Montage im Zeitraffer: BIM, Vorfertigung, genutete Verbindungen

Das Kühlsystem für das neue Produktionswerk des Automobilzulieferers Benteler Automotive musste in einem kurzen Zeitraum installiert werden. Für eine besonders effiziente Montage nutzte Victaulic, ein Hersteller von genuteten mechanischen Kupplungen und Rohrverbindungssystemen, das Building Information Modeling sowie vorgefertigte Komponenten. Die Fabrik konnte im April dieses Jahres in Betrieb genommen werden.

Stuttgart 21, BER, Elbphilharmonie – zahlreiche Bauvorhaben werden erst viel später fertiggestellt, als ursprünglich geplant. Die Verzögerungen treiben die Kosten oft in astronomische Höhen und sprengen die veranschlagten Budgets. Derartiges Missmanagement wollte Benteler Automotive bei dem Bau des neuen Produktionswerks im Tschechischen Klášterec nad Ohří an der Grenze zu Sachsen vermeiden.

Nuten statt Schweißen und Flanschen

Benteler beauftragte den Versorgungstechnikanbieter ČEZ Energetické služby, in kürzester Zeit ein komplexes Kühlsystem mit zahlreichen Rohrleitungen zu installieren. Die Anlage kühlt Stahlkarosserien ab, die im Warmumformofen verformt wurden. Das Rohrleitungskühlsystem ist maßgeblich für die Betriebserlaubnis der Fabrik. Die knappe Frist für die Installation der Anlage hätte mit traditionellen Rohrverbindungsmethoden, wie dem Schweißen oder Flaschen, nicht eingehalten werden können. Genutete mechanische Verbindungen lassen sich dagegen deutlich schneller montieren.

Aus diesem Grund entschied sich ČEZ Energetické služby für Victaulic als Lieferant von 3’400 Kupplungen, Ventilen und Armaturen. Victaulic berücksichtigte drei entscheidende Faktoren, um die Rohre für das Kühlsystem möglichst effizient installieren zu können: Die digitale Konstruktionsmethode Building Information Modeling (BIM), Vorfertigung und genutete Verbindungen.

Effizienter mit virtueller Modellierung

Um die Installation des Kühlsystems möglichst zeit- und kostenoptimiert durchführen zu können, nutzen die verantwortlichen TGA-Planer und Ingenieure von Victaulic die Methode BIM. Mittels der digitalen Bauwerksdatenmodellierung entwarfen sie ein digitales, dreidimensionales Modell des Kühlsystems in Autodesk Revit. Das Abbild erfasste von den Rohrleitungen bis zu einzelnen Ventilen jedes Detail.

Die Planung und Beobachtung beim Bau des Kühlsystems nahmen die Verantwortlichen an ein und demselben Gebäudemodell vor. Das gewährleistete eine hohe Prozesstransparenz und einen intensiver Informationsaustausch.

Ein interaktiver Terminplan verknüpfte zeitliche Abhängigkeiten und übermittelte Planänderungen direkt an alle betroffenen Personen. Änderten beispielsweise die TGA-Planer im Büro ihre Entwürfe, wurden die Bauleiter sofort darüber informiert. Wegen dieser engen Koordination konnten die für Bauvorhaben typischen Leerläufe zwischen der Planung, Ausführung und Inbetriebnahme eines Projektes vermieden werden.

Schneller durch Vorfertigung

Aufgrund der präzisen Planung des Kühlsystems mittels BIM konnte Victaulic genutete vormontierte Pumpenanschlussgruppen, sogenannte Pump Drops, vorfertigen und an die Baustelle liefern. Die Installateure mussten die Pumpen nicht zeitaufwändig vor Ort bearbeiten, sondern könnten die Montage umgehend vornehmen. Die Produktion der Pumpengruppen außerhalb der Baustelle unter kontrollierten Bedingungen gewährleistete außerdem hohe Qualitätsstandards und mehr Arbeitssicherheit. Außerdem konnten viele äußere Einschränkungen, wie Sturm und Regen, vermieden werden. Im Vergleich zur konventionellen Fertigung ermöglichte die Vorfertigung somit enorme Zeit- und Kostenersparnisse. Außerdem ist diese Produktionsweise deutlich leiser, worüber sich nicht nur die Monteure, sondern auch die Bürger der Stadt Klášterec gefreut haben dürften.

Flexibler mittels genuteten Verbindungen

Um das Kühlsystem langfristig zuverlässig betreiben zu können, müssen die Rohrleitungen regelmäßig ersetzt, umgeleitet und erweitert werden. Die von Victaulic eingesetzten genuteten Rohrverbindungen ermöglichen eine komplette Deinstallation und erneute Montage der betroffenen Abschnitte. Bei den einteiligen Installation-Ready™ Kupplungen von Victaulic ist dieser Vorgang in wenigen Sekunden abgeschlossen. Für die Demontage müssen dabei nur zwei Schrauben und Muttern entfernt und die Kupplung aus den genuteten Rohrenden gezogen werden. Im Gegensatz zu geschweißten Verbindungen ist es nicht erforderlich, Rohrstücke auszuschneiden und das Nachschweißen aufwändig vorzubereiten. Genutete Rohrverbindungen lassen sich drei bis viermal schneller als geschweißte Verbindungen installieren und noch schneller deinstallieren. Durch die somit verkürzten Wartungsarbeiten am Kühlkreislauf können hohe Stillstandskosten vermieden werden.

Anders als bei Stuttgart 21, dem BER und der Elbphilharmonie wurde das Produktionswerk von Benteler im April dieses Jahres rechtzeitig fertiggestellt. Die Produktion konzentriert sich auf die Warmumformung von Stahlteilen, Platinenschnitt, Schweißen und Laserschneiden für Kunden wie Volvo, BMW, Škoda Auto und Daimler. Das Werk erstreckt sich über eine Fläche von 130’000 Quadratmetern, das entspricht der sechsfachen Fläche des Berliner Schlosses. Bis Ende 2018 sollen hier bis zu 400 Personen arbeiten.

Bild:  Das Kühlsystem im neuen Produktionswerk des Automobilzulieferers Benteler Automotive musste schnell installiert werden, um im Zeitplan zu bleiben. Quelle: Victaulic