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 Qualitätssicherung von Sandwichelementen Qualitätskriterien, Prüfungen, Zulassungen, Zertifikate am Beispiel der Hoesch Siegerlandwerke Mit den Sandwichelementen hat sich in den letzten Jahrzehnten ein Produkt durchgesetzt, welches nicht nur durch seine messbaren Eigenschaften wie
besticht sondern es erfüllt auch die Forderungen unserer Kunden, der Architekten und der Bauherrn nach
und nicht zuletzt spielt die schnelle Lieferbarkeit und der angemessene Preis eine wichtige Rolle. Um diese gestiegenen Erwartungen der Kunden zu erfüllen bedarf es bei den Herstellern einer ständigen Überprüfung und Steigerung des Qualitätsniveaus. Am Beispiel der Hoesch Siegerlandwerke sollen hier die Qualitätskriterien, die erforderlichen Maßnahmen und Prüfungen beschrieben werden. 1. Was ist Qualität? Zu dieser einfachen Frage gibt es eine Unmenge von Definitionen welche aber immer in der Kernaussage münden: Qualität ist wenn der Kunde zurückkommt und nicht das Material. Mit dieser Aussage wird auch die Qualität unseres Marktsegmentes Sandwichelemente eindeutig und treffend beschrieben. Mittelpunkt des Qualitätsgedankens ist dabei die gesamte Erwartungshaltung der Kunden.
Abb. 3.1.1 Für den neuen Flughafen in Istanbul wurden ausschließlich qualitätsgesicherte Sandwichelemente eingesetzt - Quelle: Hoesch Siegerlandwerke GmbH
An erster Stelle steht für die Kunden die problemlose und sichere Verwendung der Sandwichelemente als Fassaden- bzw. Dachelement. Grundlage der Verwendbarkeit sind dabei die Einhaltung der technischen Sollwerte welche in
exakt festgelegt sind. Die Erwartungshaltung der Kunden geht aber wesentlich
über diese Forderungen hinaus, denn
sind weitere zentrale Forderungen die den Qualitätsgedanken
weitgehend bestimmen. 3. Qualitätsbestimmende Faktoren Qualität entsteht aus dem Zusammenwirken der Faktoren
Eine wirkungsvolle Qualitätssicherung muss daher in diesen Bereichen ansetzen.
Das von den Partnerfirmen angelieferte Material ist mit Werkszeugnissen belegt und die Qualität/Eigenschaften wird permanent beim Lieferanten überprüft. Lieferanten sehen wir als Partner, die einen wichtigen Beitrag zur Qualität unserer Produkte leisten.
In den letzten Jahren sind bei Maschinen und Methoden zur Fertigung von Sandwichelementen große Fortschritte gemacht worden. Die Elektronik, verbunden mit verbesserter Mess- und Regeltechnik, ermöglicht es, Abweichungen vom Sollwert bereits während der laufenden Produktion zu erkennen und zu korrigieren.
Abb. 3.1.2 Steuerstand der Sandwichanlage
Abb. 3.1.3 Mitarbeiterin bei Produktentwicklung
Der Mensch bedient, überwacht und wartet die Maschinen und Anlagen prüft die Qualität der Produkte und trifft Entscheidungen. Hierbei kann es aber "menschlich" zu Irrtümern kommen. Daher steht der Mensch, der Mitarbeiter, im Vordergrund der Qualitätssicherung. Die Mitarbeiter haben das Recht und die Pflicht immer auf die Qualität der Arbeit, der Produkte und der Abläufe zu achten, denn Qualität ist das Ergebnis der kooperativen Leistung aller Mitarbeiter. Das Ziel kann aber nur erreicht werden, wenn die Mitarbeiter weiterqualifiziert und umfassend informiert sind. Die Zusammenarbeit in einer Atmosphäre des gegenseitigen Vertrauens und der effektiven Zusammenarbeit ist hierbei eine wichtige Voraussetzung. Basis der HSW- Qualitätssicherung bei Sandwichelementen sind die bauaufsichtliche Zulassung, die RAL-GZ 617, die gültigen DIN-Normen, Werksnormen sowie das Qualitätsmanagement-Handbuch welche nachfolgend erläutert werden.
Werden Bauprodukte in den Verkehr gebracht , so muss die Verwendbarkeit durch einen Verwendbarkeitshinweis nachgewiesen werden, dies wird in den Landesbauordnungen der Länder gefordert. Da es sich bei Sandwichelementen im Sinne des Gesetzes um nicht geregelte Bauprodukte handelt, d. h. es liegen keine technischen Regeln (DIN-Normen o. ä.) zugrunde, bedürfen diese Produkte als Nachweis der Verwendbarkeit einer Allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung.
Abb. 3.1.4 Deckblatt einer Allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Hierin sind u. a. die Werkstoffeigenschaften und
Zusammensetzung der Deckschichten, der Kernschicht und des Elementes als
Grundlage für die Standsicherheit, Gebrauchsfähigkeit, Wärmeschutz
und Brandverhalten eindeutig festgelegt. Mit dem Übereinstimmungszeichen (Ü-Zeichen), welches auf dem Bauprodukt oder auf seiner Verpackung sichtbar ist, bestätigt der Hersteller diese Übereinstimmung. Das Ü-Zeichen gibt dem Anwender die Sicherheit, dass dieses Produkt bauaufsichtlich zugelassen und die Qualität überwacht wird.
Abb. 3.1.5 Ü-Zeichen für Sandwichelemente
Zusätzlich zu den Forderungen der Zulassung sind von der Gütegemeinschaft Bauelemente aus Stahlblech e. V. Güte- und Prüfbestimmungen für Bauelemente aus Stahlblech erarbeitet worden und gemeinsam mit dem RAL, deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e. V. als RAL - GZ 617 veröffentlicht worden. Schwerpunkte dieser Gütesicherung sind die Produktanforderungen hinsichtlich Abmessungen, Geometrie und Maßgenauigkeit.
Im Anhang der Bestimmungen sind die Messgrößen, die Messpunkte sowie die zulässigen Grenzabmaße exakt festgelegt.
Abb. 3.1.7 Beispiel: Dickenmessung, Festlegung der Messpunkte Gemäß diesen Gütebestimmungen erfolgt eine regelmäßige Eigenüberwachung der Produkte sowie der Fertigungsparameter wobei, die Ergebnisse nachprüfbar dokumentiert werden. Zweimal jährlich wird zusätzlich eine Regelüberwachung durch eine anerkannte Prüfstelle, bei HSW durch die Versuchsanstalt Stahl, Holz, Steine der Universität Karlsruhe durchgeführt, wobei die Proben aus der laufenden Produktion entnommen werden. Durch diese lückenlose, objektive Überwachung durch eine neutrale Stelle sind Produkte von besonderer Güte gewährleistet. Nach bestandener Erstprüfung verleiht die Gütegemeinschaft dem Hersteller das Recht, das geschützte Gütezeichen für das jeweilige Produkt zu verwenden.
Abb. 3.1.8 Urkunde der Gütegemeinschaft
Zur Sicherstellung der hohen Qualität der Sandwichelemente werden täglich werkseigene Produktionskontrollen durchgeführt. Mit diesen wird sichergestellt dass die hohen Qualitätsanforderungen der bauaufsichtlichen Zulassung, der RAL - GZ 617 sowie zusätzlicher werkseigener Qualitäts-vorschriften eingehalten werden.
Die technologischen Eigenschaften des Dämmkerns sind Grundlage für die hervorragenden statischen Werte der Sandwichelemente sowie unerlässlich für das optische Aussehen der Oberflächen. Im Einzelnen werden geprüft:
Zusätzlich werden Scherfestigkeit, Zugmodul, Druck- und Schubmodul kontrolliert und die Maßänderung des Schaums nach 3 Std. Warmlagerung bei 80° C gemessen. Eine Eingangskontrolle der Rohstoffe, die Prüfung der Wärmeleitfähigkeit und der Geschlossenzelligkeit ist selbstverständlich.
Zur Prüfung der Deckschalenqualität sind in der Allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung die Anforderungen, Prüfungen und Prüfkörper nach den entsprechenden DIN-Normen exakt festgelegt. Die Prüfung der Streckgrenze, der Zugfestigkeit, der Bruchdehnung ist ebenso obligatorisch wie die Messung der Zinkschichtdicke. Diese Prüfungen werden beim Lieferanten des Vormaterials der Thyssen Krupp Stahl AG durchgeführt und die technologischen Daten jedes Hauptcoils mit Werksprüfzeugnis nach DIN EN 10204 bescheinigt.
Abb. 3.1.10 Zugversuch
An den weiteren geforderten Prüfungen der Bandbeschichtung soll nachfolgend ein solches Verfahren gezeigt werden. Unabhängig vom Einsatz (Innen - Außeneinsatz) sowie des Beschichtungssystems beginnt die Qualitätssicherung unseres Beschichters Thyssen Krupp Stahl AG bereits an der Bandbeschichtungsanlage.
Abb. 3.1.13 Steuerstand der Bandbeschichtung Durch den kontinuierlichen Prozess auf Hightech-Anlagen werden durch konstante Prozessbedingungen gleich bleibend hohe Beschichtungsqualitäten erreicht. Die Beschichtungen Pladur® und Platal®, eingesetzt als Beschichtungen für Hoesch Trapezprofile, Kassetten, Deckenprofile, Sandwichelemente u. a. m. haben sich dadurch über Jahrzehnte im harten Baueinsatz bewährt. Zusätzlich zu den Qualitätskontrollen an der Beschichtungsanlage werden anhand von, aus der Fertigung entnommener Proben, umfangreiche Laborkontrollen mit neuesten Prüfverfahren und Laboreinrichtungen durchgeführt. Geprüft werden:
Abb. 3.1.14 Produktionskontrollen an der Bandbeschichtungsanlage
In einem Bewitterungsstand wird mit Hilfe von Xenonbogenstrahlung die Einwirkung der UV-Strahlung durch die Sonne simuliert und damit die Bewitterungseigenschaften wie Farbänderung, Glanzänderung und Kreidungsresistenz gemessen und mit den zulässigen Werten verglichen.
Abb. 3.1.16 Bewitterungsstand auf Baltrum Salzsprühtest Die Prüfung des Korrosionswiderstandes wird im Salzsprühtest durchgeführt. Mit einer 35°C warmen 5 % igen Salzlösung werden die Materialproben 360 Stunden besprüht und danach das Korrosionsverhalten an definierten Ritzspuren bewertet.
Abb. 3.1.15 Salzsprühtest Alle Verfahren und Prüfungen werden nach den maßgebenden DIN - Normen sowie den Prüfverfahren der ECCA ( European Coil Coating Association, Brüssel ) durchgeführt, protokolliert und den Hoesch Siegerlandwerken zur Verfügung gestellt.
Zusätzlich werden von der Thyssen Krupp Stahl AG bandbeschichtete Bleche einer natürlichen Bewitterung über mehrere Jahre ausgesetzt und das Korrosionsverhalten durch Messung und visuelle Bewertung beurteilt. Mehrere Bewitterungsstände in den verschiedenen Atmosphärentypen bis hin zur Meeresatmosphäre hier auf der Insel Baltrum stehen zur Verfügung.
In der bauaufsichtlichen Zulassung ist gefordert, dass die werkseigenen Produktionskontrollen mindestens zweimal jährlich durch eine Fremdüberwachung überprüft werden muss. Diese Prüfungen werden durch eine anerkannte Überwachungsstelle durchgeführt. Bei HSW hat dies die Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine der Universität Karlsruhe übernommen. Durch diverse Werkstoffprüfungen wird die werkseigene Produktionskontrolle überprüft, die Wärmeleitfähigkeit und das Brandverhalten ermittelt, die Zellgaszusammensetzung und die Geschlossenzelligkeit des Schaums sowie die Formbeständigkeit unter Wärmeeinwirkung kontrolliert. Zur Kontrolle der zulässigen statischen Werte werden Einfeldträger-Biegeversuche durchgeführt und die Knitterspannung und der Schubmodul ermittelt. Die Ergebnisse der Fremdüberwachung müssen 5 Jahre aufbewahrt und dem Deutschen Institut für Bautechnik sowie der zuständigen obersten Bauaufsichtsbehörde auf Verlangen vorgelegt werden.
Abb. 3.1.17 Einfeldträger-Biegeversuch
Grundlage des HSW-Managementsystems sind die Forderungen der DIN EN ISO 9001. In dieser Norm werden die Prozesse zur Qualitätssicherung, beginnend beim Design (Entwicklung) bis zum fertigen Produkt beschrieben. Die dazu erforderlichen Abläufe und Verfahrensanweisungen sind niedergelegt im Qualitätsmanagement-Handbuch, das mit einer Grundsatzerklärung der Geschäftsleitung beginnt in welcher die Qualitätsziele des Unternehmens eindeutig beschrieben sind. Die Effektivität des Systems wird durch Analysen sowie regelmäßige Audits messbar gestaltet und ständig verbessert. Zertifizierungsstelle ist die KPMG Certification GmbH welche per Zertifikat bescheinigt dass für die
von Bauprodukten ein Qualitätsmanagementsystem nach den Vorgaben der DIN EN ISO 9001 eingeführt ist und dass dieses System im Unternehmen HSW auch angewendet wird.
Die Herstellung von Qualitätsprodukten ist das Unternehmensziel der Hoesch Siegerlandwerke. Dies erfordert ständig erhöhte Anstrengungen und größte Sorgfalt auf allen Ebenen und von allen Mitarbeitern. Damit wird die Richtigkeit der Definition von Qualität "Qualität ist die Übereinstimmung von Vorhaben und Ausführung" ständig neu bewiesen.
Abb. 3.1.18 Urkunde - Zertifizierung Autor: Karl-Heinz Wickel
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