Stahlbau Wentz baut fahrbare Absaughaube für Brandversuche

Das Unternehmen

Wenn andere Stahlbauunternehmen an Grenzen stoßen – dann sind die Spezialisten der Stahl-Projektbau Wentz GmbH in ihrem Element. Das 2005 in Goslar gegründete Unternehmen konstruiert und baut unter anderem Rohrbrücken, Unterkonstruktionen und Kranbahnanlagen. Komplette Industriehallen gehören ebenso zum Portfolio wie Prüfstände und verfahrenstechnische Anlagen.

Eine Spezialität von Wentz sind Sonderstahlkonstruktionen, unter anderem für Forschungseinrichtungen. Ein Beispiel sind individuell projektierte Strahlenschutzkabinen als Einhausung u.a. von Materialprüfanlagen und Elektronenbeschleunigern. Ein anderes und durchaus „exotisches“ Beispiel ist die hier beschriebene Absaugeinrichtung für ein Institut, das Brandversuche an Gebäudewerkstoffen und –bauteilen durchführt.

Die Aufgabe

Wie verhalten sich Gebäudewerkstoffe im Brandfall? Und wie lässt sich die Brandgefahr von neuen und innovativen Bauwerkstoffen z. B. aus nachwachsenden Rohstoffen erstens einschätzen und zweitens minimieren? Diesen Fragen geht eine Forschungseinrichtung in Braunschweig nach und hat für diese Zwecke eine neue Experimentierhalle für Großbrandversuche errichtet.

Die Aufgabe von Stahlbau Wentz war es, in dieser Halle eine verfahrbare, 12 x 12 Meter große Abzugshaube zu errichten, die über mehreren offenen Prüfständen alle entstehenden Rauchgase absaugt und einer Rauchgasreinigungsanlage zuführt. Dabei werden hohe Anforderungen an die fördertechnischen Komponenten der Abzugshaube gestellt, die innerhalb eines großen Temperaturspektrums für die zuverlässige Positionierung der tonnenschweren Abzugshaube sorgen muss.

Die Lösung

In der Halle wurde eine Kranbahn installiert, auf der eine Brücke aus einer Profilstahlkonstruktion verfährt. Diese positioniert die Abzugshaube oberhalb des jeweiligen Brandversuchs. Dazu wurde eine gekröpfte Bauform der Brücke gewählt, um bei der Bauhöhe einzusparen.

Die gesamte Einheit aus Brücke und stählerner Abzugshaube wiegt immerhin 70 Tonnen. Sie wird auf der Kranbahn exakt positioniert mit insgesamt vier Demag-Radblöcken aus der Serie DRS 315. Die Radblöcke sind allesamt mit beidseitigen Spurkränzen ausgestattet und sichern auch innerhalb eines großen Temperaturbereichs von -20 bis +70 Grad während der Experimente. Zwei Demag Flachgetriebebremsmotoren vom Typ ADE60TD ZBA80 übertragen ihre Leistung von 0,62 KW auf die vier Radblöcke. Die Bauform als Flachgetriebe spart Bauraum. Komplettiert wird das Antriebskonzept von einem Demag Dedrive Compact Frequenzumrichter, der die riesige „Abzugshaube“ stufenlos entlang der Kranbahn verfährt.

Die Besonderheiten

Für den exakten Lauf sorgen Demag Laufräder DRS mit beidseitigem Spurkranz auf einer der beiden Kranbahnen. Beide Antriebe werden über einen gemeinsamen Frequenzumrichter vom Typ Dedrive Compact angesteuert. So wird mit geringem Aufwand eine Gleichlaufregelung gewährleistet. Die Signalauswertung übernimmt eine Demag SCU Sicherheitssteuerung, mit der das Performance Level 3 (EN ISO 13849) und ein SIL-Level 2 (IEC 61508) erreicht werden kann. Da sich die Verfahreinheit in relativ großer Höhe befindet, wird sie vom Personal aus der Arbeitsebene über eine Demag Funksteuerung DRC-MJ komfortabel gesteuert. Die Demag Antriebslösung kann bis zu einer Umgebungstemperatur von 70 °C eingesetzt werden, wodurch bei den Brandversuchen keine Ausfallgefahr durch Überhitzung besteht.

Drei Fragen an Marcel Lissa, zuständiger Vertriebsingenieur beim Projekt mit Wentz Stahlbau und der Forschungseinrichtung an der TU Braunschweig.

Demag: Herr Lissa, welche Anforderungen haben Sie zuerst vom Projektpartner erhalten?
Marcel Lissa: Geschäftsführer Felix Wentz von Wentz Stahlbau kam mit einem Projekt auf mich zu, bei dem ein 12 Meter breites Fachwerk mit einer entsprechend groß dimensionierten Ablufthaube verfahren werden sollte. Wichtig war es für den Einsatzort bei der Technischen Universität Braunschweig, dass die Komponenten den hohen Temperaturen standhalten, die Ablufthaube von rund 70 Tonnen in einer ansprechenden Fahrgeschwindigkeit bewegen und darüber hinaus per Funksteuerung angesteuert werden können.

Die gesamte Einheit verfährt mittlerweile auf 30 Meter langen Schienen entlang der Halle, wobei sowohl die rechte als auch die linke Position gleichermaßen mit 1 - 5 m/min angefahren wird. Die Forschungseinrichtung der TU Braunschweig hat diese Zonen in der Hallenplanung für ihre Experimente festgelegt, so dass die Ablufthaube an insgesamt drei Haltepunkten die Rauchgase aufnimmt und aus der Halle leitet.

Demag: Welche Produktmerkmale sind bei der Antriebslösung für die Industriebühnen besonders hervorzuheben?
Marcel Lissa: Besonders hervorzuheben ist die Gesamtheit des Antriebskonzepts. Unser Demag Baukasten der Antriebstechnik bietet die Möglichkeit ein komplettes Antriebssystem bestehend aus Getriebemotor und Radblock sowie einer Applikationsbaugruppe aus Frequenzumrichter und Sicherheitssteuerung SCU zu realisieren. Dazu komplettieren mechanische und elektrische Komponenten wie Bahnpuffer und eine Funksteuerung das System. Die Fahrwerkskomponenten sind im Anwendungsfall allesamt für einen Temperaturbereich von bis zu 70° C ausgelegt worden und verfahren die Haube mit der gewünschten sehr geringen Fahrgeschwindigkeit exakt in Position.

Demag: Welche Kundenanforderung war bei diesem Projekt besonders spannend?
Martin Lissa: Die Umgebung ist auch in diesem Fall am spannendsten! Die Kombination aus einer 70 Tonnen schweren Stahlhaube und einem hohen Temperaturbereich bei Experimenten sind für unsere Komponenten eine fantastische Herausforderung ihre Zuverlässigkeit wiederum unter Beweis zu stellen. Die Sicherheit für die Bedienerin oder den Bediener wurde dabei natürlich berücksichtigt. Angesteuert wird die Absaughaube dabei in einem sicheren Abstand zum Experiment von einem Pult aus. Nach der Durchführung des jeweiligen Experiments wechselt die Bedienerin / der Bediener die Steuerung komfortabel per Knopfdruck und kann mit der Funkbedienung direkt am Fachwerk oder in der Halle die Abzugshaube verfahren.