Wirtschaftlicher und sicherer Tiefkühlhausbau durch Sandwichbauweise

Europas größte Tiefkühlläger seit 6 Jahren in Betrieb

Ohne Kühlkette ist heute die reibungslose Versorgung des Verbrauchers mit frischen Nahrungsmitteln und Tiefkühlprodukten nicht mehr denkbar. Kühlhäuser und Tiefkühlhäuser, aber auch Kühl- und Gefrierzellen, haben innerhalb dieser Kette eine entscheidende Bedeutung. Sie sorgen dafür, dass Lebensmittel optimal kälteversorgt gelagert und auch präsentiert werden können, damit die gewünschten Eigenschaften bis zur Übergabe an den Verbraucher erhalten bleiben. Die modernste und wirtschaftlichste Bauart für den Kühlhausbau ist die Sandwichbauweise. Sie bietet ganz entscheidende Vorteile bei Konstruktion, Bauphysik, Montagefreundlichkeit und vor allem bei den Baukosten.

Optimale Lagerkonzeption

Vor über 10 Jahren startete der Markenartikelhersteller Langnese-Iglo eine Situationsanalyse mit dem Ziel, seine Distributionsstruktur zu optimieren. Die Logistik hat für Markenartikelhersteller eine herausragende Position. Sie muss die Produkte in permanent hoher Qualität und pünktlich, aber dennoch kostengünstig zur Verfügung stellen. Die Logistik von Langnese-Iglo hat noch zusätzliche Anforderungen zu bewältigen, da Produktion und Distribution von Speiseeis und Tiefkühlkost unter Tiefkältebedingungen von ca. -28°C ablaufen. Speiseeisprodukte sind zudem starken saison- und witterungsbedingten Absatzschwankungen unterworfen, die durch entsprechende Logistik kundengerecht ausgeglichen werden müssen. Viele unterschiedliche Ziele und Anforderungen mussten berücksichtigt werden und in das Konzept einfließen. Für die Optimierung der Distributionsstruktur wurden unterschiedliche Lagerkonzeptionen erarbeitet. An den drei Standorten Heppenheim, Reken und Wunstorf sollten jeweils ein Tiefkühlzentrallager realisiert werden. In den Tiefkühlzentrallägern wird vom nächst gelegenen Werk produzierte Ware eingelagert und von dort auch direkt an den Kunden ausgeliefert. Dieses Konzept erwies sich als wirtschaftlich sinnvoll. Nach dieser Studie lässt sich das Konzept am sichersten und wirtschaftlichsten mit einem Hochregallager in Silobauweise verwirklichen, dessen Außenwände mit Sandwichelementen verkleidet sind.

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Technologisches Neuland

Da keine Referenzen von Objekten im Tiefkühllagerbereich in dieser Größe, Art und technischer Anforderung existierten, war eine Orientierung an bereits realisierten Projekten nicht möglich. Komplexität, Projektgröße, Innovationen und Durchführung eines solchen Pioniervorhabens konnten deshalb nur durch besonders professionelles Projektmanagement gewährleistet werden. Neue Anforderungen an die Langzeitgebrauchsfähigkeit und die Standsicherheit der Gesamtkonstruktion erforderten die Erarbeitung neuer Detaillösungen. Die Verbindungen der Sandwichelemente an den Ecken, Quer- und Längsstößen waren neu auszulegen, damit sie den erhöhten Anforderungen gerecht werden. Für die Gebäudehöhe von 32 m mussten drei Sandwichelemente übereinander eingebaut werden. Die dabei entstehenden Querstöße machten ein spezielles Abdichtungs- und Verbindungssystem notwendig. In statischer Hinsicht waren die enormen Belastungen der Elemente aus Windkräften und vor allem aus den thermischen Zwängungen zu berücksichtigen. So kommt es an den Oberflächen der Sandwichelemente bei direkter Sonneneinstrahlung im Sommer zu Temperaturunterschieden zwischen innen und außen von knapp 100°C.
Die Sandwichelemente an den Außenseiten sollten deshalb nicht direkt, sondern über sogenannte Agraffen an das Tragwerk des Hochregallagers befestigt werden. Diese Befestigungsart war notwendig, um die enormen Spannungen und Dehnungen der Sandwichelemente am Objekt abzumindern, wie sie während der Abkühlphase und im späteren Betrieb bei Schwankungen der Außentemperaturen (Tag und Nacht) entstehen.

Hochregallager in der Bauphase

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Reibungsloser Materialfluss bei -28°C

Am Beispiel des Tiefkühlzentrallagers in Heppenheim soll die Funktionsweise beschrieben werden. Das Lager steht in unmittelbarer Nähe zur Produktionsstätte Heppenheim und ist direkt mit ihm durch einen Verbindungstunnel mit einer Elektrohängebahn verbunden. Ausgestattet mit insgesamt 16 vollautomatischen Regalbedienungsgeräten wird das Lager permanent bei -28°C betrieben. Das gilt auch für die Vorzone, für deren Wareneingang, die Qualitätskontrolle, die automatische Kommissionierung und den Warenausgang, der reibungslos mit den an- und abfahrenden Kühllastwagen verbunden ist. Die im Werk produzierte Ware gelangt von dort über einen 180 m langen Transporttunnel in isolierten Gondeln ohne Kälteverlust direkt in die -28°C kalte Vorzone des Lagers und wird dann eingelagert. Das Tiefkühlzentrallager ist 171 m lang, 72 m breit und 32 m hoch. Es bietet Platz für 55.800 Europaletten. Durch die Silobauweise ist der Regalkörper zugleich auch Tragwerk für das Dach, die Wände und für die Bühnen der Fördertechnik. In der 108 m langen und 40 m breiten Vorzone wird die Ware kommissioniert und verladen. Sie ist ebenfalls auf -28°C gekühlt.

Blick ins Hochregallager mit vollautomatischem Regalbedienungsgerät

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Sandwich auch für Tunnel und Thermokabinen

Als konsequente Folge des Ausbaus der Lagerlogistik ergaben sich weitere Rationalisierungsprojekte. Dazu gehört, wie bereits erwähnt, der Tunnel für die direkte Anbindung der Produktion an das Tiefkühlzentrallager mit einem leistungsstarken und flexiblen Hängebahnsystem und geschlossenen Thermokabinen. Tunnel und Thermokabinen wurden ebenfalls in Sandwichbauweise gefertigt, wobei man hier Sandwichelemente mit 100 mm Dicke verwendete. Damit war eine ununterbrochene Tiefkühlkette von der Herstellung bis zum Handel sichergestellt.

Geschlossene Thermokabinen mit Elektrohängebahn

Funktionelle Architektur

Wert legten die Architekten auf einen eindeutigen und glatten Baukörper, wobei eine mögliche Erweiterung des Hochregallagers um rund 30 % eingeplant wurde. Durch bauphysikalische, konstruktive Zwangspunkte und der Forderung nach optimaler Volumennutzung bei bester Kältehaltung und geringen Temperaturschwankungen ergab sich für das Hochregallager ein ganz unspektakulärer Kubus. Mit seiner klaren Form und durch die lichtgraue Farbe wirkt er jedoch leicht und erfüllt zugleich alle Anforderungen aus der Bauphysik. Die Größe wird nur erahnt, da bewusst auf dekorative Elemente verzichtet wurde.

Tiefkühlzentrallager Heppenheim in unmittelbarer Nähe zum Werk

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25.000 m² Hochleistungsdämmung

Als bestmöglicher Kompromiss zwischen Wirtschaftlichkeit und konstruktiven Erfordernissen wurden für die Verkleidung des Tiefkühlbereichs hoch dämmende Sandwichelemente mit 170 mm Dicke eingesetzt. Der Dämmkern der Sandwichelemente besteht aus FCKW- freiem Polyurethan-Hartschaum mit einer hervorragenden Dämmleistung. Der ausgewiesene praktische k-Wert für betriebstechnische Anlagen liegt bei diesem Paneeltyp bei 0,127 W / m² * K. Die außenseitige Abdichtung der Paneelfugen erfolgte durch eine werksseitig eingespritzte Dichtmasse aus dauerplastischem Butylenkautschuk in die Längsnut der Elemente.
Insgesamt über 25.000 m² Sandwichelemente in 100 mm und 170 mm Dicke wurden bei dem Objekt in Heppenheim verbaut. Alle eingesetzten Sandwichelemente haben Stahldeckschichten mit beidseitig 0,6 mm Dicke und einer 25 my Polyesterlackierung. Dies entspricht der Korrosionsschutzklasse III nach DIN 55928-8

Verbindung der Sandwichelemente

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Wand- und Deckenelement für den Kühl- und Tiefkühlhausbau - System ROMA-Schnellbau-Dämmpanele Typ P

Lagergebäude mit 56.000 Palettenplätzen

Kurze Bauzeit

Für das Tiefkühlzentrallager in Heppenheim mit seiner Lagerfläche von 12.000 m² und seinem Lagervolumen von 386.000 m³ erfolgte im November 1993 der erste Spatenstich. Bereits im August 1995 wurde die Anlage einschließlich der gesamten umfangreichen technischen Ausrüstung in Betrieb genommen und unter Tiefkältebedingungen getestet. Eine äußerst knapp bemessene Zeit für ein Objekt mit diesem hohen Automatisierungsgrad. Seit nunmehr 6 Jahren problemlosem Betrieb kann festgestellt werden: Die Konzeption des Tiefkühllagers in Sandwichbauweise hat sich als richtig erwiesen. Der Betrieb des Lagers läuft von Anfang an in allen Bereichen erfolgreich. Das Ergebnis sind eine höhere Betriebssicherheit und zugleich geringere Betriebskosten im Vergleich zu früheren Logistikkonzepten.

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Durchgehende Kühlkette sichergestellt

Die Langnese-Iglo Logistiker haben mit der Realisierung der drei Tiefkühlläger in Sandwichbauweise und den dazugehörigen Produktionsanbindungen als erste eine durchgehende Tiefkühlkette bis hin zum Handel realisiert. Von der Produktion über die Palettierung, Lagerung, Kommissionierung und Verladung, bis hin zum Kunden wurde eine ununterbrochene Tiefkühlkette geschaffen, die keine Bewegung im Normaltemperaturbereich zuläst. Das sichert den Kunden eine durchgängig hohe Produktqualität für Tiefkühlprodukte und sichert dem Betreiber eine weitere gute Marktstellung.

Tiefkühlzentrallager Reken

Autor:Erwin Pesch
(Dipl. Ing., FH)
Romakowski GmbH & Co KG, Buttenwiesen

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