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© ThyssenKrupp Steel AG
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Bau eines Hochofens
In Duisburg wurde in 28-monatiger Bauzeit eine Anlage modernster Bauart errichtet
„Wind auf!“ In Duisburg-Hamborn steht mit dem Hochofen 8 auf dem riesigen Areal von ThyssenKrupp nach dem Abriss der alten Anlage ein Hochofen modernster Bauart. Gerade was Umweltschutz und Arbeitsplatzgestaltung anbelangt nimmt die Anlage eine Vorbildfunktion ein. Nach fünf Jahren Planung und Bau wurde der Hochofen 8 am 8. Dezember 2007 in Betrieb genommen. Wir zeichnen den Weg für dieses Mammutprojekt nach, dessen Errichtung von einem Team mit Ingenieuren, Technikern und Facharbeitern durchgeführt wurde und ein Investitionsvolumen von etwa 250 Millionen Euro verschlungen hat.
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Die Standortfrage musste für das Mammutprojekt zunächst geklärt werden.
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Ab 2002: Acht Ingenieure leisten die Basisarbeit: Elektrotechniker, Maschinenbauer, Vermessungsingenieure, Spezialisten der Eisenhüttenkunde aus dem Hoch- und Tiefbau sowie Mineralogen mit dem Hintergrund Feuerfestforschung leiten die bedeutende Planung der komplexen Hochofenanlage über ein Jahr lang. Schließlich bedarf ein solch vielschichtiges Projekt einer feinen Abstimmung. „Jedes Teil muss nach einem vorher festgelegten Zeitplan angefertigt, an der Baustelle angeliefert und schließlich montiert werden“, sagt Clemens Leuermann, Diplom-Ingenieur Maschinenbau im Fachbereich Anlagentechnik und Objektführer bzw. „Architekt“ des Hochofens 8. Es wird die wichtige Frage geklärt, wo der ideale Standort liegen soll; es wird die Bauart festgelegt: So wird bestimmt, dass der benachbarte Hochofen 9 als Vorbild dienen soll. „Immerhin war diese Einheit schon 20 Jahre in Betrieb. Man behalte die Stärken bei und merze die Schwächen aus – so errichten wir einen optimierten, leistungsstärkeren kleinen Bruder“, erzählt Bauherr und Betriebsleiter Jürgen Kühn, Diplom-Ingenieur Maschinenbau.
Ab 2004: Ein zweites Team kümmert sich um die Behördenangelegenheiten. Beim Genehmigungsverfahren sind vor allem die Gutachter gefragt, offene Fragen zu Lärm- und Staubemissionen zu klären. Die meisten Antworten ergeben sich aus der fortgeschrittenen Planung – und das Regierungspräsidium erteilt seine Zustimmung unter zwei Auflagen: Eine Entstaubungsanlage muss in die Hochbahn integriert werden, der Großteil der 80 Millionen Euro, die für Umweltschutzmaßnahmen bereitgestellt werden müssen, fließt aber in den Schallschutz.
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Der Blick auf den Bauplan
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August 2006: Die Genehmigung wird erteilt, die Arbeiten können dank der präzisen Planung unmittelbar beginnen.
September 2006: Vor große Herausforderungen werden die leitenden Ingenieure gestellt, weil parallel zum Neubau Elektro-, Gas- und Wasserleitungen, die das Baufeld kreuzen und teilweise weitere Werksbereiche versorgen, verlegt und zurückgebaut werden müssen. Dabei werden auch Taucher eingesetzt, um unterirdische Leitungsstränge zu verschließen. Danach wird das Fundament gelegt – und dabei treten weitere Probleme auf. Die Logistikorganisatoren sind gefragt, weil die Eisenbahntrasse, welche die Hochöfen 4 und 9 verbindet, mitten durch das Hochofen-8-Baugebiet führt. Die Bahntrasse wird unterbrochen und der Gütertransport vorübergehend auf die Straße verlegt. Und dies alles unter der Prämisse, dass der laufende Betrieb in den Hochöfen 4 und 9 nicht gestört werden darf. Schließlich kann eine Stillstand-Stunde mit einem Beitrag von 50.000 Euro und mehr beziffert werden.
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Hoch hinaus: Baukräne, beobachtende Ingenieure, Installation des Schrägaufzugs
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Feuerfeste Steine und dicke Wände
November 2006: Mit der Errichtung des Panzers erhält der Hochofen seine geometrische Form. Um Temperaturen von über 2000 Grad Celsius im Hochofeninneren standhalten zu können, muss der Panzer zusätzlich durch feuerfeste Steine mit einer Wandstärke von bis zu 2,20 Metern verstärkt und mit einem komplexen Kühlsystem ausgestattet werden. „Die Versorgung der Kühlelemente mit Elektro- und Dieselpumpen muss sichergestellt sein, denn selbst kurzzeitige Unterbrechungen der Kühlwasserversorgung beinhalten ein nicht kalkulierbares Risiko für jeden Hochofen“, meint Clemens Leuermann.
Mai 2007: Der Schrägaufzug, über den später im Hochofenbetrieb Erz, Koks und Zuschläge zum Hochofenkopf hinauf befördert werden, wird montiert. Der 240 Tonnen schwere, 70 Meter lange und 8 Meter breite Koloss wird mit einem Raupenkran vorbei an Rohrleitungen und Gebäuden eingeschwenkt.
November 2006: Mit der Errichtung des Panzers erhält der Hochofen seine geometrische Form. Um Temperaturen von über 2000 Grad Celsius im Hochofeninneren standhalten zu können, muss der Panzer zusätzlich durch feuerfeste Steine mit einer Wandstärke von bis zu 2,20 Metern verstärkt und mit einem komplexen Kühlsystem ausgestattet werden. „Die Versorgung der Kühlelemente mit Elektro- und Dieselpumpen muss sichergestellt sein, denn selbst kurzzeitige Unterbrechungen der Kühlwasserversorgung beinhalten ein nicht kalkulierbares Risiko für jeden Hochofen“, meint Clemens Leuermann.
Mai 2007: Der Schrägaufzug, über den später im Hochofenbetrieb Erz, Koks und Zuschläge zum Hochofenkopf hinauf befördert werden, wird montiert. Der 240 Tonnen schwere, 70 Meter lange und 8 Meter breite Koloss wird mit einem Raupenkran vorbei an Rohrleitungen und Gebäuden eingeschwenkt.
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© ThyssenKrupp Steel AG/Carsten Oberhagemann
Teamarbeit war der Erfolgsfaktor beim Bau des Hochofens 8.
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Bau der Nebenanlagen
1. Halbjahr 2007: Parallel zum Bau des Hochofens werden die Nebenanlagen um das Kernelement herum errichtet:
- die Gießhalle, in der Roheisen und Schlacke über eine wechselbare Poolrinne abgestochen werden,
- die Möllerung, wo die Einsatzstoffe zwischengelagert, abgesiebt und klassiert werden,
- die Winderhitzeranlage, die nach dem Regenerativprinzip arbeitet, wobei sich jeweils zwei Winderhitzer in der Aufheizphase befinden und der dritte die 1.200 Grad Celsius heiße Luft an den Hochofen abgibt,
- die Gasreinigungsanlage, in der das bei der Produktion entstehende Gas über zwei Reinigungsstufen (1. Stufe Wirbler mit einem Abscheidegrad von ca. 90 %, 2. Stufe Wascher) gereinigt und teilweise dem Prozess wieder zugeführt oder zur Stromerzeugung an Kraftwerke weitergeleitet wird,
- die Kohlenstaubeinblasanlage, die in unmittelbarer Nähe des Hochofens steht, sodass Kohlenstaub – neben dem teureren Koks – über 28 Blasformen direkt in den Hochofen eingeblasen werden kann,
- die Rückkühlanlage zum Kühlen des am Hochofen benötigten Wassers,
- die Entstaubungsanlage von der Gießhalle, der Möllerung und der Hochbahn, von denen die staubbeladene Luft weitestgehend vollständig abgesaugt und gefiltert werden kann,
- die Schlackengranulation, wobei die flüssige Schlacke zu Hüttensand für die Zementherstellung weiterverarbeitet wird.
1. Halbjahr 2007: Parallel zum Bau des Hochofens werden die Nebenanlagen um das Kernelement herum errichtet:
- die Gießhalle, in der Roheisen und Schlacke über eine wechselbare Poolrinne abgestochen werden,
- die Möllerung, wo die Einsatzstoffe zwischengelagert, abgesiebt und klassiert werden,
- die Winderhitzeranlage, die nach dem Regenerativprinzip arbeitet, wobei sich jeweils zwei Winderhitzer in der Aufheizphase befinden und der dritte die 1.200 Grad Celsius heiße Luft an den Hochofen abgibt,
- die Gasreinigungsanlage, in der das bei der Produktion entstehende Gas über zwei Reinigungsstufen (1. Stufe Wirbler mit einem Abscheidegrad von ca. 90 %, 2. Stufe Wascher) gereinigt und teilweise dem Prozess wieder zugeführt oder zur Stromerzeugung an Kraftwerke weitergeleitet wird,
- die Kohlenstaubeinblasanlage, die in unmittelbarer Nähe des Hochofens steht, sodass Kohlenstaub – neben dem teureren Koks – über 28 Blasformen direkt in den Hochofen eingeblasen werden kann,
- die Rückkühlanlage zum Kühlen des am Hochofen benötigten Wassers,
- die Entstaubungsanlage von der Gießhalle, der Möllerung und der Hochbahn, von denen die staubbeladene Luft weitestgehend vollständig abgesaugt und gefiltert werden kann,
- die Schlackengranulation, wobei die flüssige Schlacke zu Hüttensand für die Zementherstellung weiterverarbeitet wird.
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Die geometrische Form des feuerfesten Panzers nehmen Bauherr Jürgen Kühn und Bauleiter Hans-Jürgen Schulokat in Augenschein.
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Um die dabei anfallende Vielzahl an Tätigkeiten zu organisieren, ist gerade von den Hochofenexperten viel Erfahrung gefragt. In Spitzenzeiten waren über 1.000 Personen auf dem riesigen Bauareal im Einsatz. Das ist ein Grund, warum der bereits pensionierte Maschinenbauingenieur Hans-Jürgen Schulokat mit der Bauleitung beauftragt wurde. „Als Ingenieur ist man Vordenker und muss das Ganze im Blick haben“, meint Schulokat, der für insgesamt eineinhalb Jahre seinen Ruhestand unterbrach.
Schließlich müssen gerade auch die Einsatzgebiete der über 200 Zulieferunternehmen koordiniert und deren Arbeiten überprüft werden. Für die Abnahme vor Ort im Werk werden Ingenieure verschiedener Fachgebiete eingesetzt. So führen zum Beispiel Schweißfach- oder Werkstoffprüfingenieure der ThyssenKrupp Steel AG Qualitätssicherungsmaßnahmen von Arbeiten der Zulieferer durch und prüfen, ob vorgegebene und vertraglich fixierte Normen, Toleranzen und Fristen von Einzelteilen eingehalten wurden.
August 2007: Mit dem Aufsetzen des Jochs, ein Teil des Gasabzugssystems, wird Richtfest am Hochofen 8 gefeiert, der nun seine endgültige Höhe von 90 Metern erreicht hat.
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Regelmäßige Besprechungen sind bei der Vielzahl an beteiligten Unternehmen unabdingbar.
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Januar 2008: Der Hochofen 8 wird am 28. Januar im Beisein von 300 Gästen offiziell eingeweiht. Konzernchef Dr. Ekkehard Schulz erklärt: „Durch diese Investition bleibt Duisburg einer der leistungsfähigsten Stahlstandorte mit einer optimalen Anlagenkonfiguration.“
Die neue Anlage setzt aber nicht nur technische, sondern als Landmarke auch optische Maßstäbe. Der Industriedesigner Friedrich Ernst von Garnier sorgte für die farbliche Gestaltung der Fassade samt Nebenanlagen und wählte passende Farbtöne: Dunkelbraun, rot und orange symbolisieren den Prozess, der seit Dezember 2007 im Inneren des Hochofens 8 stattfindet.
Baudaten:
Investitionsvolumen: etwa 250 Millionen Euro
Anzahl an Zulieferunternehmen: 250
Länge neuverlegter Rohrleitungen: 35.000 Meter
Eingebautes Feuerfestmaterial: 14.000 Tonnen
Stahlverbrauch: 12.000 Tonnen
Verbrauchter Stahlbeton: 26.000 Tonnen
Mitarbeiter: über 1.000 Personen (zu Spitzenzeiten)
Teamwork ist wichtig
Ein solches Mammutprojekt, wie der Bau eines Hochofens, kann nur erfolgreich abgeschlossen werden, wenn sich alle Mitglieder eines Teams verstehen und das Projekt gemeinsam vorangetreiben. Insbesondere dann, wenn das große Team aus drei kleineren Teams besteht, wie beim Bau des Hochofens 8. Der Teamgedanke spielte hier also eine zentrale Rolle.
Ein solches Mammutprojekt, wie der Bau eines Hochofens, kann nur erfolgreich abgeschlossen werden, wenn sich alle Mitglieder eines Teams verstehen und das Projekt gemeinsam vorangetreiben. Insbesondere dann, wenn das große Team aus drei kleineren Teams besteht, wie beim Bau des Hochofens 8. Der Teamgedanke spielte hier also eine zentrale Rolle.
Bildergalerie
Vom mehrjährigen Bauprojekt hat uns die ThyssenKrupp AG Bildmaterial zur Verfügung gestellt, das wir gesichtet und in einer Bildergalerie für Sie zusammengestellt haben. Zum Vergrößern eines Bildes klicken Sie einfach auf eines der kleinen Vorschaubilder; mit den Pfeiltasten oder den Next- bzw. Prev.-Button oben rechts bzw. links können Sie von Bild zu Bild springen.
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