Transparent und umweltfreundlich

Neue Polymerbitumen-Anlage sorgt für reproduzierbare Prozesse

Anlagenbau
Chemie
Pharma
Ausrüster
Planer
Betreiber
Einkäufer
Manager

06.11.2019 Heiß und flüssig soll es sein: Die Carlisle CM Europe beschichtet am Standort Waltershausen Dachbahnen aus EPDM mit Polymerbitumen. Das Beschichtungsmaterial muss dabei konstant auf Temperaturen zwischen 160 und 180 °C gelagert und verarbeitet werden. Mit einer neuen Anlage wurde das Herstellungsverfahren verbessert.

Entscheider-Facts

  • Carlisle CM Europe hat in Waltershausen eine neue Anlage für die Bahnenbeschichtung mit Polymerbitumen bauen lassen.
  • Diese arbeitet mit einem höheren Automatisierungsgrad als die bisherige Anlage.
  • Umfangreiche Sensorik und Visualisierung stellen eine hohe Transparenz und Reproduzierbarkeit der Prozesse sicher.

1 Keil Frontbild

Muss unbedingt heiß gehalten werden: Polymerbitumen für die Beschichtung von Dachbahnen. Bilder: Keil Anlagenbau

Carlisle CM Europe ist Europas führender Hersteller für Dach- und Dichtungsbahnen. Pro-duktionsstätte ist das Werk Waltershausen, das im September 2018 eröffnet wurde. Das Unternehmen stellt für die Bahnenbeschichtung sein eigenes Polymerbitumen her. Im Produktionsverfahren werden Rohbitumen und Öle mit Polymeren sowie Mineralstoffen gemischt. Das fertige Material wird an eine Beschichtungsanlage und damit zum weiteren Herstellungsprozess geführt. Zur Erweiterung der Produktionskapazität benötigte Carlisle eine weitere Anlage. Diese sollte einen höheren Automatisierungsgrad haben als die vorhandene Technologie und durch umfangreiche Sensorik und Visualisierung eine hohe Transparenz und Reproduzierbarkeit der Prozesse sicherstellen. Die Hans-Jürgen Keil Anlagenbau GmbH & Co. KG aus Bohmte erhielt den Auftrag, eine solche Anlage zu konzipieren, zu installieren und die Anwender zu schulen.

Mehrere Prozesse verbunden und gesteuert

2 Keil Doppelmantelrohr

Alle Rohrleitungen sind von einem Doppelmantel umhüllt. In diesem fördert das System Wärmeträgeröl, das konstant auf Temperaturen zwischen 160 und 190 °C gehalten wird.

Bei der Umsetzung des Auftrags stellte sich das Expertenteam des Anlagenbauers mehreren Herausforderungen, denn es ging um die Verbindung und Steuerung verschiedener Prozesse. Erstens müssen mehrere Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften zusammengeführt werden. Zweitens muss eine hohe Temperatur beim gesamten Herstellungsverfahren sichergestellt werden. Bei niedrigeren Temperaturen härten Komponenten oder die Gesamtmasse aus. Eine dritte Besonderheit: Das fertige Polymerbitumen muss eine sehr hohe Homogenität ohne ungelöste Feststoffeinschlüsse aufweisen.

Und so funktioniert die Keil-Anlage: Da eine durchgehende Produktbeheizung benötigt wird, werden alle Anlagenkomponenten mit Materialkontakt beheizt, zum Beispiel Tanks, Pumpen und Rohrsysteme. Alle Rohrleitungen sind von einem Doppelmantel umhüllt. In diesem fördert das System Wärmeträgeröl, das konstant auf Temperaturen zwischen 160 und 190 °C gehalten wird. Mit im Lieferumfang enthalten war eine Thermalölanlage für die Einspeisung des Wärmeträgeröls. Dabei achteten die Fachleute von Keil auf besondere Sicherheit durch erhöhten Brandschutz.

Mit der Thermalölsekundärstation wird die Temperatur für den gesamten Prozess automatisch gesteuert. Die Verbraucher sind nach funktionaler Zusammen­gehörigkeit in separat geregelte Heizkreise zusammengefasst.

Umweltfreundliche Prozessführung

3 Keil 2. Rohrbitumenlagerbehälter bei Jasper

Das Rohbitumen wird heiß und flüssig angeliefert und in einen beheizten, isolierten Tank eingespeist.

Bestandteile des Polymerbitumens sind Flüssigkeiten und Feststoffe. Diese unterscheiden sich jeweils durch ihre Lagerung, die Art des Transports und die Produktions-Rahmenbedingungen. Diese anspruchsvolle Aufgabe wurde wie folgt gelöst:

  • Ein Tanklastzug liefert das Rohbitumen in heißer Flüssigform an. Anschließend wird es in den beheizten, isolierten Tank eingespeist. Von dort wird es dosiert nach Rezeptur über Rohrleitungen in die Mischbehälter gepumpt. Die Befüllung der Behälter erfolgt im Gaspendelsystem, sodass keine Emissionen an die Umwelt abgegeben werden.
  • Das Prozessöl lagert in einem unterirdischen Tank. Es wird über Rohrleitungen in passender Dosierung in die Mischbehälter gepumpt. Tankanlage und Umfüllplatz entsprechen den Anforderungen des WHG und der AwSV.
  • Als kleine, etwa fingernagelgroße Flakes werden die Harz-Bestandteile in Säcken angeliefert. Zunächst landen die Schuppen in einem Sammelbehälter. Da die Harzflocken schnell verkleben, installierten die Ingenieure des Anlagenbauers ein Becherfördersystem für einen reibungslosen Transport in den Mischbehälter.
  • Das Polymer wird als Granulat in Big-Bags angeliefert und an mehreren Entnahmestationen entleert. Seine Förderung erfolgt mit Druckluft pneumatisch in einen Empfangsbehälter. Von dort aus gelangen die Feststoffe zeit- und mengengeregelt in den Vermengungsprozess. Sie werden kontinuierlich zudosiert. Die Zuführung von Polymer erfolgt nicht direkt in den Mischbehälter, sondern über eine kontinuierliche Zugabe in ein Flüssigmahlwerk im Zirkulationsbetrieb. Dort wird das Polymer zerkleinert und in die aus dem Mischbehälter hineingepumpten Flüssigstoffe eingearbeitet. Die per Tanklastzug gelieferten mineralischen Füllstoffe lagern in einem außenstehenden Silo. Von dort werden sie pneumatisch in einen Empfangsbehälter gefördert und von diesem aus kontinuierlich in die Mischanlage dosiert. Auch der Füllstoff wird den Flüssigkomponenten inline beigemengt.
  • Der Mischbehälter ist mit einem Koaxial-Rührwerk ausgestattet, das die Masse in mehreren Stufen vermischt. Um schädliche Emissionen zu verhindern, arbeitet auch dieser Anlagenteil mit einem umweltfreundlichen Gaspendelsystem. Beim Befüllen der Mischbehälter wird Gas aus dem Kessel gedrückt. Dieses wird zurück in die Entnahmebehälter, also den Rohstoff-Lagertank, geleitet. Bis das fertige Polymer-Gemisch über Entnahmepumpen dem Verarbeitungsprozess zugeführt wird, fungiert der Mischbehälter als Lagertank für die Produktion.

Anlagenbauleistungen aus einer Hand

4 Keil 6. Thermalölsekundärstation

Mit der Thermalölsekundärstation wird die Temperatur für den gesamten Prozess automatisch gesteuert.

Bei Carlisle sind die Auftraggeber sehr zufrieden mit dem Ergebnis. Gesamtprojektleiter Bruno Bauer: „Von Keil Anlagenbau haben wir alle Leistungen aus einer Hand bekommen – vom Konzept über Engineering und Programmierung bis hin zur Ausführung, Schulung und Nachbetreuung.“ Besonders positiv zu bewerten ist die unter Qualitätsaspekten hohe Nachvollziehbarkeit und Transparenz der Produktion. „Darüber hinaus freuen wir uns über die Umweltfreundlichkeit der Anlage. Durch das Gaspendelsystem werden im gesamten Prozess allenfalls geringe Emissionen freigesetzt.“ Auch die Chargenverfolgung sei mit diesem System möglich. Keil-Geschäftsführer Ingo Wassum-Paul ergänzt: „Wir freuen uns sehr, dass Carlisle seine Prozesse bei der Herstellung von Polymerbitumen durch unsere Anlage weiter verbessern konnte. Einer solchen Herausforderung stellen wir uns gerne wieder.“

Das Projekt in Zahlen

Investvolumen: ca. 3,5 Mio.Euro
Dezember 2016: Auftrags­erteilung
Januar bis Juli 2017: Engineering der Anlage
Juli bis September 2017: Fertigung von Baugruppen und Systemkomponenten im Werk Hunteburg
November 2017 bis März 2018: Montage der Anlage in Waltershausen
April bis Juni 2018: Inbetriebnahme

Zu Keil Anlagenbau.

Heftausgabe: November/2019

Über den Autor

Kai Schäfer, Leiter Planung und Vertrieb Keil Anlagenbau
Loader-Icon