Baubetrieb und Bauwirtschaft

Baustoffexkursion Lafarge und Wienerberger (2018)

Bericht: Alexander Horvath, Patrick Lechner
Fotos: IBPM, wienerberger.at

 

Am 5. November besuchte der Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik mit den Studierenden die Firmen Lafarge und Wienerberger, um mehr über die Herstellung von Zement und Ziegeln zu erfahren. Nach einer kurzen Anreise in den Ort Mannersdorf an der Leitha wurden wir freundlich empfangen. Der Betrieb hat eine lange Geschichte, denn an diesem Standort wird bereits seit 1894 Zement erzeugt. Jährlich werden in Betriebsstandort Mannersdorf 1,3 der 5,5 Millionen Tonnen, die in Österreich hergestellt werden, produziert.

Da Beton neben Gesteinskörnung, Wasser und Zusatzstoffen Zement als Bindemittel enthält, ist er für das Bauwesen ein entscheidender Baustoff. Aus diesem Grund wurde den Studierenden der Erzeugungsprozess nochmals theoretisch vertraut gemacht. Nach dem Vortrag konnten die einzelnen Verfahrensschritte der Produktion selbst besichtigt werden. Zement wird in unterschiedliche Gruppen eingeteilt, welche durch Zusatzstoffe und den Klinkeranteil definiert sind. In Mannersdorf werden 9 Sorten der Klassen CEM I bis CEM III sowie Sonderzemente produziert, wobei CEM I der hochwertigste Zement ist. Hier liegt der Klinkeranteil bei über 95%. Durch die Auswahl der Zusatzstoffe wie Schlacke oder Flugasche kann das Verhalten des Baustoffs verändert werden. Den chronologischen Ablauf der Fertigung von Zement konnte im Rahmen der Werksführung beobachten werden.

Kugelwalzmühle

Die Grundstoffe Kalkstein und Ton kommen ohne große Transportwege aus den nahgelegenen Vorkommnissen des Leithagebirges. Die Produktion startet mit einer groben Zerkleinerung der Rohstoffe und anschließendem Mahlen und Trocknen in einer Kugelwalzmühle zu Gesteinsmehl. Danach wird dieses in Silos gelagert und anschließend in einem Wärmetauscher mit der Abluft des Drehofens langsam erhitzt.

Hier kommt auch der neue Kalzinator ins Spiel, welcher das entweichende CO2 austreibt und 2017 in Betrieb genommen wurde. Anschließend wird das Material in den Ofen weitergeleitet, wo es auf 1450 Grad Celsius erhitzt wird. Während dieses Prozesses bilden sich größere Klumpen des sogenannten Klinkers, welche dann die Grundlage für die weiteren Herstellungsschritte bilden. Die Röhre wird heute vor allem mit Kunststoffabfall und Altölen beheizt, während der Anteil an fossilen Brennstoffen immer mehr zurückgedrängt wird.

Lagerung der Ausgangsstoffe

Nach dem Abkühlen wird der Klinker mit einer Kugelmühle fein gemahlen und mit den Zuschlagstoffen vermischt. Diese Ware wird einerseits je nach Anforderung andererseits auch je nach Zementtyp in Säcke verpackt oder direkt in Silo-LKWs verladen und abtransportiert. Hier sei erwähnt, dass 90% der Produktionsmenge in Mannersdorf durch LKWs abtransportiert wird und die Sackware nur von geringerer Bedeutung ist.

Überwachungszentrale des Zementwerkes

Die Überwachungszentrale wird in 2-3 Schichten rund um die Uhr besetzt. Auf den Monitoren kann die komplette Anlage überwacht werden. Jeder Füllstand der einzelnen Silos wird hier kontrolliert und leuchtet auf sobald er voll ist. Die oberen Bildschirme zeigen diverse Statistikverläufe über die Produktion. Zusätzlich gibt es noch einen Fernseher, der das Innere des Ofens anzeigt.

Nach einer kurzen Stärkung im Rahmen einer Mittagspause ging es weiter nach Hennersdorf, wo das Ziegelwerk der Firma Wienerberger besichtigt wurde.

Das Werk in Hennersdorf ist die älteste Ziegelproduktion in Österreich. Heute werden an diesem Standort 20 verschiedene Ziegelformate produziert. Die Menge entspricht 98 Millionen Normformate pro Jahr. Mit dieser Anzahl von Ziegeln könnte man 4.000 Einfamilienhäuser pro Jahr errichten. Nach dem Vortrag über die Entwicklung der Firma Wienerberger wurde der komplette Herstellungsprozess der Ziegelproduktion detailliert erklärt. Der Ablauf einer Ziegelproduktion teilt sich in 6 Schritte auf. Der Ablauf der Ziegelproduktion ist zum Großteil automatisiert. Es werden nur 7 Arbeiter pro Schicht benötigt.

Nach einer Sicherheitseinweisung betrat die Exkursionsgruppe das Werksgelände um die jeweiligen Ablaufschritte für die Herstellung der Ziegel aus nächster Nähe betrachten zu können.

Als Ausgangsstoffe dienen verschiedene Tonsorten, welche zusammen gemischt werden. Die Rohstoffgewinnung erfolgt einen Kilometer von Hennersdorf entfernt. Die Reichweite dieser Gewinnstätte für Ton beträgt in etwa 80 Jahre. Über Förderbänder wird das grobe Material aus der Tongrube zur Zerkleinerung transportiert. Die Materialmischung für Ziegel setzt sich aus 80% Ton, 2% Braunkohle, 11% Papierfangstoffe und 7% Sägespäne zusammen. Diese 20% nennt man Porosierungsstoffe. Diese natürlichen Materialen werden zusammen mit dem Ton vermischt.

Die feinen Luftporen im fertigen Ziegel werden durch die Porosierung des Ziegelmaterials geschaffen. Beim Brennvorgang verbrennen die Zusatzstoffe Sägemehl und Papier bei ungefähr 1.000 Grad vollkommen und bilden dabei kleine geschlossene Luftbläschen. Diese Luftporen erhöhen die Wärmespeicherkapazität im Ziegel.

Im nächsten Schritt wird das noch nicht zerkleinerte Material im sogenannten „Kollergang“ auf eine für den weiteren Arbeitsvorgang geeignete Größe aufbereitet. Dieser Vorgang erfolgt durch tonnenschwere Stahlwalzen. Anschließend wird das Rohmaterial in einem Siebbrechmischer gepresst und bis auf eine Korngröße von 3 mm zerkleinert. Durch Transportbänder wird der feine Ton zur Zwischenlagerung in das sogenannte „Sumpfhaus“ gebracht.

Sumpfhaus Wienerberger (Quelle: wienerberger.at)

Diese Halle dient für die gleichmäßige Durchfeuchtung und Homogenisierung des Tons. Im nächsten Schritt gelangt das „abgelagerte“ und gut durchgemischte Rohmaterial zur Formgebung. Mit hohem Druck wird das Tongemisch aus der Strangpresse durch ein Stahl-Mundstück gepresst. Der ungebrannte Ziegel wird als endloser Ziegelstrang aus der Vakuumpresse heraus extrudiert und durch einen Ziegelabschneider, welcher als feiner Stahldraht ausgeführt ist, in die gewünschte Länge geteilt. Die Formgebung der Steine erfolgt durch spezielle Mundstückformen. Für jeden produzierten Ziegeltyp muss das richtige Mundstück mit der passenden Form und dem dazugehörigem Lochbild in die Presse gesetzt werden.

Nach dem Unterteilen der Ziegel in ihre gewünschte Größe werden die frisch gepressten Formlinge zur Trocknungsanlage geschickt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Ziegel noch weich und feucht und müssen vor dem Brennvorgang noch getrocknet werden. Dies erfolgt durch einen Trockner, welcher mit der Abwärme des Ofens betrieben wird. Die Formlinge werden auf Trocknerlatten gesetzt und in Wagen gelagert. Die Wägen werden anschließend in die Trockneranlage befördert. Nach diesem Prozess gelangen die trockene Ziegel in den 150 Meter langen Tunnelofen.

Ungebrannter Ziegel nach dem Ziegelabschneider (Quelle: wienerberger.at)

Hier durchlaufen die mit Ziegel beladenen Wagen den Tunnel in 20 Stunden. In der Vorfeuerzone herrschen 800°C, in der Hauptfeuerzone beträgt die Temperatur 1000°C, wodurch der Ziegel seine rote Farbe erhält. Nach der Hauptfeuerzone befindet sich die Abkühlzone.

Anschließend werden die fertigen Steine zur Verpackungsanalge gebracht. Davor werden die Ziegel hinsichtlich der Maßhaltigkeit und Formgebung kontrolliert und auf die richtige Höhe geschliffen. Durch den Schleifvorgang können die Ziegel als Planziegel bezeichnet werden.

Im Werk wird in 2 Schichten gearbeitet, wobei am Wochenende kein Personal im Werk benötigt wird. In diesem Zeitraum werden Ziegel nur getrocknet und gebrannt. Die Trocknung der Ziegel nimmt etwa 2 Tage in Anspruch.

Exkursionsgruppe vor der Produktionsstätte Wienerberger in Hennersdorf