Höherlegung des VW „Bulli“

Wie der 3XL-Aufzug von Schmidt Aufzüge Medebach in den automatisierten Produktionsprozess integriert wird

Bilder von Hans-Wilhelm Berghoff

Im November 2023 besuchte Ihr Autor den von Schmidt Aufzüge Medebach (SAM) gebauten Lastenaufzug im Produktionswerk von Volkswagen Nutzfahrzeuge (VW-Nutzfahrzeuge VWN) in Hannover. Die Werksbesichtigung in einem speziell angefertigten offenen Elektro-Caddy und die Präsentation des Schwerlast- und Hochleistungsaufzugs wurden begleitet von Andreas Ricken, Niederlassungsleiter von SAM, sowie Manuel Ramos, stellvertretender Leiter Anlagenbau, und Tobias Salzmann, Pressesprecher, beide VWN Hannover. Der folgende Bericht beschreibt die technischen Details des Aufzugs und seine Integration in den automatisierten Produktionsprozess.

Wie der 3XL-Aufzug entstand

Im VW-Werk entstand der Bedarf an einem Schwerlast- und Großraumaufzug mit zwei Haltestellen. Dieser ermöglicht den vollautomatischen Transport von rund 20 Meter langen, fahrerlosen Transportzügen mit Basismaterialien und Einzelkomponenten für die Produktion von Limousinen und leichten Nutzfahrzeugen über eine Höhe von mehr als 6.6 Metern. Dafür wurde ein etwa 23 Meter langer Wagen benötigt, der eine Nutzlast von 25 Tonnen heben kann. Der Antrag für den Riesenaufzug, offiziell „VW-Traileraufzug“ genannt, wurde 2019/20 eingereicht.

Die gewählte technische Lösung, ein hydraulischer Aufzug mit einer Kapazität von 44.35 t (591 Personen) plus einer Kabine von ca. 55 t, entspricht der Norm EN 81-20/-50. Die individuelle Konstruktion wurde mit Unterstützung der Statiker von SAM unter der Leitung von Ricken berechnet. Die Planung dauerte rund sechs Monate. Auch die Errichtung des Systems selbst dauerte im Jahr 2021 etwa sechs Monate. Die Beschaffung der Komponenten nahm weitere sechs Monate in Anspruch.

Der Bau begann mit dem Einheben der tragenden Bodenplatte in zwei Abschnitten in die Halle. Die Platten wurden mit Schwerlasttransportern angeliefert und an einem Samstagnachmittag bei strömendem Regen mit einem 300-Tonnen-Kran über das Nachbargebäude gehoben. Insgesamt wurden für den Aufzug rund 100 t Stahl verbaut.

Wie der Schwerlastaufzug betrieben wird

Die Zertifizierung erfolgte durch den TÜV Nord. Die Gewichtsverteilung für die Prüfungen (27.5 t plus jeweils 10 %) wurde aufgrund der Kabinengröße detailliert in einem Diagramm dokumentiert. Der Aufzug ist auch für die Personenbeförderung zugelassen. Das Notrufsystem ist mit der VW-Sicherheitsleitstelle verbunden. Im Bedarfsfall wird die Evakuierung von der VW-Feuerwehr oder speziell geschulten Aufzugsbegleitern der Werksentwicklung durchgeführt.

Der Energieverbrauch und das Notrufsystem werden überwacht. Die Daten werden durch das Gebäudemanagementsystem zusammengestellt.

Der Service wird in den ersten zwei Jahren der Garantiezeit von SAM durchgeführt. Danach übernimmt VW die Wartung. Reparaturen und Fehlersuche erfolgen durch VW-eigenes Personal. Drei ausgebildete Mechaniker und vier ausgebildete Elektriker aus insgesamt fast 200 Mitarbeitern der Werkstechnik stehen sieben Tage die Woche im Früh- und Spätdienst von 05:30 Uhr bis 22:30 Uhr zur Verfügung. Alle speziellen Ersatzteile wurden mit der Bestellung beschafft und sind vor Ort gelagert. Aufgrund des hohen Anteils an Standardkomponenten entstanden dadurch keine wesentlichen Zusatzkosten.

Wie der Schwerlastaufzug von außen aussieht

Um die Transportkapazität zu erhöhen oder einen Ausfall des Aufzugs auszugleichen, wurde seitlich um den Betonschacht C25 eine zusätzliche Rampe für die Fahrzeuge gebaut. Der Computer steuert die verwendete Route im Automatikmodus. Alternativ kann das Auto auch manuell über das SAM-Panel angefordert werden.

Die Türen sind von Meiller und basieren aufgrund ihrer Größe auf der HD-Tür. Sie sind oben und unten 3 m x 3.5 m groß und – wie alle anderen Aufzugstüren im Werk – karminrot, so dass sie schon von weitem als Aufzüge erkennbar sind. Jedes besteht aus sechs zentral abschließenden Paneelen. Die Schwelle besteht aus massivem Material mit Schmutzlöchern. Über der Tür befindet sich ein Annäherungssensor und rechts und links davon orangefarbene Pylone, um die Türen beim Betreten zu schützen. 

Wie der Innenraum der Großraumaufzugskabine gestaltet ist

Eine Ampelanlage und Sensoren steuern die automatische Einfahrt. Die Tür ist mit mehreren Lichtgittern ausgestattet, darunter auch einem Ladelichtgitter, um die Tür vor Berührungen durch den Transporter zu schützen.

Die Kabine mit den Maßen 3.1 m Breite x 23.1 m Länge x 3.5 m Höhe und einer Nutzlast von ca. 25 t ist natürlich belüftet. Die Lüftungsleisten zur Luftzufuhr sind unten seitlich an den Kabinenwänden angebracht. Die aus Sicherheitsgründen vergitterten Lampenkästen an der Decke dienen gleichzeitig der Belüftung in den Schacht.

Der obere Teil der Seitenwände besteht aus Sandwichpaneelen auf Basaltbasis. Diese sind feuerbeständig und weisen eine geringe Brandlast auf. Zudem sind sie 3 bis 4 kg leichter als Stahlblech und umweltfreundlich aus einem Naturmaterial hergestellt. Sie haben eine hohe Stärke und ein geringes Echo.

Um den Zugang zum Schacht bei ausgefahrenen Stützbolzen zu sichern, befindet sich in der Decke eine Dachluke. Die Bodenplatte ist gerippt.

Was passiert im Operationssaal neben dem Aufzug?

Auch die im Operationssaal links unten im Schacht hinter einer Stahltür installierte Aufzugssteuerung ist eine Eigenkonstruktion von SAM auf Basis der SIMATIC S7/ET200SP von Siemens. Es ist für Normalbetrieb und autonome Fahrt vorprogrammiert. Das Zugfahrzeug ruft bei Bedarf automatisch den Aufzug an.

Im hinteren Teil des Raumes befindet sich das Antriebssystem, bestehend aus zwei Hydraulikaggregaten von Bucher Hydraulics mit je 45 kW elektrischer Leistung, die die vier Zylinder im Schacht antreiben. Sie sind frequenzgeregelt und verfügen über Energierückgewinnung, um die VW-Vorgabe „maximale Energieeffizienz“ zu erfüllen. Auch der Einsatz von Gegengewichten, die rund 50 % des 55 Tonnen schweren Fahrkorbs ausmachen, trägt dazu bei; ohne sie wären 380 kW elektrische Leistung erforderlich gewesen. Die reduzierte Fahrgeschwindigkeit des Aufzugs verbessert ebenfalls die Energieeffizienz. Der Frequenzumrichter stammt von Nidec.

Die Wirkleistung wird für jede Fahrt gemessen und gemittelt. Zum Zeitpunkt des Besuchs zeigte die Janitza-Ausstellung 3 x ca. 22 kW; Eine Anzeige war auf Null. Der Durchschnittswert liegt bei ca. 25 A bei leerer Kabine und reicht bis maximal 228 A. Bei leerer Kabine war die Wirkleistung negativ und die Regeneration betrug 3 kW. Einschließlich dieser Fahrt zeigte der Zähler bisher 2,042 Fahrten an.

Was kann in der Schachtgrube gefunden werden?

Der Zugang zur Grube befindet sich im Operationssaal ganz vorne neben der Tür rechts. Eine Leiter ermöglicht den Zugang zur Bodenplatte. Der Schacht misst 4.80 m Breite x 23.80 m Länge. Die Grube ist 2.50 m tief.

Der Antrieb im Schacht besteht aus vier Hydraulikzylindern (Durchmesser 185 mm) mit hydraulischem und mechanischem Ausgleich der Stempel mittels Zahnstangengetriebe zur Verhinderung von Verspannungen. Es sind ca. 3,500 l Hydrauliköl HLP 46 eingefüllt und stehen unter einem Öldruck von 21.3 bar. Der Schachtboden ist als Auffangwanne ausgebildet, in der die Landepuffer untergebracht sind. Um an die Fahrkorbträger zu gelangen, werden die Puffer demontiert und der Fahrkorb abgesenkt.

Zu sehen sind die vier Gegengewichte mit einem Gewicht von jeweils 6.75 t. Sie bestehen aus gestapelten Stahlplatten. Sie sind an jeder Ecke symmetrisch angeordnet, 1:1 an 12-mm-Seilen aufgehängt und laufen auf 480-mm-Rollen.

Das Auto ist in einem Stahlrahmen montiert. Zu sehen sind auch die acht statisch relevanten und zwei statisch irrelevanten, also insgesamt 10 Führungsschienen; Zum Vergleich: Ein Personenaufzug hat zwei. Sie werden mit 50/30 HALFEN-Schienen im Beton verankert.

Was über dem Auto platziert wird

Der Wagen ist in der Mitte angehoben, um die Stahlbrückenkonstruktion des Wagens auszubalancieren. Längs über das Dach des Wagens verläuft ein durchgehender Träger, der von 160 mm dicken Diagonalstreben gekreuzt wird.

Vier Zahnstangen stabilisieren die Höhe des Wagens in der Seitenmitte und sichern ihn zusätzlich zum hydraulischen Ausgleich mechanisch gegen Absinken. Sie sind mit zwei Torsionswellen verbunden. Fährt das Auto weg, wird es von der Welle festgehalten.

Die T140-Führungsschienen mit 31.8-mm-Kopf und die Gleitschienen sind von oben gut sichtbar. Das Langloch dient als Auflage für die Bolzen. Hier befindet sich auch die Gegengewichtsaufhängung.

Auch die Türschwerter und Türrollen über dem Türrahmen sind von oben sichtbar.

Der Schacht verfügt über eine Tageslichtluke an der Oberseite der Betondecke.

Wie die Reise verläuft

Zwei Anhänger mit einem Gesamtgewicht von 25 t sind an eine fahrerlose Sattelzugmaschine gekoppelt. Das beladene Fahrzeug wird per Knopfdruck vom Montageplatz angefordert. Der Zug, der sich aus Sicherheitsgründen mit einer Geschwindigkeit von ca. 10 km/h vom Parkplatz nähert, projiziert vor sich ein Warnschild auf den Boden – ähnlich dem Bluespot von Gabelstaplern.

Im Automatikmodus nimmt das Auto den vorbeladenen Wagen im Keller auf, wo er beim Einfahren bündig auf acht Stützbolzen steht. Sobald der Zug eingefahren ist, wird der Wagen angehoben. Mit einem Klick werden die Riegel der oberen Verriegelung zurückgezogen. Der Aufzug bewegt sich reibungslos. Eine einfache Fahrt dauert etwa 1 Minute.

Wie der 3XL-Aufzug in den VW-Produktionsprozess integriert wird

Die Nähe zum angrenzenden Mittellandkanal, über den Materialien angeliefert und fertige Nutzfahrzeuge verschifft wurden, war ein wichtiger Faktor bei der Standortwahl für das VW-Werk im Jahr 1955. Am 8. März 1956 startete die Produktion des VW-Busses „Bulli“, der 2019 mit 10 Millionen produzierten Fahrzeugen in Hannover einen Meilenstein erreichte. Heute ist der deutsche Standort ein Vorreiter der automatisierten Werkslogistik im Konzern unter dem Motto „Steigerung der Effizienz durch Automatisierung und Digitalisierung“. Der oben beschriebene Schwerlastaufzug ermöglicht die vollautomatische Just-in-Time-Lieferung von Bauteilen an die Montageroboter. Das Werk hat die Größe einer Kleinstadt mit eigenen Restaurants, einem „Bürgermeister“ (Werksleiter), einer Feuerwehr, einem Notarzt und einem Rettungswagen.

Der Produktionsprozess, der sich wie die Zinken eines Kamms entlang einer Art Autobahn zwischen Produktionshalle und Verwaltungsgebäude erstreckt, beginnt mit der Formanlage. Dort befindet sich unter anderem eine Vakuumpresse mit hoher Kapazität von Schuler, die die Seitenwände für den VW-Bus aus vorgestanzten und vorgeschnittenen Blechen von Coils, sogenannten Rohlingen, formt. Die Presse hat die Abmessungen eines mittelgroßen, horizontal aufgestellten Wohnhauses. Der Werkzeugwechsel erfolgt per Kran. Am Ende der Presse nimmt ein Robotersystem die gepressten Teile auf und sortiert sie in Gestelle. Das Pilotprojekt verläuft so erfolgreich, dass derzeit eine Ausweitung auf die anderen Pressen geprüft wird.

Daran schließt sich eine kleinere, ruhigere Halle an, in der Wartung und Schulung stattfinden. In Hannover werden rund 500 Auszubildende in acht Berufen und sieben dualen Studiengängen ausgebildet.

Der Automatisierungsgrad im Karosseriebau in der angrenzenden Halle 1 liegt je nach zu bauender Karosserie bei nahezu 93 %; Das bedeutet, dass insgesamt 50 Mitarbeiter im Dreischichtbetrieb sowie 1,500 Roboter für das Laserschweißen und -schneiden sowie die Vormontage jeweils von einer einzigen Person an computergesteuerten Leitständen an den beiden derzeit drei Linien gesteuert bzw. überwacht werden Karosserien (T6.1, Multivan und ID. Buzz). Die Mitarbeiter tragen eine Smartwatch, die Anweisungen oder Fehlermeldungen vom Zentralrechner direkt an ihre Uhr sendet und Fehler bei Bedarf sogar direkt an die Wartung weiterleiten kann.

Die Produktion findet auf drei Ebenen statt: Die Bauteile werden unten, die Maschinen in der Mitte und die Halbfertigprodukte oben transportiert. Die acht automatisierten Traktoren der Karosseriewerkstatt, sogenannte „Schleppis“, die den Lastenaufzug nutzen, werden im mittleren Geschoss vollautomatisch ange- und abgekoppelt. Diese Fahrzeuge transportieren die Bauteile zwischen den Logistikbereichen/dem Lager und der Karosseriewerkstatt vom Parkplatz des Auftragnehmers im Erdgeschoss über den Lastenaufzug oder die Rampe in die Halle zur Weiterverarbeitung im mittleren Geschoss. Hier werden auch die Fahrzeugbatterien gewechselt; währenddessen werden Ersatzfahrzeuge bereitgestellt.

Die Montage in Halle 2 ist traditionell der Bereich mit den meisten manuellen Tätigkeiten und daher auch der mit den meisten Mitarbeitern. Hier sind weitere 40 Schlepper im Einsatz. Sie versorgen den Montagebereich mit zugekauften Teilen von anderen Dienstleistern. Bis zu 130 sogenannte „Flöter“ (Unterflur-AGVs) sind ebenfalls in der Montage im Einsatz. Diese versorgen die Montagelinien/-zyklen direkt mit Teilen aus den sogenannten Supermärkten. Die Unterflur-AGVs laden sich automatisch in einer Station wie ein Mähroboter auf.

Rund 300,000 Behälter sind in der Produktion ständig unterwegs. Wenn vor Ort ein Behälter leer ist, zieht ein Mitarbeiter an einer Schnur, was einen erneuten Transport und gegebenenfalls eine Aufzugsfahrt auslöst.

In der anschließenden Endmontage in der benachbarten Halle wurde zum Zeitpunkt des Rundgangs ein außerhalb des Werks vormontiertes Armaturenbrett von einem Mitarbeiter mithilfe eines Manipulators in die Karosserie des Elektrofahrzeugs eingesetzt. Bis 55 will die Marke 2030 % der produzierten Nutzfahrzeuge rein elektrisch fahren. Der ID. Buzz wird bereits heute mit einer CO2-neutralen Bilanz an seine neuen Eigentümer übergeben.

Die Qualitätskontrolle erfolgt mittels Kameras und Sensoren. Anschließend werden alle Fahrzeuge zur Dichtheitsprüfung mit Wasser besprüht und über eine vibrierende Strecke gefahren.

VW-Konzern

Der VW-Konzern mit Sitz in Wolfsburg, Deutschland, umfasst zehn Automobilmarken aus fünf europäischen Ländern sowie weitere Marken und Geschäftsbereiche einschließlich Finanzdienstleistungen. Laut Geschäftsbericht 10 ist der VW-Konzern einer der größten privaten Arbeitgeber weltweit; Einschließlich chinesischer Joint Ventures beschäftigte das Unternehmen 2022 Mitarbeiter und erwirtschaftete einen Umsatz von 675,800 Milliarden Euro.

Das VW-Konzern Englisch-Version

Das VW-Konzern Deutsch Version

VW-Schwerlastfahrzeuge (Volkswagen Nutzfahrzeuge VWN) 

In Hannover, Deutschland, Poznań und Września, Polen, sowie Pacheco, Argentinien, produzieren rund 24,000 Mitarbeiter jährlich 13 Millionen Fahrzeuge – vom Transporter, Multivan, Caddy, Crafter und Amarok bis hin zu den Modellen ID. Buzz und California. VWN ist zudem die führende Marke des VW-Konzerns für autonomes Fahren und Mobilitätsdienstleistungen. 

Seit 1956 werden im Stammwerk Hannover auf zwei Produktionslinien sowie in der Gießerei und der Fertigung elektrischer Komponenten Fahrzeuge hergestellt. Aktuell sind dort rund 13,000 Mitarbeiter beschäftigt. Im Dreischichtbetrieb werden seit 2022 täglich rund 800 rein elektrisch angetriebene ID. Buzz-Modelle für Privat- und Transportzwecke, der Multivan als Plug-in-Hybrid für Privatkunden und der T6.1 „Bulli“ vom Kastenwagen bis zum Wohnmobil (bis 2024) produziert. Das Werk umfasst 1.1 Millionen m², davon sind 400,000 m² bebaut. Insgesamt sind hier 63 Aufzüge sowie diverse Hebebühnen installiert. 

Volkswagen Nutzfahrzeuge VWN

Deutsche Aufzugstechnik GmbH (DAT) mit SAM

DATDas in Berlin ansässige Unternehmen verfügt über 14 Niederlassungen in Deutschland sowie zwei Niederlassungen, darunter auch SAM. DAT bietet Aufzugstechnik für Gebäude aller Art und Sonderanlagen für besondere Einsatzzwecke, regionalen Service und Reparaturen von Aufzugsanlagen aller Hersteller sowie Modernisierungen. 

SAM ist unter anderem auf Schwerlastaufzüge als Sonderanfertigungen mit Traglasten bis zu 50,000 kg bei Staplerbeladung spezialisiert. Die Kabinengrößen reichen von bis zu 5 m x 25 m x 4 m (B x T x H); Zur Ausstattung gehören Dachluken, integrierte Leitern, Aufsetzgeräte, Ampeln, Vorraumüberwachung, Lastmesssensoren im Boden etc. sowie Bodenbeläge aus Riffelblech, Edelstahl, verzinkt oder Stahlblech. Kabinen- und Schachttüren sind in schwerer Ausführung erhältlich: Schachttüren sind auch als Hubtüren oder Rolltore erhältlich. In den 1980er Jahren lieferte SAM laut dem damaligen Guinness-Buch der Rekorde den größten einteiligen Hydraulikzylinder mit einem Stößeldurchmesser von 680 mm und einer Länge von 35 m nach Japan.  

Ricken ist seit 35 Jahren bei SAM. Zuvor absolvierte er eine Ausbildung zum Technischen Zeichner. Nach dem Wechsel zur Planung und Konstruktion von Aufzügen absolvierte er eine Zusatzausbildung zum Maschinenbautechniker. Heute ist er Niederlassungs- und Technikleiter. 

Bei der Englisch Version

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