Die beiden Projekte an den Standorten Pahiatua und Lichfield beinhalteten besondere Herausforderungen und setzten gemeinsame Bemühungen um Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Planungs- und Bauunternehmen voraus. Das Ziel war, energieeffiziente und nachhaltige Anlagen in engen Zeit- und Budgetrahmen zu realisieren. Da die Anlage in Pahiatua in einer der erdbebengefährdetsten Regionen Neuseelands gebaut werden sollte, legte GEA die Milchverarbeitungsanlage entsprechend aus. Für die 100 Mio. NZD teure Anlage, die jährlich 55 000 t Milchpulver produzieren sollte, wurden über 20 000 t Beton, Stahlbetonwände und Pfeiler verbaut. Sie umfasst einen Sprühtrockner mit einer Kapazität von 15 t/h sowie einen 40 m hohen Trocknungsturm. Eine ähnliche Herausforderung stellte die Vollmilchpulveranlage in Lichfield dar. Die 200 t schwere Trocknungskammer mit 18 m Durchmesser musste bei der Montage 34 m hoch über das Dach des Gebäudes gehoben werden.
Optimierte Planungsintegrität
„Die Anlage in Pahiatua zeichnete sich durch ihre einfache Konstruktionsweise aus – mit Ausnahme der Basisisolierung, die einige technische Herausforderungen stellte“, kommentierte GEA-Projektmanager Gary Reynolds. Angesichts der Unzulänglichkeit traditioneller Planungsmethoden bei hoher äußerer Beanspruchung untersuchte GEA neue Verfahren, um den ersten erdbebensicheren basisisolierten Trocknungsturm der Welt zu konstruieren. Dabei wurde nur das Hauptgebäude basisisoliert, die Nebenanlagen nicht. Diese zusätzliche Vorgabe, kombiniert mit der kurzen zweijährigen Frist für Planung, Bau und Inbetriebnahme, erforderte eine exakte Konstruktion, um den Projektzeitplan einzuhalten.
GEA setzte die Software Autopipe ein, um ein seismisches Isolationssystem an allen Versorgungsleitungen anzubringen, sodass die Leitungen genügend Spielraum haben bei einer ausreichend stabilen Tragkonstruktion. Dieser Entwurf ermöglichte die sichere Versorgung mit Wasser, Chemikalien und Hochdruckdampf bei einem Bewegungsfreiraum von 900 mm in allen tangentialen Richtungen, um im Fall eines Erdbebens strukturelle Stabilität zu gewährleisten. GEA untersuchte mit Autopipe verschiedene Belastungsszenarien, um die Planungsintegrität der gefährdeten Rohrleitungen zwischen dem basisisolierten Hauptgebäude und den nicht isolierten Nebengebäuden zu belegen und alle Planungsvorschriften einzuhalten. Die gesamte Anlage wurde auf einem Basisisolationssystem mit reibungsarmer Pendellagerung, bestehend aus 50 dreireihigen Pendellagerungen, gebaut, um einer Erdbebensituation der Wahrscheinlichkeit 1/2500 ohne Verlust der strukturellen Integrität standzuhalten.
Verbesserte Zusammenarbeit
Mehr als 3000 Mitarbeiter arbeiteten mehr als 1 Mio. Stunden, um die Vollmilchpulveranlage mit einer Leistung von 30 000 kg/h in Lichfield zu bauen. Die Anlage sollte zeitgerecht zu Saisonbeginn der Milchproduktion fertiggestellt werden, sodass GEA unter erheblichen Zeitdruck geriet. Die zahlreichen geografisch verteilten Projektteilnehmer benötigten eine einheitliche Schnittstelle, um die effiziente Verwaltung, Weitergabe und Verteilung von Planungs- und Konstruktionsdaten zu ermöglichen. GEA implementierte Projectwise, eine Software für Zusammenarbeit und Content Management von Bentley, um die zeitgerechte Projektabwicklung zu gewährleisten. Mithilfe von Projektwise verbesserte GEA die Datenaustauschfunktionen und beschleunigte die präzise Informationsmobilität durch sofortige standort- und teamübergreifende Live-Updates der Planungsdaten. Der zeitnahe Zugriff auf präzise Daten ermöglichte den reibungslosen Verlauf der zeitkritischen Projekte. Die ganzheitliche Projektmanagement-Software rationalisierte die Workflows einer weit verstreuten Belegschaft und lieferte eine vernetzte Datenumgebung, um die Kontinuität beizubehalten und die Planungskoordination über das gesamte Projekt hinweg sicherzustellen. Das Team verwendete die interoperable Software Bentley Navigator intensiv für die Planungsprüfung und Fortschrittüberwachung. Projectwise ermöglichte den standortübergreifenden Austausch von Modellentwurfsdaten und die sofortige Erstellung von neuen und aktualisierten i-Models, sodass Teamzusammenarbeit, Effizienz und Produktivität verbessert werden konnten.
„GEA war so erstmals in der Lage, ein Projekt mit geografisch verteilten Planungsteams durchzuführen, die alle dieselben Live-Daten verwendeten“, erklärte Andrew Hawes, Design Technical Manager, GEA.
Präziser Datenaustausch
Um die Gebäude zu planen und 3D-Modelle für beide Milchverarbeitungsanlagen zu erstellen, verwendeten GEA und seine Partner für Planung und Bau Aecosim Building Designer, Autoplant und Microstation. Durch den Einsatz derselben Modellierungs- und Planungsanwendungen und den Transfer der Modelle in Form von i-Models wurde der präzise und sichere Datenaustausch zwischen den verschiedenen Organisationen und Büros sowie während des Bauvorgangs vor Ort erleichtert. Die Verwendung von i-Models für den Informationsaustausch verbesserte die Entscheidungsfindung durch einen exakten Entwurfsaustausch. Weiterhin konnten die Projektteams Probleme lösen, Kosten minimieren und die Projektabwicklungszeit verkürzen. „Besonders bei der Anlage in Pahiatua ermöglichte die i-Model-Technologie von Bentley den schnellen, präzisen und sicheren Modelltransfer, der für ein derart anspruchsvolles Projekt benötigt wurde, sodass Planung, Bau und Inbetriebnahme schneller erfolgten, als dies in der Vergangenheit bei zahlreichen einfacheren Projekten der Fall gewesen war“, stellte Hawes fest.
Nachhaltige Gesamtlösungen
Entsprechend den Wünschen von Fonterra plante GEA die Anlage in Lichfield im Hinblick auf geringen Prozesswasserverbrauch. Das Verdampferkondensat wird durch die Membran einer Hochdruck-Umkehrosmoseanlage gefiltert, sodass das Wasser während der Verarbeitung wiederverwendet werden kann. In Bezug auf Materialeinsatz, Energieverbrauch und Abfallerzeugung ist die Milchverarbeitungsfabrik in Lichfield branchenweit die effizienteste Anlage ihrer Art. Fonterra Chief Operating Officer Global Operations Robert Spurway stellte dazu fest: „Die Inbetriebnahme dieser neuen Anlage zählt zu den reibungslosesten und effizientesten Projekten in der Firmengeschichte von Fonterra“.
Auch in Pahiatua arbeitet eine Umkehrosmoseanlage, die täglich bis zu 2 Mio. l Wasser aus dem Milchtrocknungsprozess aufbereiten kann. Dieses Wasser wird in den Prozess zurückgeführt, die Anlage ist ebenfalls nahezu wasserautark. Die Entsorgungskosten werden somit gering gehalten und Fonterra benötigt keine zusätzlichen Wasservorräte. „Die Anlage wird ebenfalls qualitativ hochwertiges Kesselspeisewasser bei geringerem Chemikalieneinsatz produzieren, um das Dampfsystem vor Korrosion zu schützen, die Lebensdauer der Anlage zu verlängern und die Betriebskosten zu reduzieren“, kommentierte Reynolds. Die Anlage in Pahiatua wurde bereits in Betrieb genommen und begann mit der Produktion innerhalb von zwei Jahren nach der Auftragsvergabe.
Suchwort: dei0219gea
Autor: Anne-Marie Walters
Industrie Marketing Direktor, Öl, Gas und Fertigung,
Bentley Systems
