Industrie 4.0 steht für digitale Produktion und moderne Technologien. Zunehmend wird just in time gefertigt und ebenso sollen die erforderlichen Produktionsstätten in immer kürzeren Zyklen entstehen. So auch auf dem Grevenbroicher Werkgelände von Hydro, einem der führenden Aluminiumkonzerne in Europa. Nahe Düsseldorf sind innerhalb von nur zwei Jahren Planungs- und Bauzeit eine Produktionshalle mit dazugehörigen Nebengebäuden für die Automobillinie AL3, ein Hochregallager mit Bundeingang und Verbindungsbrücke sowie die dazugehörige Infrastruktur und technischen Anlagen entstanden. Mit dem Neubau erreicht Hydro sein Ziel, die Kapazität bei Aluminiumkarosserieblechen von 50.000 auf 200.000 Tonnen pro Jahr zu steigern.

Inhalt:

Modernes Erscheinungsbild für Aluminiumverarbeitung

Neuer elektrischer Knotenpunkt im Osten des Werks

Gefahren früh erkennen

Gut vernetzte Informationsübertragung

Gebäudebeheizung durch Abwärme

Abkühlung erforderlich

Tragwerksplanung in modellorientierter Bauweise

Modernes Erscheinungsbild für Aluminiumverarbeitung

Die langgestreckte, dreischiffige Produktionshalle wurde als Stahlkonstruktion mit einem Achsraster von sieben Metern ausgeführt und bildet mit rund 200 m Länge und 40 m Breite das Zentrum der neuen Anlage. Auch wenn in der Industrie Funktionalität den Vorrang hat, hebt sich diese neue Produktionshalle auf dem Werkgelände mit ihrer Trapezblechfassade deutlich von den Bestandsbauten ab. Profiltafeln in unterschiedlichen Grautönen erzeugen ein lebendiges, modernes Erscheinungsbild. Lichtbänder sind auf ganzer Hallenlänge und zwei Ebenen im Versatz angeordnet. Im Inneren gewährleisten sie zusammen mit dem zweistufigen Glassystem blendfreie Arbeitsprozesse bei angenehm hohem Lichteinfall.

Neuer elektrischer Knotenpunkt im Osten des Werks

Für die neue Automobillinie waren ein neues Energieversorgungssystem und eine eigene Starkstromerschließung erforderlich. Also wurde ein neuer, überaus leistungsfähiger  Versorgungsschwerpunkt im östlichen Teil des Werkgeländes geschaffen. Die Stromversorgung erfolgt über eine Mittelspannungsschaltanlage in Doppelsammelschienenausführung und mehrere Niederspannungstrafos, welche auch die Versorgung der Lastschwerpunkte in der Produktion übernehmen. Verschiedene Kupplungen und Einspeisungen gewährleisten hier Ausfallsicherheit und Reaktionsschnelligkeit.

Für die Gebäudeinstallation und für Verbraucher der Transporttechnik verfügt das Objekt außerdem über zwei Niederspannungsschaltanlagen, die untereinander gekuppelt werden können. Zur Aufrechterhaltung der Steuerspannungen sind den Hauptverteilungen Batterieanlagen zugeordnet. Diese sind untereinander kuppelbar. Ebenso sind für die Serverschränke und für sensible Nutzerbereiche batteriegestützte kuppelbare USV-Anlagen installiert.

Die Erschließung der Automobillinie 3 erfolgt über eine Strecke von 1,5 km auf dem Werkgelände. Hierzu war eine Medientrasse vom Ausgangspunkt an der 110 kV-Schaltanlage bis zur Automobillinie 3 zu realisieren. Die Verlegung erfolgte größtenteils unterirdisch in Leerrohren und oberirdisch über fünf bis zu 60 m lange Medienbrücken. Entlang der Produktionshalle sind Nebengebäude aus Stahlbeton mit gedämmter Blechfassade entstanden. In den Gebäuden befinden sich neben der Anlagentechnik, auch Büro- und Besprechungsräume sowie Sozial- und Sanitärräume.

Gefahren früh erkennen

In der industriellen Produktion kommt dem Brandschutz eine hohe Bedeutung zu. Eine frühestmögliche Branddetektion in den neuen Gebäuden gewährleistet die flächendeckende Brandmeldeanlage mit Aufschaltung auf die Leitstelle der Werksfeuerwehr sowie akustischer und optischer Alarmierung. Zur Brandfrüherkennung werden neben punktförmigen Rauchmeldern sehr zuverlässige Ansaugrauchmelder und in den hohen Hallenbereichen linienförmige Rauchmelder eingesetzt, die große Längen bis zu 100 m überwachen können.

Gut vernetzte Informationsübertragung

Die IT-Verkabelung ist als Glasfaserring aufgebaut und in die Werkstruktur eingebunden. Zwei Daten-Hauptverteiler und verschiedene Unterverteilungen in den Nebengebäuden und Hallenbereichen bilden hier die Knotenpunkte für eine sichere und schnelle Kommunikation. Netzwerke für Telekommunikation, Störmeldeübertragung, Uhrenanlage und Messdatenerfassung wurden ebenfalls installiert.

Gebäudebeheizung durch Abwärme

Durch die Anlagentechnik entsteht in der Produktionshalle Abwärme, die über die Belüftung der Fabrikationshalle reguliert werden muss. Mittels großzügig dimensionierter Hallenlüftungsgeräte wird diese Abwärme im teilweisen Umluftbetrieb in der Halle verteilt und zur gleichmäßigen Erwärmung der Hallen mitgenutzt. Die überschüssige Produktionswärme wird über Windleitflächenlüftungen auf dem Dach abgeführt. Darüber hinaus wird heißer Dampf aus der Produktion verwendet, um benötigte Wärmeenergie an verschiedenen Stellen im Gebäude bereitzustellen. Zwei Dampfwärmetauscher übertragen die Wärme auf den Heizkreislauf, so dass eine Wassertemperatur von 100 °C an den Lüftungsanlagen in der Produktion zur Verfügung steht.

Abkühlung erforderlich

Ein System aus Kühltürmen stellt die gewünschte Kühlleistung bereit. Hierzu wurde ein verzweigtes Rohrnetz angelegt, so dass die Schaltanlagen in den Nebengebäuden gekühlt werden.

Tragwerksplanung in modellorientierter Bauweise

Die Tragwerksplanung für den Neubau der Produktionslinie für den Aluminiumhersteller Hydro Aluminium in Grevenbroich erfolgte in modellorientierter Arbeitsweise. Die Entscheidung für die 3D-Planung lag dem Bewusstsein zugrunde, dass es sich bei der Anlage AL3 um einen Prototyp handelt, der durch den Anlagenbauer auch nach Abschluss der baulichen Planung weiterhin individuell auf die Bedürfnisse von Hydro Aluminium abgestimmt wurde. Während der Betonage mussten Änderungswünsche des Anlagenbauers berücksichtigt werden, die erhebliche Eingriffe in die Tragwerksplanung erforderlich machten. Laut ursprünglicher Planung war ein Großteil der Flächen nicht unterkellert und darauf ausgelegt, die hohen Maschinenlasten in das Erdreich abzuleiten. Aus dem weiteren Verlauf der Anlagenplanung ergab sich die Forderung u.a., das Spulenhandling unterirdisch in Richtung Coil-Vorbereitungsstrecke zu verlegen, so dass letztlich große, komplexe Kellerstrukturen zur Verfügung gestellt, weiterhin aber auch die hohen Maschinenlasten abgefangen werden mussten. Anhand des 3D-Modells konnten die Problematik zügig visualisiert, erörtert und prekäre Schnittstellen, an denen sich Leitungen oder weitere Durchbrüche befinden, lokalisiert werden. So erfolgte die Einrichtung der Kellerbereiche mit verstärkten Kellerdecken und -wänden zur Lastabtragung ohne eine Verlängerung der Bauzeit.