderungen? (B) (!C) (!D) (!E)

Was beschreibt DIN EN ISO 17637? (Sichtprüfung von Schmelzschweißverbindungen) (!Auswahl von Schweißhelmen) (!Berechnung von Maschinenfundamenten) (!Prüfung elektrischer Verlängerungsleitungen)

Welche Gefährdung gehört typisch zum Lichtbogenschweißen? (Schweißrauch) (!Nur Lärm ohne weitere Gefährdungen) (!Nur mechanische Belastung) (!Nur Kälte)

Was ist bei einer wirksamen Schweißraucherfassung wichtig? (Erfassung möglichst nahe an der Entstehungsstelle) (!Absaughaube möglichst weit entfernen) (!Nur nach dem Schweißen lüften) (!Absaugung durch offene Tür ersetzen)

Wann ist eine Reparaturschweißung abgeschlossen? (Nach Prüfung, Dokumentation und Schlussfreigabe) (!Direkt nach dem Erlöschen des Lichtbogens) (!Sobald die Naht glänzt) (!Sobald das Bauteil abgekühlt ist)

Was bedeutet Rückverfolgbarkeit? (Bauteil, Ausführung, Prüfung und Dokumente eindeutig zuordnen zu können) (!Nur die Arbeitszeit zu notieren) (!Nur den Namen des Ausbilders zu kennen) (!Nur ein Foto der fertigen Naht zu speichern)

Welche Aussage zum Lernkurs ist richtig? (Er vermittelt keine Schweißerqualifikation) (!Er ersetzt eine betriebliche Schweißerprüfung) (!Er erlaubt Schweißarbeiten ohne Fachaufsicht) (!Er ersetzt Gefährdungsbeurteilung und Unterweisung)

Memory

Riss	Trennung im Werkstoff oder in der Schweißverbindung
Freigabe	dokumentierte Erlaubnis durch die zuständige Stelle
WPS	Schweißanweisung
Sichtprüfung	visuelle Bewertung der Verbindung
Rückverfolgbarkeit	eindeutige Zuordnung von Bauteil und Nachweisen
Absaugung	Erfassung von Schweißrauch an der Quelle

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Befund sichern	sichtbaren Schaden dokumentieren
Ursache klären	Entstehungsmechanismus bewerten
Freigabe prüfen	Zuständigkeit und Reparaturentscheidung nachweisen
WPS anwenden	freigegebene Vorgaben für die Ausführung nutzen
Schlussprüfung dokumentieren	Reparaturergebnis nachvollziehbar bewerten

Kreuzworträtsel

Freigabe	Welche dokumentierte Erlaubnis muss vor der Reparatur vorliegen?
Schweißrauch	Welcher Gefahrstoff entsteht bei vielen Schweißprozessen?
Absaugung	Welche technische Maßnahme erfasst Rauch möglichst an der Quelle?
Sichtprüfung	Welche Prüfung beurteilt die Oberfläche einer Schweißverbindung visuell?
Ursachenanalyse	Was untersucht, warum ein Schaden entstanden ist?
Dokumentation	Was macht Entscheidungen und Prüfungen später nachvollziehbar?

LearningApps

Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Schadensbeschreibung: Fotografiere oder skizziere ein Übungsbauteil ohne zu schweißen und trenne sichtbare Befunde von Vermutungen zur Ursache.
Sicherheitscheck: Erstelle für einen Ausbildungs-Schweißplatz eine Bild-Checkliste zu Schweißrauch, Strahlung, Hitze, Strom und Brandgefahr.
Nahtskizze: Zeichne eine Kehlnaht und markiere Nahtwurzel, Nahtübergang und mögliche Rissorte.
Dokumentenkarte: Gestalte Karten für Zeichnung, Werkstoffnachweis, WPS, Qualifikationsnachweis, Prüfplan und Freigabe.

Standard

Ursachenbaum: Erstelle für den Ausbildungsfall einen Ursachenbaum mit Belastung, Konstruktion, Werkstoff, Fertigung und Nutzung.
Freigabematrix: Entwickle eine Tabelle, wer in einem Ausbildungsbetrieb welche Entscheidung vorbereitet, prüft und freigibt.
Videobeobachtung: Vergleiche das Fronius-Prozessvideo mit dem HSE-Absaugvideo und beschreibe, wie Prozessführung und Arbeitsschutz gleichzeitig beobachtet werden können.
Prüfplan: Entwirf einen Prüfplan für den Ausbildungsfall, ohne Prüfumfang oder Akzeptanzkriterien zu erfinden; kennzeichne Punkte, die die Fachaufsicht festlegen muss.

Schwer

Reparaturentscheidung: Begründe für den Ausbildungsfall drei Optionen: reparieren, Bauteil ersetzen oder weitere Untersuchung. Nenne die fehlenden Nachweise für jede Option.
Änderungsmanagement: Entwickle ein Formular, mit dem eine Abweichung von der freigegebenen Reparaturanweisung gestoppt, bewertet und neu freigegeben wird.
Rückfallanalyse: Nimm an, der Riss tritt erneut auf. Plane eine strukturierte Ursachenanalyse und trenne Sofortmaßnahmen von dauerhaften Korrekturmaßnahmen.
Auditgespräch: Simuliere zu zweit ein Audit. Eine Person fragt nach Rückverfolgbarkeit, Qualifikation, WPS, Prüfung und Schlussfreigabe; die andere weist die Dokumente nach.

Lernkontrolle

Fallentscheidung: Ein Riss wird kurz nach einer früheren Reparatur erneut entdeckt. Entwickle eine Entscheidungskette, die Ursachenanalyse, Zuständigkeiten und Prüfbedarf verbindet.
Qualität und Gebrauchstauglichkeit: Erkläre an einem Beispiel, warum eine optisch gute Naht oder eine Bewertungsgruppe allein nicht automatisch die sichere Verwendung eines Bauteils beweist.
Arbeitsschutztransfer: Übertrage die Schutzmaßnahmen von einem festen Ausbildungs-Schweißplatz auf eine Reparatur an einem großen, schwer beweglichen Bauteil. Welche Maßnahmen müssen neu bewertet werden?
Dokumentationsanalyse: In einer Reparaturakte fehlen Werkstoffangabe und Schlussfreigabe. Beurteile, welche Risiken für Qualität und Rückverfolgbarkeit entstehen.
Zielkonflikt: Die Fertigung drängt auf schnelle Wiederinbetriebnahme, die Schadensursache ist aber unklar. Entwickle eine fachlich begründete Kommunikations- und Entscheidungsstrategie.
Prüfstrategie: Begründe, warum Sichtprüfung, weitere ZfP und Bauteilfreigabe unterschiedliche Funktionen haben und von der Anforderung her geplant werden müssen.

Lernnachweis

Für einen Lernnachweis zu diesem Thema solltest Du zeigen, dass Du:

einen Schweißnahtschaden sachlich beschreiben kannst, ohne Beobachtung und Ursache zu vermischen.
eine Ursachenanalyse für einen Reparaturfall strukturieren kannst.
die Bedeutung von Zeichnung, Werkstoff, WPS, Qualifikation, Prüfplan und Freigabe erklären kannst.
Schweißqualität von Gebrauchstauglichkeit unterscheiden kannst.
Arbeitsschutz gegen Schweißrauch, Strahlung, Hitze, Strom und Brandgefahr in die Planung integrierst.
eine Reparaturentscheidung nachvollziehbar dokumentierst.
begründen kannst, wann eine Arbeit gestoppt und an Fach- bzw. Schweißaufsicht eskaliert werden muss.
deutlich machst, dass dieser Lernkurs keine praktische Schweißerqualifikation verleiht.

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