„Rundum-sorglos-Paket“ für die Anlagen-Modernisierung:

Generalsanierung bei laufendem Betrieb

Die gleiche Messwarte 2007, noch mit konventionellen Messtafeln bestückt. Bild: Cordenka / Rösberg

Prozess- und verfahrenstechnische Anlagen sind meist jahrzehntelang in Betrieb. Währenddessen müssen selbstverständlich immer mal wieder Anlagenteile oder einzelne Komponenten ausgetauscht werden. In der Regel lassen sich die entsprechenden Arbeiten gut in den für Wartungszwecke ohnehin geplanten Stillstandszeiten erledigen, teilweise sogar während des laufenden Betriebs. Schwieriger wird es, wenn eine Generalsanierung ansteht, also Messtechnik, Prozessleitsystem und Energieversorgung umfassend erneuert werden sollen. Wie das folgende Beispiel zeigt, lässt sich aber auch eine komplexe Modernisierung ohne zusätzliche Stillstandszeiten realisieren. Voraussetzung dafür ist allerdings Erfahrung und Kompetenz sowie eine gute Planung und Vorbereitung. Mit anderen Worten: man braucht einen kompetenten Partner.

Das Werk in Obernburg wurde 1924 als Produktionsstätte für textile Viskose der Vereinigten Glanzstoff-Fabriken AG gegründet. Im Jahr 1938 startete die Produktion der technischen Viskosefaser Cordenka®, die bis heute zu den wichtigsten Verstärkungsmaterialien in Hochleistungsreifen zählt. Bild: Cordenka / Rösberg

Das Werk in Obernburg wurde 1924 als Produktionsstätte für textile Viskose der Vereinigten Glanzstoff-Fabriken AG gegründet. Im Jahr 1938 startete die Produktion der technischen Viskosefaser Cordenka®, die bis heute zu den wichtigsten Verstärkungsmaterialien in Hochleistungsreifen zählt.

Die Cordenka GmbH & Co. KG ist ein weltweit agierender Hersteller von industriellem Rayon-Garn, das unter dem Markennamen CORDENKA® vertrieben wird. Das hochfeste Garn dient z.B. als Verstärkungsmaterial in Hochleistungsreifen, Schläuchen und Verbundwerkstoffen. Außer ca. 32.000 t Garn pro Jahr werden am Standort Obernburg und im polnischen Gorzow auch etwa 18.000 Tonnen Gewebe für die Reifenindustrie produziert.

Der Spinnbadkreislauf

Eine wichtige Rolle bei der Garnproduktion spielt das Spinnbad: Rayon besteht zu 100 % aus Zellulose. In einem mehrstufigen Prozess wird dieser natürliche Rohstoff in ein hochfestes Multifilamentgarn für technische Anwendungen umgewandelt. Als erstes entsteht Viskose. Der Zellstoff wird also durch Reaktion mit Natronlauge und Kohlenstoffdisulfid in Lösung gebracht. Nach Filtration und Entgasung ist die Lösung fertig zum Verspinnen. In der Spinnerei wird sie durch Spinndüsen in das Spinnbad gepresst, wo sie sich zersetzt und den Faden bildet, der nach Verstreckung, Fixierung sowie Wäsche nass aufgewickelt und anschließend weiter veredelt wird. Der Hauptkreislauf versorgt dazu die Spinnerei ständig mit frischem Spinnbad; gebrauchtes Medium wird abgepumpt, filtriert und durch Säurezugabe sowie Erhitzen wieder aufbereitet. Der Rückgewinnungskreislauf entfernt überschüssiges Wasser durch Eindampfen und überschüssiges Natriumsulfat durch Kristallisation mit anschließender Kalzinierung aus dem Spinnbad.

Die Automatisierungstechnik, die sich hinter diesem Kreislauf verbirgt, leistete viele Jahre zuverlässig ihre Dienste. Um auch zukünftig auf der sicheren Seite zu sein, standen allerdings umfangreiche Modernisierungsmaßnahmen an. Hard- und Software entsprachen nicht mehr dem aktuellen Stand der Technik; Ersatzteilverfügbarkeit war nur noch bedingt gewährleistet; außerdem wurden Instandhaltung und Service immer aufwändiger. Deshalb entschloss sich der Anlagenbetreiber zu einer umfangreichen Generalsanierung, die nach einer zweijährigen Planungsphase ab 2008 umgesetzt wurde.

Umfangreiche Modernisierungsmaßnahmen

Im Rahmen des Projekts sollten alle Messgeräte gegen PA-Bus-fähige Komponenten getauscht und neue Messstellen ergänzt werden; es galt moderne Messwarten und Bedienstationen sowie ein neues Prozessleitsystem zu installieren. Zudem bestand auch bei der kompletten Niederspannungsversorgung Handlungsbedarf, da viele Verteiler an ihrem Aufstellungsorten einem erhöhten Korrosionsrisiko ausgesetzt waren, was man für die Zukunft verhindern wollte.

Die Randbedingungen für dieses umfangreiche Projekt waren dabei alles andere als einfach: Die Rayon-Garn-Produktion läuft schließlich rund um die Uhr und die Sanierungsmaßnahmen sollten den laufenden Betrieb nicht mehr als unbedingt notwendig beeinträchtigen. Vermeidbare Stillstandszeiten sind im Spinnbad in Obernburg schon aus wirtschaftlichen Gründen ebenso wenig tolerierbar wie bei den meisten anderen prozess- und verfahrenstechnischen Anlagen auch. Mit Rösberg Engineering fand Cordenka für dieses Modernisierungsprojekt jedoch einen kompetenten Partner, mit dessen Engineering-Dienstleistung sich Feinplanung und Koordination der zahlreichen an der Sanierung beteiligten Gewerke umsetzen ließen, nahezu ohne den laufenden Produktionsbetrieb zu beeinträchtigen.

Planung und gute Vorbereitung statt Anlagenstillstand

Neue Messwarte nach der Modernisierung. Bild: Cordenka / Rösberg

Die neue Messwarte nach der Modernisierung.

Wichtige Voraussetzungen dafür waren Erfahrung, präzise Planung und gute Vorbereitung aller anfallenden Arbeitsschritte. Immerhin waren von der Modernisierung fast 3.000 Messstellen, rund 200 Armaturen, zahlreiche Kabeltrassen, die gesamte Druckluftverrohrung sowie etliche Trafostationen für die 400-VAC-Einspeisung, die messtechnische Businstallation über Glasfaseringe für Profibus DP und PA sowie Ethernet betroffen. Beschaffung und Koordination aller auszuführenden Gewerke einschließlich des dafür notwendigen Wartungs- und Produktionspersonals sowie die entsprechende Terminüberwachung übernahmen dabei die Karlsruher Automatisierungsspezialisten.

 

Höchste Priorität hatte die Schaffung der Infrastruktur für die Gesamtanlage. Um in Zukunft Korrosionsschäden zu vermeiden, wurden alle Kraftverteilungen in – großenteils neu errichtete – Schalträume mit Luftreinigungsanlagen verlegt. Die gesamte Kraft-Verkabelung innerhalb und außerhalb des Gebäudes wurde dann parallel zur bestehenden Verkabelung aufgebaut, um die Produktion nicht zu unterbrechen. Das Gleiche galt für die Steuer- und Signalverkabelung. In den meisten Fällen wurden die neuen Messwarten samt Einrichtung, Klimatisierung und Luftreinigung neben den bestehenden, noch mit konventionellen Messtafeln bestückten Leitwarten aufgebaut.

Neuer Wirbelstromzähler mit Strömungsgleichrichter nach dem Umbau; im Betrieb ist nur der blaue Messkopf sichtbar. Bild: Cordenka / Rösberg

Neuer Wirbelstromzähler mit Strömungsgleichrichter nach dem Umbau; im Betrieb ist nur der blaue Messkopf sichtbar.

Im Anschluss an diese vorbereitenden Infrastrukturmaßnahmen ging es in mehreren Ausbaustufen an die Erneuerung der Instrumentierung an den Produktionsanlagen, also am Spinnbad-Kreislauf. Um die Produktion so wenig wie möglich zu beeinträchtigen, erstellten die Automatisierungsspezialisten zunächst Detailablaufpläne für die EMSR-Montage; Die Instrumentierung wurde dann jeweils in die geplanten Reinigungszyklen der einzelnen Anlagenteile eingebunden. Besondere Sorgfalt musste auf die Auswechslung der Inline-Geräte gerichtet werden. Neue Komponenten wie Armaturen oder Durchflussmessgeräte hatten andere Baumaße oder Einbauvorschriften als die vorhandenen. Die entsprechenden Rohrleitungsänderungen wurden bereits im Leistungsverzeichnis für die EMSR-Montage beschrieben und ließen sich in der Praxis dann gut und zügig umsetzen. Die detaillierte Vorarbeit und das planvolle Vorgehen haben sich also gelohnt. Für den Anlagenbetreiber erwies sich die Spinnbad-Sanierung quasi als „Rundum-sorglos-Paket“. Und wie im „wirklichen“ Leben auch kam während dieser Modernisierung noch das ein oder andere Projekt hinzu, das mit der gleichen Umsicht realisiert wurde.

Energieeffizienzmaßnahmen und neue Abluftabsaugung

Neubau der Abluftabsaugung: einer der zwei neuen Abluftkamine mit Emissionsmessstellen auf der 43 m hohen Arbeitsbühne. Bild: Cordenka / Rösberg

Neubau der Abluftabsaugung: einer der zwei neuen Abluftkamine mit Emissionsmessstellen auf der 43 m hohen Arbeitsbühne.

So konnte durch den Einsatz von mehr als 50 vom neuen Leitsystem geregelten Frequenzumrichtern der elektrische Energieverbrauch wesentlich verringert werden. Die Einführung dieser Regelungen optimierten gleichzeitig die Prozessbedingungen, was unter anderem den Kühlwasserbedarf minimierte.

Ein weiteres Projekt war der Neuaufbau der Abluftabsaugung. Hierzu wurde ein neuer Schaltraum gebaut, ein neues Visualisierungssystem installiert und zwei Abluftkamine mit Emissionsmessstellen errichtet. Auch hierbei überwachten die Karlsruher Automatisierungsspezialisten alle Gewerke, übernahmen die Baustellenleitung, einschließlich der Sicherheitsunterweisung für Fremdfirmen gemäß der Vorschriften des Anlagenbetreibers und kümmerten sich natürlich auch um die Abnahmeprotokolle zur Leistungserfassung in der SAP. Die komplexe Modernisierung der Obernburger Anlage, die Anfang 2014 abgeschlossen war, ließ sich so innerhalb von sechs Jahren ohne Produktionsausfall und mit für den Anlagenbetreiber überschaubarem Aufwand realisieren.

Über Cordenka
CORDENKA ist ein weltweit führender Hersteller von industriellem Rayon-Garn, das unter dem Markennamen CORDENKA® vertrieben wird. Das Unternehmen verfügt über nahezu 80-jährige Erfahrung in der Produktion von Chemiefasern und seit 2002 agiert CORDENKA als eigenständige GmbH & Co. KG. Firmensitz sowie Produktionsstätte befinden sich in Obernburg am Main, im ICO (Industrie Center Obernburg). Eine weitere Produktionsstätte zur Garnveredelung gibt es in Gorzow, Polen. Am Hauptstandort in Obernburg sind ca. 650 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt. Die angebotene Produktpalette umfasst Garn, Kord und Gewebe. Die Jahreskapazität liegt heute bei 32.000 Tonnen Garn und etwa 18.000 Tonnen Gewebe. Das Gewebe wird von CORDENKA zur direkten Weiterverarbeitung im Reifen fertig behandelt und ausschließlich an die Reifenindustrie verkauft.

Über Rösberg
CORDENKA ist der weltweit führende Hersteller von industriellem Rayon-Garn, das unter dem Markennamen CORDENKA® vertrieben wird. Das Unternehmen verfügt über nahezu 80-jährige Erfahrung in der Produktion von Chemiefasern und seit 2002 agiert CORDENKA als eigenständige GmbH & Co. KG. Firmensitz sowie Produktionsstätte befinden sich in Obernburg am Main, im ICO (Industrie Center Obernburg). Eine weitere Produktionsstätte zur Garnveredelung gibt es in Gorzow, Polen. Am Hauptstandort in Obernburg sind ca. 650 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt. Die angebotene Produktpalette umfasst Garn, Kord und Gewebe. Die Jahreskapazität liegt heute bei 32.000 Tonnen Garn und etwa 18.000 Tonnen Gewebe. Das Gewebe wird von CORDENKA zur direkten Weiterverarbeitung im Reifen fertig behandelt und ausschließlich an die Reifenindustrie verkauft.

Alle Bilder: Cordenka / Rösberg

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Claus Wolff

Projektleiter bei Rösberg Engineering GmbH

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