Projekt 29100/01

Entwicklung neuartiger, innovativer Stahlpalettensysteme für den industriellen Herstellungsprozess von Betonfertigteilen zur erheblichen Reduktion des Energie- und Ressourcenverbrauchs

Projektträger

Kemmler Baustoffe GmbH
Rittweg 35
72070 Tübingen
Telefon: 07 07 1/7 06-1 81

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel unseres Projekts „Entwicklung neuartiger, innovativer Stahlpalettensysteme für den industriellen Herstellungsprozess von Betonfertigteilen zur erheblichen Reduktion des Energie- und Ressourcenverbrauchs“ war es, durch die vernetzte Zusammenarbeit zwischen mehreren Industriepartnern, die sich im Projekt optimal ergänzen, sowie einem wissenschaftlichen Institut, eine sehr praxisbezogene Lösung für den Betonbausektor zu verwirklichen.
Die Demonstrationsanlage diente als Prototyp zum Nachweis des Funktionsprinzips, zur Untersuchung der relevanten Parameter und zur Evaluation möglicher weiterer sinnvoller Anwendungsgebiete.



Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden
Folgende Arbeitsschritte wurden durchgeführt:

1. Arbeitspaket: Vorbereitende Arbeiten
2. Arbeitspaket: Entwicklung und Bemessung Stahlpalettensystem
3. Arbeitspaket: Werksplanung des Prototyps und Re-Design, Tests
4. Arbeitspaket: Planung und Integration des Prototyps in die Produktion
5. Arbeitspaket: Test und Re-Design der Pilotanlage
6. Arbeitspaket: Planung und Errichtung Umlaufbetrieb
7. Arbeitspaket: Test und Re-Design der Demonstrationsanlage



Ergebnisse und Diskussion

Die Fa. Rothmund hat die geeignetsten technischen Lösungen gefunden.
Das KIT optimierte die Energieeinsparung rechnerisch.
Es gibt 2 energieeffiziente Hauptvarianten:

V1) Leichtbaupalette mit 14% - 18% Energieeinsparung (thermisch).
V2) Trennblechlösung mit 38 % Energieeinsparung (thermisch) .

Bei komplett neuen Anlagen würde V2 realisiert werden. Eine Nachrüstung von V2 wäre allerdings leider unrentabel, denn es können vorhandene Paletten nicht verwendet werden. Außerdem sind größere kostenintensive Umbauten an den Übergabestationen für das Ein- und Auslagern sowie in der Kammer erforderlich und die Anlagentechnik muss dafür optimiert werden.

Bei V1 entfallen die Änderungen an den Übergabestationen und in der Härtekammer. Wegen der Nachrüstmöglichkeit bei Kemmler lag der Fokus des Projekts bei V1.

Die Herstellkosten der Leichtbaupalette sind höher im Vergleich zur konventionellen Palette, bedingt durch die Verwendung von Feinkornstahl (gleichere Festigkeit bei dünnerem Blech), Mehraufwand zur Beherrschung des Schweißverzugs und Zusatzkosten zur Herstellung der Löcher in der Rahmenkonstruktion.
Demgegenüber wurde eine Energiekosteneinsparung 7500 € p.a. in Halle 6 und 13700 € p.a. in Halle 2 gefunden, bei derzeitigen Energiepreisen. Die Energieeinsparung amortisiert sich bei voller Anrechnung der Palettenkosten über einen sehr langen Zeitraum, abhängig von den Energiepreisen >20 Jahre. Bei Ersatzinvestitionen amortisieren sich die Mehrkosten für die Leichtbaupalette nach 2-3 Jahren. Die Lebensdauer der Paletten beträgt ca. 30 Jahre.
V1 soll bei Austausch von untauglich gewordenen Paletten umgesetzt werden.
In der Umsetzung wurde ein Problem in der reduzierten Magnethaltekraft auf den dünnen Blechen gefunden und ohne Zusatzkosten gelöst.
Eine Leichtbaupalette wurde realisiert und wird in der Fertigung einem Langzeittest unterworfen.
Der neue Palettentyp sollte mindestens gleiche Lebensdauer haben wie der bisherige. Die dünneren Bleche besitzen ohne weitere Maßnahmen eine geringere Lebensdauer aufgrund der höheren Empfindlichkeit auf mechanische Beanspruchung (z.B. Kratzer und Riefen durch Abschaben von Kleberresten) und auf Oberflächenkorrosion. Zum Schutz der Oberfläche wurde eine Beschichtung aufgebracht, wie sie in Transportmischern zur Anwendung kommt. Dies führte hier zu erhöhter Korrosion. Alternative Schaber brachten keine Verbesserung



Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Ergebnisse wurden an den Engineering Days 2013 in Wien bereits präsentiert.
Das Projektteam plant weitere Fachartikel in einschlägigen Fachzeitschriften.



Fazit

Für neue Fertigungen werden von der Trennblechlösung höchste Einsparungen und Wirtschaftlichkeit erwartet. Für Ersatzinvestitionen von Paletten in existierenden Fertigungen führt die Leichtbaupalette zu wirtschaftlich langfristig vorteilhaften Energieeinsparungen. Die technische Machbarkeit und Produktionstauglichkeit wurde gezeigt.

Übersicht

Fördersumme

221.250,00 €

Förderzeitraum

13.12.2011 - 13.12.2013

Bundesland

Baden-Württemberg

Schlagwörter

Klimaschutz
Ressourcenschonung
Umweltforschung
Umwelttechnik