Inbetriebnahme eines Porenbetonwerkes in Abu Dhabi
Achtzehn Monate nach Unterzeichnung des Vertrages ist es so weit: Hötten nimmt sein erstes Porenbetonwerk in den Vereinigten Arabischen Emiraten in Betrieb, in Abu Dhabi läuft die Produktion der ersten Porenbetonsteine an. Der Baustoff Porenbeton wird jetzt nicht mehr importiert, sondern direkt vor Ort hergestellt. Trotz erheblich besserer Qualität sinken die Baustoffkosten somit um ein Vielfaches. Man kann gespannt sein auf die ersten Gebäude…
Der Firmensitz der Hötten Maschinenbau GmbH ist Dorsten, seit 40 Jahren ist das Unternehmen für den Porenbetonbereich aktiv. Aus dem reinen Bergbauzulieferer ist im Laufe der Zeit ein international orientierter Sondermaschinenbauer geworden. Neben der immer noch vorhandenen Bergbautechnologie hat das mittelständische Unternehmen mit momentan 140 Mitarbeitern erfolgreich in den Branchen Verpackungs- und Dämmtechnologie Fuß gefasst. Der augenblicklich stärkste Geschäftszweig ist der Bereich Steinherstellungs-, Kalksandstein-, Porenbeton- und Mörteltechnologie. Im nachfolgenden Bericht liegt der Fokus auf der Herstellung von Maschinen, maschinellen Anlagen und kompletten Werken zur Produktion von Porenbeton.
Motivation der Investition?
Die Hötten Maschinenbau GmbH unterscheidet zwischen „Altkunden“ und „Neueinsteigern“. Innerhalb der letzten 20 bis 30 Jahre hat sich die Kundenstruktur extrem verändert. Früher lag der Anteil der so genannten „Altkunden“ zwischen 80 und 90%. Die damaligen Kunden waren teilweise seit Jahrzehnten erfolgreich in der Baustoffherstellung tätig, die Herstellung und Anwendung von Porenbeton war ihnen in „Fleisch und Blut“ übergegangen. Der Schwerpunkt der Marktentwicklung lag in Zentraleuropa und hier insbesondere in der Bundesrepublik Deutschland sowie in den Beneluxstaaten. Auch in europäischen Randgebieten wie Großbritannien und Deutschlands skandinavischen Nachbarländern war das Produkt Porenbeton bekannt, spielte allerdings bei Weitem nicht die Rolle wie in Zentraleuropa. Die osteuropäischen Staaten kannten Porenbeton vom „Hörensagen“, eine erfolgreiche Anwendung war allerdings aufgrund bereits damals total veralteter sowjetischer Produktionstechnik sehr schwierig.
Grundsätzlich kann das Unternehmen Hötten feststellen, dass der Marktanteil von Porenbeton in den letzten Jahrzehnten in Europa konstant geblieben ist. Allerdings hat sich das Marktvolumen mehr als halbiert. Die Folge ist, dass in Europa kaum noch investiert wird, sondern eher Produktionskapazitäten vom Markt genommen werden. Bei leicht steigender Gesamtbevölkerung und einem wachsenden Anteil von Singlehaushalten muss man von einem überproportionalen Bedarf an Wohnraum ausgehen, dies bei stark zurückgehendem Bauvolumen. Logischerweise führt das zu einer raschen und erheblichen Überalterung der Bausubstanz. Deshalb erwartet das Maschinenbauunternehmen in den nächsten Jahren oder im nächsten Jahrzehnt eine Wiederbelebung der Baukonjunktur mit einem gravierenden positiven Einfluss auf die Baustoffherstellung. Die Absatzmärkte der Hötten Maschinenbau GmbH sind überall da, wo aus Entwicklungsländern Schwellenländer und aus Schwellenländern entwickelte Länder mit hohem Industrie- und Serviceniveau werden – ganz wertfrei und ausschließlich auf sozioökonomische Kennziffern bezogen. Derzeit liegen die Hauptmärkte in Russland und dessen größeren Randstaaten, in China sowie in aufstrebenden Staaten wie Vietnam, der Golfregion sowie islamischen Staaten im Vorderen Orient. Nachfrage an Porenbetonanlagen besteht auch in Nordafrika, Argentinien, Brasilien sowie auf dem südamerikanischen Kontinent.
In den genannten Regionen wird das Maschinenbauunternehmen fast immer mit „Neueinsteigern“ konfrontiert, der Baustoff Porenbeton hat dort keine Tradition. Investitionsmotivation in diesen Ländern ist die Notwendigkeit der Errichtung angemessener Wohngebäude. Das mit Öl verdiente Geld soll außerdem in exklusive Verwaltungs-, Versicherungs- und Bankenzentren investiert und damit die wirtschaftspolitische Entwicklung „nach dem Öl“ zielorientiert vorbereitet werden. Vielfach tauchen erfahrene Europäer in diesen Regionen als Berater auf, sie sind damit wichtiges Bindeglied zwischen den Maschinenbauern und den Investoren. Die Investoren kommen häufig aus staatlichen Wohnungsbaugesellschaften oder sie sind reine Kapitalanleger. Somit haben sie nur äußerst selten Kenntnisse von der Baustoffherstellung.
Finanzielle Anforderungen Die Investition in eine große Porenbetonanlage einschließlich der Gebäude- und Infrastrukturmaßnahmen beläuft sich auf etwa 15 bis 20 Mio. Euro. In den genannten aufstrebenden Ländern ist nahezu immer eine erhebliche Unterversorgung des regionalen Marktes und damit ein nicht gesättigter Markt gegeben. Daher geht man dort immer von einer 24-stündigen Nutzung der Anlage an etwa 300 Kalendertagen des Jahres aus. Unterstellt man, dass die Rohstoffkosten und die Verkaufspreise marktgerecht und üblich sind, lässt sich anhand von Erfahrungswerten ein Return on Investment eines kompletten Werkes von rund 36 bis 48 Monaten prognostizieren. Diese Tatsache erleichtert den Investoren die Entscheidung.
Durch das relativ niedrige Investitionsvolumen wie auch durch die hohe Produktivität, die ablauftechnische Effizienz und die wirtschaftlich lange Lebensdauer einer solchen Anlage sind die anteiligen Werkskosten – AfA, Reparatur- und Instandhaltung, zurechenbare Zinsen – bezogen auf die Herstellungskosten eines Kubikmeters Porenbeton beinahe zu vernachlässigen. Diese liegen je nach detaillierter Kostenstruktur zwischen 5 und 10%.
Materialwirtschaftliche Anforderungen Einzusetzende Materialien sind Sand, Branntkalk, Portlandzement, Gips, Wasser und Aluminium in Pulver- oder Pastenform. Für die Herstellung von 1 m3 Porenbeton ist ein Materialeinsatz von ca. 500 kg dieser Materialien notwendig. Mit Ausnahme des Aluminiums sollten die restlichen Materialien in ausreichender Menge und Qualität vorhanden sein.
Die Transportkosten der Rohstoffe übersteigen teilweise den Einkaufswert der Rohstoffe selbst. Bei der Standortbestimmung eines Porenbetonwerkes ist es somit wichtig, das logistische Optimum hinsichtlich der Entfernung von den Rohstoffvorkommen zum Werk und der zu erwartenden Lieferorte des fertigen Baustoffs zu finden. Dafür gibt es kein Patentrezept, jede Investition ist individuell zu prüfen und zu beurteilen.
Ergänzend sei erwähnt, dass die Logistikkosten ganz erheblich von der Art des Transportmittels abhängen. Erfahrungen zeigen, dass das Schiff (auch das Kanalschiff) für Sand und gebrochenen Kalk in der Regel das kostengünstigste Transportmittel darstellt.
Sonstige Anforderungen
Beinahe in allen Verkaufsregionen dieser Welt müssen die Maschinen und maschinellen Anlagen die lokalen gesetzlichen Anforderungen erfüllen. Dies betrifft die Arbeitssicherheit, den Umweltschutz, die Energieeffizienz und die Bautechnik. Die mit den Anlagen produzierten Baustoffe müssen außerdem vor Ort zugelassen sein, besondere Beachtung liegt auf Sicherheit und Schutz vor Kälte, Wärme und Lärm.
Für einen Investor ist es von großer Bedeutung, dass er am Standort fachkundiges Personal findet oder dieses durch Schulung und Training möglich ist. Dies gilt für die gewerblichen Mitarbeiter und für das technische Management in gleicher Weise wie für Mitarbeiter in der Administration und im Vertrieb. Hötten bietet auch hier seine Unterstützung an.
Grundsätzlich muss der Baustoff Porenbeton in das klimatische und kulturelle Umfeld passen. In den romanischen Staaten am Mittelmeer beispielsweise wird traditionell Naturstein verbaut, dort ist dies Teil der Kultur. Deshalb hat der Baustoff Porenbeton in den letzten 30 Jahren in diesen Regionen keine Chance gehabt.
Last but not least muss der Investor aufrichtig sein, damit er dem Maschinenlieferanten fungible Sicherheiten dafür bieten kann, dass der Kaufpreis fließt, wenn die Leistung erbracht und übergeben worden ist.
Konzeption einer typischen Produktionsanlage Gebäude und Infrastruktur
Im Laufe der letzten Jahrzehnte hat die Hötten Maschinenbau GmbH große planungstechnische Erfahrung gewonnen und aufgebaut. Für ein großes Werk (300.000 m3 Jahresleistung) benötigt ein Investor ein verkehrsmäßig gut angebundenes Grundstück mit einer Größe von etwa 25.000 bis 30.000 m2. Idealerweise sollte es ca. 150 m breit und 200 m lang sein.
Die Produktionshalle sollte ca. 6.000 m2 Fläche und eine Hallenhöhe zwischen 9 m und 12 m aufweisen. Dicht an diese Halle angebaut sind die Silos für Sand, Branntkalk und Zement, die in der Regel den Rohmaterialeinsatz von zwei bis drei Tagesproduktionen im 24-Stunden-Betrieb aufnehmen können.
Die technischen Anforderungen an das Rohmaterial in einem modernen Werk sind sehr hoch. Es kommt somit nahezu nie vor, dass Sand vorgefunden wird, der exakt der Spezifikation laut Rezeptur entspricht. Demnach gibt es immer eine Sandvermahlung sowie eine Aufbereitung des so genannten Rückschlamms. Diese beiden voluminösen Produktionsbereiche sind stets im ersten Hallenteil in der Nähe der Silos untergebracht. Die vorbereiteten Rohstoffe einschließlich des Rückschlamms werden dann in Waagen transportiert respektive gepumpt. Daraus werden dann die Produktionschargen zusammengestellt und in einem schnell laufenden Spezialmischer gemäß Rezeptur optimal durchmischt. Die Mischzeit beträgt etwa drei Minuten, eine Mischung wiegt rund 3 t. Die Mischung wird dann in eine rechteckige Form gegossen, die ein Volumen von rund 5 m3 hat. Dieser gesamte Hallenbereich heißt „Mischturm“.
Daran anschließend beginnt der eigentliche Fertigstellungsbereich für den Porenbeton, dort geht er auf, wird fix und fertig geschnitten, geparkt, autoklaviert, (ohne Kantenbruch) getrennt, sortiert, gestapelt und verpackt. Das fertige Produkt wird dann in der Regel aus der Halle ins Freigelände zur Zwischenlagerung transportiert.
Auch für den Außenbereich empfiehlt sich für den optimalen Ablauf eine angepasste Aufteilung. Für den Transport sollte es eine vollständige Umgehungsstraße geben, insgesamt bedarf es ca. 2.000 bis 3.000 m2 an Straßen. Für die Rohstoffe sind etwa 3.000 bis 5.000 m2 und für die Fertigprodukte rund 8.000 bis 10.000 m2 an Lagerfläche vorzusehen. 1.000 m2 Fläche bedarf es außerdem für Parkplätze und Gehwege. Am Hauptzugang zur Fabrik wird üblicherweise ein kleines Verwaltungsgebäude (ca. 1.000 m2 Bürofläche in mehrgeschossiger Bauweise) für folgende unternehmerische Hauptfunktionen eingerichtet: Marketing und Vertrieb, Auftragsabwicklung, Einkauf und Warenbestandsführung sowie Rechnungswesen und Personalwirtschaft.
Produktionsablauf und Materialfluss
Je nach täglicher Detailanalyse des Materials werden die einzusetzenden Rezepturen teilweise mehrmals pro Tag verändert. Über ein modernes Wiegesystem werden die rezepturspezifischen Mengen aus den Produktionsbehältern entnommen und dem Mischer zugeführt. Die intensiv bearbeitete Mischung wird in eine Form gegossen, diese wird in einem Wartestauraum abgestellt. Dieser darf nicht auskühlen und muss windgeschützt sein. Wird es am Standort zur Winterzeit richtig kalt, ist mit geschlossenen Wartestauräumen zu arbeiten. In diesem Fall bestehen die Zwischenwände aus Mauerwerk und die Bereiche sind mit einem Dach aus Dämmstoff abgedeckt. Bei extremen Temperaturen muss ein moderates Heizsystem installiert werden, welches mit warmem Recyclingwasser gespeist werden kann.
In Abhängigkeit davon, ob die Mischung kalkaktiv oder zementaktiv ist, beträgt die Wartezeit – also die Zeit des Aufgehens – zwischen zwei und vier Stunden. Anschließend wird die Form von einem dahinter befindlichen Wendekran gegriffen, vorsichtig geöffnet, um 90° gedreht (oder gewendet) und auf einem Seitenschild der Form senkrecht stehend auf einem Schneidewagen abgesetzt und dort verankert.
An dieser Stelle wird die abgehobene Form mit zurücklaufenden Seitenschilden komplettiert, mit Öl sorgfältig gereinigt und zum Gießturm zurückgeführt. Der senkrecht stehende Porenbetonkuchen wird nun mit angemessener Geschwindigkeit durch die Schneidelinie gefahren. Dabei wird der Rohling zunächst in seinen metrischen Abmessungen auf Maß gebracht. Dann werden schrittweise die Horizontal- und Vertikalschnitte vorgenommen. Der oben auf dem Kuchen verbleibende unbrauchbare Rest an Material wird durch Saugung abgenommen und dem Materialrecyclingprozess zugeführt – wie auch schon sämtliche Materialreste, die aus der Bearbeitung der Längs- und Stirnseiten des Kuchenrohlings resultieren. Danach können in den fertig geschnittenen Rohling Griffmulden eingefräst werden.
Die Vorteile dieser Anlage bestehen im Wesentlichen darin, dass sie verhältnismäßig schnell und präzise schneidet, dass die Schneiddrähte durch äußerst flexible Aufhängungen geschont werden und dass – ohne zusätzliche Arbeitskräfte – das abgeschnittene Material zu 100% recycelt wird. Außerdem können aus einem Porenbetonkuchen unterschiedlichste Stein- oder Blockformate geschnitten werden und das Herstellen von Nut-Feder-Systemen zur Optimierung der vertikalen Verankerung ist problemlos möglich.
Anschließend wird der fertig geschnittene Kuchen vom Schneidewagen abgenommen, mithilfe eines Krans auf einen Härtewagen befördert. Ein Härtewagen nimmt in der Regel drei Kuchen auf. Härtewagen werden jeweils zu Zügen zwischen fünf und sieben Stück gesammelt und verkuppelt; das hängt von der Länge der eingesetzten Autoklaven ab.
Vollständig zusammengestellte Härtewagen werden zusammen mit dem Entladen eines Autoklaven in diesen Autoklaven hineingezogen. Der Härteprozess erfolgt unter Wärme, Druck und Feuchtigkeit, die vollautomatisch überprüft und reguliert werden. Der Durchlauf für das Härten unbewehrter Porenbetonblöcke dauert etwa elf Stunden. Bewehrte Elemente müssen etwa zwei bis drei Stunden länger im Autoklaven verbleiben.
Die Blöcke werden anschließend auf den Härtewagen stehend über eine Schiebebühne zu einem Entladekran gebracht. Dieser setzt die einzelnen Kuchen, noch immer auf dem Seitenschild stehend, vor einer Trennmaschine ab. Der Einsatz dieser Trennmaschine ist erforderlich, da die einzelnen Steine während des Härteprozesses an den Kanten aneinanderbacken. Die Trennmaschine nimmt jeweils einen vollständigen Kuchen auf. Dieser wird in der Maschine ausgerichtet und äußerst behutsam von unten nach oben lagenweise getrennt. Dabei setzt Hötten spezielle Maschinenelemente ein, die teilweise hydraulisch und pneumatisch geführt werden.
Die fertig getrennten Endprodukte werden dann bei Bedarf sortiert und gestapelt. Das Stapelbild ist dabei datentechnisch vorgegeben. Ist das Stapelbild quantitativ erreicht, wird der Stapel auf eine Transportpalette befördert, umreift oder in Kunststoff verschweißt und sortenrein auf den Lagerplatz abgestellt.
Porenbetonproduktion in Abu Dhabi
Das aktuell in Betrieb genommene Werk wurde für das Unternehmen Ali & Sons konzipiert. Das Unternehmen ist in vielen Branchen aktiv, verfügt jedoch über keine Erfahrung in der Herstellung von Bauteilen oder Porenbetonprodukten.
Der potenzielle Markt wurde dazu von Ali & Sons intensiv erforscht, das Werk wurde für eine Kapazität von 300.000 m3 pro Jahr ausgelegt. Nun gilt es, den Architekten und Generalunternehmern der Region die Vorteile des Produkts Porenbeton nahezubringen. Die Grundlage – eine hochautomatisierte und optimierte Anlage für die Herstellung der Produkte – wurde geschaffen. Der noch immer ungebrochene Bauboom in den Vereinigten Arabischen Emiraten wird sicher in Kürze für eine volle Auslastung des Werkes sorgen.
