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Großteilfertigung

Eine Branche an der Lastgrenze

| Autor/ Redakteur: Josef Kraus /

Das Marktsegment Windenergieanlagen wandelt sich für Eisengießereien. Grund dafür sind größer werdende Anlagen, die in zunehmender Anzahl und Größe Gussteile für den Hauptantriebsstrang erfordern. Das verlangt von Großteilherstellern den Aufbau einer Fertigung, die eine serienmäßige Versorgung sicherstellt. Das Ergebnis sind derzeit übervolle Auftragsbücher.

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Abgießen der Form zur Fertigung eines Blattadapters für eine 6-MW-Windenergieanlage. In 1 min werden 19 t Flüssigeisen mit 1370 °C in die Form gefüllt. Bild: Meuselwitz
Abgießen der Form zur Fertigung eines Blattadapters für eine 6-MW-Windenergieanlage. In 1 min werden 19 t Flüssigeisen mit 1370 °C in die Form gefüllt. Bild: Meuselwitz
( Archiv: Vogel Business Media )

In Deutschlands Energiezukunft wird investiert. Das sieht man an den Gliedern der Fertigungskette für Windenergieanlagen. Sie werden größer und stärker, weil der Anlagendurchsatz gewachsen ist. Auch nimmt die Anlagengröße zu. So sind immer größere Lasten zu stemmen, schon in der Fertigung, wo fast alle tragenden Bauteile des Hauptantriebsstrangs gegossen werden. Diese Teile haben mit der Zeit an Gewicht zugelegt. Beim Blattadapter, dem Verbindungsstück zwischen Rotorblatt und -nabe, lag es anfangs bei 800 kg. Heute fertigt die Eisengießerei Meuselwitz dieses Teil mit bis zu 13,3 t.

Zusammen mit der Form aus Kasten, Formstoff und Kernen sind somit bis zu 150 t Last zu bewegen. Das können nur wenige Eisengießereien. Beim Deutschen Gießereiverband (DGV) wird hierzulande die Anzahl auf ein halbes Dutzend geschätzt. Sie haben sich auf Großteile spezialisiert – und damit die Ausstattung, um tonnenschwere, mit Eisen gefüllte Formen aus der Gießgrube zu heben. So wurde bei der Eisengießerei in Meuselwitz bereits in zwei große Hallenkräne investiert. Sie ermöglichen, die Grube rasch für den nächsten „Guss“ frei zu machen. Für die Meuselwitz Guss Eisengießerei GmbH – 40 km von Leipzig entfernt – war das laut dem geschäftsführenden Gesellschafter, Herbert Werner, der Einstieg in die Serienfertigung für Großteile. Inzwischen werden weitere Kräne in einer zweiten Fertigungshalle installiert. Damit sei man dann, so Werner, „bei Gussteilen dieser Größe für künftig erforderliche Stückzahlen gerüstet“.

Serienproduktion als Herausforderung

Im Aufbau einer serienmäßigen Fertigung liegt derzeit die größte Herausforderung für diese Gießereien. Sie ist meist mit enormen Investitionen verbunden, um Schmelz-, Form- und/oder Hallenkapazität erweitern zu können. Die Folge ist eine wachsende Branchenausrichtung. So entfällt bei Meuselwitz bereits die Hälfte der Gießereikapazität auf Teile für Windenergieanlagen: auf Blattadapter, Rotornaben, Achszapfen, Stator- und Maschinenträger sowie Grundrahmen. 2008 werden das über 17000 t sein, Tendenz steigend. Dafür spricht, dass die zweite Halle mit 10000-t-Fertigungskapazität nach der Fertigstellung vor allem diesen Teilen vorbehalten ist. „Der Zuliefermarkt für diese Anlagen boomt“, argumentiert Werner.

Beim DGV rechnet man damit, dass dieses Jahr in Deutschland etwa 80000 t Teile für Windenergieanlagen gegossen werden – inklusive Getriebeteile, auf die gut 20% des gesamten Gussteilgewichts einer Anlage entfallen kann. Jedoch sind inzwischen auch getriebelose Anlagen am Markt, darunter der Prototyp einer 6-MW-Anlage des deutschen Marktführers Enercon. Bei dieser weltweit größten Anlage liegt das Gesamtgussgewicht bei 170 t. Davon entfallen knapp 40 t auf die drei Blattadapter zum Anbau der Rotorblätter. Für jedes dieser 13,3 t schweren Gussteile mit 2,5 m Höhe und 3,6 m Durchmesser hat man bei Meuselwitz das Mehrfache des Teilegewichts bewegt. Allein der Formstoff für die benötigte Form wiegt 92 t.

Noch vor vier Jahren waren die Teile leichter. Damals reichte die Leistung der Anlagen bis 2,5 MW. Folglich fiel der Antriebsstrang kleiner aus. Zu diesem Zeitpunkt war genügend Kapazität für diese Gussteile vorhanden, obgleich sich das Durchschnittsgewicht und die Anzahl der Teile merklich erhöht hatten, wie eine Ermittlung des Europäischen Gießereiverbands (CAEF) ergab. Ein Grund dafür war der Orderrückgang im allgemeinen Maschinen- und Anlagenbau, ein anderer die ausreichende Anzahl an Gießereien, die diese Gussteilgewichte beherrschten. Aufgrund der weiter steigenden Größe und Anzahl installierter Anlagen sah die Situation – außer für Getriebeteile – jedoch bald anders aus.

Kurzfristig Lieferung ist nicht mehr möglich

„Heute sind wir völlig ausgelastet“, berichtet Werner. Kurzfristige Abschlüsse seien nicht möglich. Bei Meuselwitz hat man laut dem Manager mit wöchentlich 115 Gussteilen für Windenergieanlagen – davon 75 mit über 8 t – „die oberste Kapazitätsgrenze“ erreicht. Längst hat man die Sechs-Tage-Woche. Das ist im Bereich Eisenguss inzwischen die Regel. Die Auslastung dieser Gießereisparte lag im April bei 99,6%, der Auftragsbestand bei sechs Monaten. Auf der diesjährigen Hannover-Messe folgerte DGV-Hauptgeschäftsführer Kay Präfke: „Für die Eisengießereien ist dieses Jahr gelaufen.“

Natürlich treiben solche Meldungen den deutschen Herstellern von Windenergieanlagen Sorgenfalten in die Stirn. Sie befürchten, künftig vom anhaltenden weltweiten Marktwachstum abgekoppelt zu werden. Derzeit hat man dort laut dem Bundesverband Windenergie einen Anteil von gut 30%. Dabei werden knapp 80% des Umsatzes im Exportgeschäft erzielt. Um weiter mit dieser Entwicklung Schritt zu halten, investieren die Anlagenhersteller daher selbst in eigene Gießereikapazitäten. „Es entstehen Spezialgießereien“, stellt Werner fest. Diese „Inhouse-Gießereien“ seien genau auf die Teile des jeweiligen Herstellers ausgerichtet. Einerseits ist der Meuselwitz-Manager froh, dass es aufgrund der „langanhaltenden Wachstumsprognosen der Kundenklientel“ weitere Standorte für große gegossene Anlagenteile geben wird. Andererseits weiß er jedoch um den damit zunehmenden Wettbewerb auf einem spezialisierten Markt.

Der Zulieferer muss sich mit dem Inhouse-Gießerei messen

Letztendlich müssen Zulieferer wie Meuselwitz die gleichen Vorteile wie herstellereigene Gießereien bieten. Organisatorisch heißt das hohe Termintreue und sichere Lieferqualität. Dass sich beides bei tonnenschweren Gussteilen sicherstellen lässt, hat die Gießerei bei einem 13,3 t schweren Blattadapter bewiesen. Er war trotz eines hohen Zeitdrucks pünktlich für die Präsentation auf der Hannover-Messe fertiggestellt. Wie bei den meisten anderen tragenden Großteilen für den Antriebsstrang wurde dazu der duktile Werkstoff GJS 400 18-LT im Handformguss verarbeitet. Dadurch halten die Gussteile – so heißt es – jedem stürmischen Wetter stand.

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