Digitales Gebäudemodell von Pollmann mit Beckhoff-Komponenten ausgerüstet

Das neue Werk von Pollmann wurde bereits vor Baubeginn softwareunterstützt von Peneder, Stiwa und Beckhoff aus der Taufe gehoben.
Das neue Werk von Pollmann wurde bereits vor Baubeginn softwareunterstützt von Peneder, Stiwa und Beckhoff aus der Taufe gehoben.

Das neue Werk von Pollmann, Hersteller von Schiebedach-Kinematiken und elektromechanischen Türschlössern, wurde bereits vor Baubeginn softwareunterstützt aus der Taufe gehoben. Unter der Federführung von Peneder, Stiwa und Beckhoff entstand schon während der Planungsphase ein digitales Gebäudemodell.

Die Entwicklung und Fertigung innovativer Produkte hat bei Pollmann seit mehr als 130 Jahren Tradition. Heute liegt die Kernkompetenz der Waldviertler bei hochkomplexen Mechatronik-Bauteilen für die Automobilindustrie. Das mittlerweile in vierter Generation geführte Familienunternehmen befindet sich auf deutlichem Wachstumskurs und hat deshalb in den Jahren 2018/2019 in rund 25 km Entfernung vom Headquarter ein zusätzliches Werk aus der Taufe gehoben.
Insgesamt standen 65.000 m² Grundfläche für das neue Werk II zur Verfügung. Ein weiterer Fixpunkt war der Fertigstellungstermin. Nachdem Pollmann nur dann expandiert, wenn ein konkreter Kundenauftrag dahintersteckt, schwebte von Anfang an eine besonders sportliche Vorgabe im Raum: Das Werk musste maximal zehn Monate nach dem ersten Spatenstich in den Vollbetrieb gehen. Zusätzlich dezidiert erwünscht: ein nachhaltiger Umgang mit Energie und anderen Ressourcen, die Sicherstellung strukturierter Personen- und Warenströme sowie eine flexible Erweiterbarkeit des Standorts in mehreren Ausbaustufen.

Intelligente Vernetzung.

Im Maschinenbau ist es mittlerweile gang und gäbe, mithilfe von 3D-Modellen zu planen und zu simulieren. In der Architektur oder Gebäudetechnik hingegen sind es nur einige wenige Vorreiter, die einen vermehrten Einsatz digitaler Zwillinge vorantreiben. Zu diesen Pionieren zählen auch der Spezialist für Industrie- und Gewerbebau die Peneder Bau-Elemente GmbH und die Stiwa Group, die nicht nur auf dem Gebiet der Hochleistungsautomation zu den weltweit führenden Spezialisten zählt, sondern auch im Gebäudeautomations-Bereich äußerst erfolgreich und innovativ tätig ist. Dafür werden mit dem Auftraggeber in Planungsworkshops die aktuellen und zukünftigen Anforderungen der Produktion und Betriebsabläufe an das Gebäude eruiert. Diese Phase, in der alles von der äußeren architektonischen Hülle bis zum darin enthaltenen automatisierungstechnischen Kern, softwareunterstützt geplant wird, sei laut DI Thomas Führer, MSc, Leiter des Geschäftsbereichs Gebäudeautomation bei Stiwa bei einem guten Teamplay, wie es bei Pollmann der Fall war, sogar in acht Wochen zu schaffen.

Alle Beteiligten sind sich einig: Ohne BIM wäre eine Bauzeit von lediglich zehn Monaten für das Werk II wohl niemals einzuhalten gewesen. v.l.n.r.: Rainer Hobiger (Leitung Facility Management, Pollmann), Manfred Jäger (Projekt Manager, Pollmann), Robert Pollmann (Geschäftsführer, Pollmann), Thomas Führer (Leitung Geschäftsbereich Gebäudeautomation, Stiwa), Christian Pillwein (Leitung Gebäude- und Infrastruktur Automation), Setka Harald (Architekt, Peneder)
Alle Beteiligten sind sich einig: Ohne BIM wäre eine Bauzeit von lediglich zehn Monaten für das Werk II wohl niemals einzuhalten gewesen. v.l.n.r.:
Rainer Hobiger (Leitung Facility Management, Pollmann), Manfred Jäger (Projekt Manager, Pollmann), Robert Pollmann (Geschäftsführer, Pollmann), Thomas Führer (Leitung Geschäftsbereich Gebäudeautomation, Stiwa), Christian Pillwein (Leitung Gebäude- und Infrastruktur Automation), Setka Harald (Architekt, Peneder)

Produktionsbasierte, integrale Planung.

Bei einer produktionsbasierten Planung stehen die Fertigungsprozesse mit ihren Energie- und Materialflüssen sowie alle produktivitätsrelevanten Umgebungsbedingungen im Fokus einer ganzheitlichen Betrachtung. „Das Gebäude wird als Maschine verstanden“, beschreibt Thomas Führer, wie sich Peneder und Stiwa einem Projekt wie jenem bei der Firma Pollmann annähern. Demzufolge setzten die beiden Smart Industrial Building Spezialisten auch in Vitis maschinenbautypische Methoden und Software-Werkzeuge ein: Es wurde nicht nur ein dreidimensionales Modell des neuen Gebäudes erzeugt, sondern darüber hinaus auch noch ein digitaler Zwilling, über den sich Proportionen, Materialien, Licht, Formen und Farben genauso wie die zu erwartenden Produktions- und Betriebsabläufe auf ihre Stimmigkeit austesten ließen. Denn virtuell mittels BIM (Building Information Model) geplant, ist bei der Ausführung und beim Betrieb eines Gebäudes viel gewonnen, wie auch Christian Pillwein, Leiter der Gebäude- und Infrastrukturautomations-Sparte bei Beckhoff Automation bestätigt.

„Produzierende Unternehmen achten natürlich auf eine möglichst hohe Auslastung, trotzdem müssen Maschinen gerüstet oder serviciert werden. Demnach liegt der sogenannte OEE (Overall Equipment Effectiveness, dt. Gesamtanlageneffektivität) selbst bei vorbildlich agierenden Betrieben bei maximal 75 %. Und diese Differenz von 25 %, die nicht die volle Leistung benötigt, birgt enormes Energiesparpotenzial. Dieses lässt sich mit einer bedarfsorientierten Regelung der Gebäudeautomation sehr gut heben“, weiß Thomas Führer aus Erfahrung. So eine Lösung amortisiere sich auch sehr schnell, weil sämtliche Feinjustierungen und Anpassungen über die Software erfolgen, wie Führer ergänzend hinzufügt. Hardware-seitig läuft das gesamte Regelungsgeschehen bei Pollmann über Beckhoff-Komponenten. „Als Leitstand-Server ist ein Schaltschrank PC der Reihe C6900 im Einsatz und die HKL-Zentrale, die Lüftung sowie die Raumautomation werden über fünf hutschienenmontierbare Embedded-PCs der Serie CX5000 gesteuert“, geht Führer ins Detail.

Für einen nachhaltigen Umgang mit Energie wird in Vitis durch unterschiedlichste Maßnahmen gesorgt: Durch die konsequente Nord-Süd-Ausrichtung des Gebäudes werden die solaren Einträge und damit der Energiebedarf zum Kühlen gering gehalten. Die Abwärme der Spritzgussanlagen wird am gesamten Standort zur Raumtemperierung genutzt, wobei die Abwärme aus der Antriebskühlung direkt und jene der Werkzeugkühlung indirekt über Kältemaschinen zu einem geringeren Verbrauch beiträgt. Aus den Kältemaschinen selbst wird ebenfalls Wärme rückgewonnen – genauso wie aus den Kompressoren. Und last but not least gewährleisten ausgeklügelte Regelungsalgorithmen eine effiziente, bedarfsgerechte Lüftung des gesamten Gebäudekomplexes.

Blick die Zukunft.

Bereits beim Spatenstich konnten sich die Gäste ein detailliertes Bild vom neuen Werk machen und mit einer 3D-Brille das Werk besichtigen und dabei Material- und Energieflüsse „live“ verfolgen. Ing. Robert Pollmann, Geschäftsführender Gesellschafter der Pollmann International GmbH, konnte die Positionierung der Maschinen begutachten, checken, ob diese für das Wartungs- bzw. Bedienpersonal gut zugänglich sind und vieles andere mehr.

„Die große Herausforderung bei diesem Industriebau-Projekt war es, ein bedarfsorientiertes, intelligentes Regelungskonzept zu entwickeln, das die Fertigungs- mit der Gebäudeautomation vereint. Aber dadurch, dass bei Pollmann in beiden Bereichen auf PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff Automation gesetzt wird, war dieser technologische Schulterschluss besonders einfach möglich. Somit können wir nicht nur die gebäudetechnischen Anlagen überwachen und regeln, sondern auch Betriebsdaten in Echtzeit erfassen“, erklärt Thomas Führer, worüber sich vor allem der Facility Management Leiter des neuen Pollmann-Standorts höchst erfreut zeigt.

BIM bringt’s.

Mittlerweile gilt Building Information Modeling (BIM) als Maß der Dinge. Der Begriff beschreibt eine softwareunterstützte Planungsmethode, bei der ein digitaler Zwilling als Simulations- und Optimierungstool genutzt wird. „Wir planen heute Gebäude von übermorgen. Damit heißt es in die Zukunft schauen. Flexibilität und einfache Erweiterbarkeit miteinzubauen. Dafür zu sorgen, dass unterschiedliche Gewerke intelligent vernetzt sind“, zählt Christian Pillwein die wesentlichsten Faktoren auf, die es bei einem auf Nachhaltigkeit und Zukunftsfähigkeit ausgerichteten Planungsansatz zu beachten gilt.

Und wenn man den Leiter dieses Produktionsstandorts, Manfred Jäger, zum Thema BIM befragt, fällt ihm auf neben dem Stichwort Kollisionskontrollen auch etwas Beruhigendes ein: „Anhand eines digitalen Zwillings zu sehen, dass man sich nichts verbaut hat und dass egal, welche Anforderungen von der Produktionsseite kommen mögen, eine effiziente und betriebssichere Versorgung mit den benötigten Ressourcen gewährleistet ist.“ Worüber sich alle Beteiligten einig zeigten: Ohne BIM wäre eine Bauzeit von lediglich zehn Monaten für das Werk II wohl niemals einzuhalten gewesen.

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