Die Mischung macht's

Die Container-Bitumen-Produktionsleistung beträgt 30 m³/h.

Nur wenige wissen, dass in Deutschland rund 95 % aller Straßen mit Asphalt befestigt sind. Dazu kommen noch Start- und Landebahnen auf Flughäfen, Bodenbeläge in Parkhäusern sowie Dichtflächen in Futtersilos und Dämmschichten im Wohnungsbau. Es gibt kaum einen Bereich, in dem Asphalt in irgendeiner Form nicht verwendet wird. An der Vielzahl der Einsatzmöglichkeiten lässt sich auch die große Anpassungsfähigkeit dieses Baustoffes erkennen. Allein im Straßenbau gibt es eine Unzahl unterschiedlicher Mischverhältnisse. Hier sind nicht nur lärmreduzierte oder offenporige Beläge zum Schutz vor Umweltbelastungen von Bedeutung, sondern auch kalt zu verarbeitende, energieeffiziente Varianten werden zunehmend eingesetzt.

Asphaltmischanlagen von der Mosel

In Mühlheim an der Mosel, produziert das internationale Unternehmen Benninghoven GmbH & Co. KG die dazu benötigten Mischanlagen. Bereits in vierter Generation produzieren die 880 Mitarbeiter des privat geführten Betriebes hauptsächlich Asphaltmischanlagen mit über 80% Fertigungstiefe. Diese werden auf der ganzen Welt eingesetzt, die größte – eine Doppelturm-Variante – arbeitet mit einer Gesamtleistung von 720 t/h seit 2009 in Finnland.

Spezialisierte Tankanlage für die Lagerung verschiedenster Bitumen-Sorten zur Optimierung flexibler Rezeptur-Anforderungen.

Permanente Herausforderungen erfordern Umdenken

Dieser Erfolg begründet sich auf ständiger Marktbeobachtung und weiterentwickelten Technologien. Während es vor 50 Jahren lediglich eine Handvoll Rezepturen gab, sind es jetzt unzählige. Besonders die Themen Umweltschutz und Ressourcenschonung verlangen nach besonders niedrigen Prozess-temperaturen. Inzwischen ist der Einsatz von über 90 % Recyclingmaterial üblich. Um die Temperaturen beim Mischen und Verarbeiten absenken zu können, bedarf es besonderer Technik. So kann etwa durch viskosehaltige Zusätze das Verformungsverhalten des Asphalts verbessert werden. Dadurch werden neue Straßenbeläge haltbarer. Auch neue technologische Verfahren, wie einer Schäumung von Bitumen durch den Zusatz von Wasser, helfen sowohl die Energieeffizienz bei der Herstellung, als auch die Qualität des Mischgutes zu verbessern.

Die mobile Fabrik mit Silo für Mischgut. Das Silo hat eine Gesamtkapazität von 30 Tonnen und verfügt über eine direkte Anbindung um die Beladung mit einem LKW zu ermöglichen.

Modulares Leitsystem erforderlich

Diese Herausforderungen führten zu einem stetigen Wachsen des Automatisierungsanteils. Die bisher eingesetzte Steuerung reichte deshalb bei Benninghoven nicht mehr aus, um die gestiegenen Anforderungen zu erfüllen. „Schon vor Beginn der Evaluierung war uns klar, dass wir ohne die Funktionalität eines echten Prozessleitsystems zukünftig nicht mehr auskommen würden“, sagt Hans Adam, Leiter der Elektroabteilung. Dabei wurde besonders auf die Integration des Echtzeitsystems, also der direkten Prozesssteuerung geachtet, da die immer komplexer werdenden Rezepturen eine hochgenaue Dosierung und Qualitätssicherung verlangen. Eine weitere Anforderung ergab sich aus der Vielzahl technologischer Einzelmodule, die je nach Projektausschreibung wahlweise miteinander kombiniert werden müssen.

Steilvorlage für APROL-Prozessleittechnik von B&R

„Schnell wurde klar, dass klassische Prozessleitsysteme diese Anforderungen nicht erfüllen können“, beschreibt Adam das weitere Vorgehen. „Dann fanden wir 2008 auf der Nürnberger Messe SPS IPC Drives das Prozessleitsystem APROL und die X20/X67-Steuerungsfamilie. Schon während der Präsentation auf dem B&R-Messestand wurde klar, dass APROL unseren Anforderungen sehr nahe kommt.“ Die unter dem Namen BLS3000 in Serie verfügbare Anlagensteuerung setzt Benninghoven in allen Anlagen ein. Durch den dezentralen Aufbau der Automatisierungsebene und der hervorragenden Migrationseigenschaften eignet sich das System auch zur Umrüstung technisch veralteter Anlagen.

Modularer Aufbau reduziert Projektierungsaufwand

Konkret werden alle Teilkomponenten einer Anlage als technologische Module definiert. Auf der Hardwareseite können sich die Konstrukteure frei aus dem gesamten Portfolio der X20/X67-Komponenten bedienen. Insbesondere werden die X67-Module gerne verwendet, denn sie ersetzen nun in der rauen Außenwelt komplette Schaltkästen samt aufwändiger Installation. Die Kopplung erfolgt über den schnellen und jitterfreien Echtzeitfeldbus POWERLINK. Damit können die Dosierdaten mehr als ausreichend genau und zeitsynchron übertragen werden. Die absolute Topologiefreiheit im POWERLINK unterstützt diese Konstruktionsweise zusätzlich. „Dass dieser Aufbau für die geplante Erweiterung mit integrierter Sicherheitstechnik nicht geändert werden muss, ist ein weiteres Plus für B&R“, ergänzt Adam.

Komplett eigenes Engineering sichert Know-how

Softwareseitig werden die einzelnen Technologiefunktionen durch komplett in Eigenregie entwickelte Hypermakros objektorientiert abgebildet. Nur für die Basisfunktionen haben sich die Entwickler aus der umfangreichen Funktionsbibliothek des APROL-Systems bedient und partizipieren damit auch von dessen ständiger Weiterentwicklung. „Uns ist wichtig, dass das Know-how in unseren Händen bleibt. Nur so können wir uns am Markt behaupten“, sagt Adam. Wird eine Anlage projektiert, bedienen sich die Projektmitarbeiter an den jeweiligen Standorten aus der zentralen Datenbank und setzen so die benötigten Funktionen zusammen. Damit wird durch APROL als zusätzlicher Effekt auch die Teamarbeit unterstützt.

Auf der Erfolgsspur

Dass inzwischen viele von Benninghoven eingeführte Funktionen in die Ausschreibungsvorgaben der Bauunternehmen aufgenommen wurden, bestärkt Adam und seine Kollegen den eingeschlagenen Weg beizubehalten. „Wenn internationale Aufträge aufgrund der angebotenen Anlagensteuerung gewonnen werden, dann zeigt es uns die Richtigkeit unserer Entscheidung.“