Die Baustoffwerke Havelland fertigen im Norden Berlins Porenbeton-Steine und –Bauelemente für den Wohnungsbau. Das Werk blickt seit drei Jahrzehnten auf eine erfolgreiche Entwicklung zurück. In dieser Zeit wuchs auch der eingesetzte Maschinenpark kontinuierlich. Entsprechend vielschichtig ist er heute, sowohl funktional als auch altersmäßig. Um die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Anlage zu erhalten, wurde ein Retrofit der Antriebs- und Steuerungstechnik durchgeführt. Weil diese Arbeiten bei laufendem Betrieb erfolgen sollten, stellte die Modernisierung eine besondere Herausforderung dar.
„Wir sind Problemlöser“, versichert Tim Greve, Geschäftsführer der Firma Stako Tec. Das Hamburger Unternehmen entwickelt kundenspezifische Lösungen für die produzierende Industrie und ist spezialisiert auf die Automatisierung ausgedehnter Fertigungsstraßen und kompletter Anlagen. Eine enge Zusammenarbeit besteht mit SEW-Eurodrive. Das Bruchsaler Familienunternehmen entwickelt und produziert ein umfassendes Portfolio Antriebs- und Automatisierungstechnik.
Die Komplexität des Großprojekts bei den Baustoffwerken entpuppte sich im Projektverlauf als echte Herausforderung. Gerade in Produktionsanlagen mit einer Vielzahl verketteter Teilprozesse lassen sich bei einem schrittweisen Retrofit Maschinenbereiche nicht einfach aus dem Verbund nehmen, ohne dass das Auswirkungen auf das gesamte Produktionssystem hätte. Am Anfang stand der Retrofit einer Kransteuerung, einschließlich der Modernisierung des Fahrantriebs. Diese Lösung bildete den Auftakt für weitere Modernisierungsarbeiten in Oranienburg. „Unserem Kunden haben die Arbeit und das erreichte Ergebnis gut gefallen“, blickt Tim Greve zufrieden zurück. Der Erfolg des ersten Retrofits zog weitere Aufträge nach sich, um das komplette Werk schrittweise zu modernisieren.
Bisher waren ca. 100 Asynchronmotoren im Netzbetrieb sowie Gleichstrommotoren mit unterschiedlichen Baugrößen im Einsatz. Bei der Erneuerung der Antriebstechnik entschied sich Stako Tec für die energieeffizienten asynchronen Servomotoren DRL von SEW. Sie werden durch Frequenzumrichter der Baureihe Movidrive B angetrieben.
Die meisten Antriebsaufgaben im Werk lassen sich durch zwei Leistungsklassen erledigen. Achsen mit 5,5 kW sind vornehmlich als Fahrantriebe im Einsatz und 7,5-kW-Achsen als Positionierantriebe. Für weitere Einzelantriebe reichte eine Auslegung mit 15 kW Nennleistung aus. Durch diese wichtige Optimierungsempfehlung musste sich der Baustoffhersteller jetzt nur noch drei unterschiedliche Baugrößen als Ersatz auf Lager legen, damit er im Falle einer Reparatur schnell wieder in Betrieb gehen kann. Der Einsatz von Standardantrieben sorgt zudem dafür, dass Nachlieferungen ohne zeitraubende Anpassungen möglich sind – ein Detail, dass gerade in der aktuellen weltweiten Liefersituation sehr wichtig ist. Beim Austausch der Gleichstrommotoren durch Asynchronservomotoren erwies es sich als sehr vorteilhaft, dass die Motoren ähnliche Abmessungen haben.
Neben den Antrieben wurde zeitgleich die Schnittstelle zur bestehenden Technik realisiert. Die Integration einer Interface-Ebene sorgt dafür, dass die Altsysteme nicht „bemerken“, dass es neue Technik im Verbund gibt. Die neuen Antriebssysteme gaukeln dem vorhandenen Bestandsverbund vor, dass alles so ist wie vor dem Umbau.
Der Auftrag beinhaltete eine serverbasierte Steuerung auf Ebene der Prozessleittechnik für die Herstellung und den Transport der Porenbeton-Steine. Stako Tec setzte hier auf die Plattform Automation X des gleichnamigen Unternehmens aus Graz. Die Leistungen der Hamburger Automatisierungsspezialisten umfassten die Konzepterstellung, Anbindungen an das übergeordnete Steuerungssystem sowie an Kennzeichnungs-, Verpackungs- und Lagerverwaltungssysteme. Die Treibererstellung für die SPS-Kommunikation gehörte ebenso zum Leistungsumfang wie eine Kameraüberwachung durch Netzwerkkameras sowie Inbetriebnahme und Schulung. Um die überlagerte SPS nicht mit Rechenaufgaben für die Motion Control zu belasten, nutzt Stako Tec die integrierte Positioniersteuerung IPOS der Frequenzumrichter Movidrive B von SEW. Sie sind per Modbus TCP an die Steuerungsebene angebunden und übernehmen neben der Drehzahlregelung der Motoren auch die Positioniersteuerung.
Welche Antriebe passen für welche Anwendung? Diese Frage wurde im Retrofit-Projekt gemeinsam mit den Engineering-Spezialisten von SEW-Eurodrive beantwortet. Während Stako Tec seine Kompetenz vor allem im Prozessverständnis und der Steuerungstechnik sieht, nutzten die Hamburger die Expertise von SEW-Eurodrive bei der Antriebsauslegung. „Wir pflegen hier eine gute und partnerschaftliche Zusammenarbeit. Die ist auch erforderlich bei derart anspruchsvollen Retrofits“, versichert Greve.
Eine ähnlich gute Stimmung herrscht auch im Betonwerk, führte doch der Retrofit hier zu einer spürbaren Produktivitätssteigerung. Laut Geschäftsführer Greve sind die Anlagen schneller geworden. Der Tempogewinn resultiert unter anderem daraus, dass die Regelung von Förderschnecken jetzt genauer und schneller erfolgt. Das führt am Ende zu einem höheren Output der Mischanlage. In einem anderen Bereich der Fertigung ließen sich optimierte Bewegungsprofile realisieren.
