Motoren im Baustoffwerk
Höhere Verfügbarkeit, weniger Varianten dank Stako Tec
Die Baustoffwerke Havelland modernisierten mithilfe von StaKo Tec und rund 100 Antrieben ein komplettes Porenbeton-Werk.
Die Baustoffwerke Havelland fertigen im Norden Berlins Porenbeton-Steine und -Bauelemente der Marke Porit. Die Steine werden vor allem im Wohnungsbau eingesetzt. Porenbeton sorgt für ein gesundes Raumklima, dreidimensionalen Wärmeschutz und sehr guten Brandschutz. Die Steine basieren auf natürlichen Rohstoffen und haben dabei nur ein geringes Flächengewicht. Um die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Anlage zu erhalten, wurde bereits 2021 ein Retrofit der Antriebs- und Steuerungstechnik durchgeführt. Und zwar unter laufendem Betrieb.
Automation Partner
"Wir sind Problemlöser", erklärt Tim Greve, Geschäftsführer der Firma StaKo Tec. Die Hamburger entwickeln kundenspezifische Lösungen für die produzierende Industrie. Sie sind spezialisiert auf die Automatisierung von Fertigungsstraßen und kompletter Anlagen. Im Zuge dessen ist StaKo Tec eine enge Zusammenarbeit mit SEW-Eurodrive eingegangen. Das Familienunternehmen entwickelt und produziert vielschichtige Lösungen für Antriebs- und Automatisierungstechnik. SEW-Eurodrive arbeitet mit zahlreichen Automations-Partnern zusammen, darunter Full-Service-Provider und Spezialisten für Hard- und Softwarelösungen sowie der Robotik. Gemeinsam bündeln beide Unternehmen Kompetenzen, um den Kunden mit innovativen Ideen bestmögliche Qualität zu bieten.
Bewährte und neue Technik
Bei dem Großprojekt für die Baustoffwerke Havelland wurde ein komplettes Porenbeton-Werk automatisiert. Die Komplexität des Vorhabens entpuppte sich im weiteren Projektverlauf als Herausforderung. Gerade in ausgedehnten Produktionsanlagen mit zahlreichen verketteten Teilprozessen lassen sich bei einem schrittweisen Retrofit die Maschinenbereiche nicht einfach aus dem Verbund nehmen. Zumindest nicht ohne Auswirkungen auf das gesamte Produktionssystem. Also nutzte StaKo Tec den Produktionsstillstand im Winter für die Modernisierung der Antriebs- und Steuerungstechnik bestimmter Prozesse.
Reduzierung der Leistungsklassen
Vor der Maßnahme waren rund 100 Asynchronmotoren im Netzbetrieb. Dazu Gleichstrommotoren unterschiedlicher Baugrößen. Bei der Erneuerung der Antriebstechnik entschied sich StaKo Tec für die energieeffizienten asynchronen Servomotoren DRL von SEW-Eurodrive. Für den Antrieb sorgen Frequenzumrichter der Baureihe Movidrive B.
Die meisten Antriebsaufgaben im Werk lassen sich durch zwei Leistungsklassen erledigen – das fanden die SEW-Experten vor Ort heraus: Achsen mit 5,5 kW sind vornehmlich als Fahrantriebe im Einsatz, 7,5-kW-Achsen als Positionierantriebe. Für weitere Einzelantriebe reichte eine Auslegung mit 15 kW Nennleistung aus. Um im Falle einer Reparatur schnell wieder in Betrieb gehen zu können, empfehlen die Experten, drei verschiedene Achsengrößen auf Lager zu halten.
Ähnliche Maße und Momente
Beim Austausch der Gleichstrommotoren durch Asynchronservomotoren erwies es sich als vorteilhaft, dass die Motoren von SEW-Eurodrive ähnliche Abmessungen haben. Neue Kupplungen oder Flansche konnten folglich leicht angebracht werden. Und mehr noch: Die neuen Motoren haben sogar ähnliche Massenträgheitsmomente. So gab es regelungstechnisch beim Antriebsverhalten keine Probleme.
Geänderte Struktur der Steuerung
Neben den Antrieben realisierten die Beteiligten zeitgleich die Schnittstelle zur bestehenden Technik. Die Integration einer Interface-Ebene sorgt nun dafür, dass neue Technik leicht in die Altsysteme integriert sind.
Der Auftrag der Baustoffwerke Havelland an StaKo Tec sah auch eine serverbasierte Steuerung der Prozessleittechnik der Herstellung und des Transports der Porenbeton-Steine vor. StaKo Tec setzte hier auf die Plattform AutomationX. 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-Eurodrive. Sie sind per Modbus TCP an die Steuerungsebene angebunden und übernehmen die Drehzahlregelung der Motoren, aber auch die Positioniersteuerung.
Bündelung des Know-hows im Projekt
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 sie 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 StaKo-Tec-Geschäftsführer Tim Greve. Zufrieden merkt er an: "Wir sind schon ein Stück weit SEW-Fans geworden."
Eine ähnlich gute Stimmung herrscht im Betonwerk, führte doch der Retrofit zu einer spürbaren Produktivitätssteigerung. Laut Greve liegt das in der Beschleunigung der Anlagen begründet. Der Tempogewinn resultiert unter anderem daraus, dass die Regelung von Förderschnecken jetzt genauer und schneller erfolgt. Das bedeutet wiederum einen höheren Output der Mischanlage. Teilweise ließen sich außerdem optimierte Bewegungsprofile – im Zusammenspiel mit einer vorausschauenden Positionierung – umsetzen. Auf diese Weise konnte StaKo Tec die Prozessabläufe verbessern, speziell das Zusammenwirken unterschiedlicher Prozesseschritte, und die Produktivität um bis zu 30 Prozent steigern.
Gute Zusammenarbeit ist Erfolgsfaktor
Die Herstellung von Baustoffen zeigt, wie wichtig bei einem Retrofit die enge Zusammenarbeit von Systemintegrator, Betreiber und Antriebshersteller ist, um das beste Ergebnis zu erzielen – funktional und produktiv. Ein standardisierter Antriebs- und Automatisierungsbaukasten ermöglichen es, im Zusammenspiel mit Mehrwert-Dienstleistungen, die Variantenvielfalt wirksam zu begrenzen.
Dieser Artikel erschien zuerst in Ausgabe 11_23.
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