ERDGAS für die industrie.

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Erdgas für die Produktion von Ziegeln unverzichtbar Jährlich 75 Millionen Ziegelsteine entstehen in der Steenfabriek Huissenswaard in Anderen.

Die Niederlande sind ein Land der Backsteinbauten. Jedes Jahr werden hier etwa 800 Millionen Ziegelsteine verbaut: zur Errichtung von Wohn- und Bürogebäuden, als Pflastersteine in Gärten und als Straßenbelag auf Wegen und Plätzen. Für ein durchschnittliches niederländisches Haus werden 5.000 bis 10.000 Ziegelsteine benötigt. Dass die Produktion dieser Steine ohne den Einsatz von Erdgas kaum möglich wäre, ist dabei häufig unbekannt. TCKI, das niederländische Fachzentrum für die Produktion von Baukeramik, unterstützt Ziegelhersteller in den gesamten Niederlanden und darüber hinaus bei der Optimierung des Produktionsprozesses und dem möglichst effizienten Einsatz von Erdgas, wie beispielsweise die Steenfabriek Huissenwaard in Angeren, im Osten der Niederlande.

 

In den Niederlanden werden jährlich etwa 800 Millionen Ziegelsteine verbaut.

Für ein durchschnittliches niederländisches Haus werden 5.000 bis 10.000 Ziegelsteine benötigt.

Ohne den Einsatz von Erdgas wäre die Produktion der Steine kaum möglich.


TCKI, das niederländische Fachzentrum für die Produktion von Baukeramik

Velp, ein kleiner Ort bei Arnheim an der deutsch-niederländischen Grenze. Mit hochmodernen Geräten werden in den Laboren von TCKI die Produkteigenschaften von Fliesen, Dachziegeln und Ziegelsteinen getestet. „Ein Ziegel besteht aus bis zu zehn verschiedenen Rohstoffen. Für ungefähr 60 Ziegelhersteller, Dachziegelproduzenten und die feinkeramische Industrie analysieren wir hier in Velp die Eigenschaften dieser Rohstoffe und

die Produkteigenschaften, wie beispielsweise die Frostbeständigkeit“, so Hans Marks, stellvertretender Direktor von TCKI. Das niederländische Fachzentrum für die Produktion von Baukeramik berät seine Auftraggeber zudem rund um das Thema Prozesskontrolle, beispielsweise zum Erdgasverbrauch, zu Änderungen der Rohstoffzusammensetzung oder der Prozessbedingungen beim Brennen oder Trocknen der Ziegel.

Eine Mitarbeiterin von TCKI analysiert die Rohstoffe für Ziegel.
Ob Lehm, Steinwolle oder Löss: TCKI kennt die Rohstoffe von Fliesen, Dachziegeln und Ziegelsteinen bis ins Detail.
Die Probeziegel werden bei 1000 Grad Celsius gebrannt.
Im gasbetriebenen Ofen werden die Ziegelproben von TCKI-Mitarbeitern ausgiebig geprüft.
Bestehen die Mauern das Frostprüfverfahren?
Durch das Spiel mit veränderten Brennvorgängen und variierender Gaszufuhr lässt sich die Farbe von Dachziegeln verändern.
Eine Mitarbeiterin von TCKI bei der Arbeit im Labor.
Für die Analyse setzt TCKI auf moderne Technologie.
Die Proben werden im Schmelztiegel erhitzt.
Das Herz des Forschungsinstituts TCKI: das Labor.
Innerhalb von 24 Stunden erhält der Auftraggeber die Testergebnisse.

Trocknen auf Rädern

Ideen für Veränderungen im Produktionsprozess stoßen bei den Kunden der Bauwirtschaft zunächst oft auf Zurückhaltung oder Skepsis. Um das aufzufangen, haben TCKI-Forscher eine Trocknungsanlage auf Rädern konzipiert. Mit der Testanlage besucht das Institut Ziegelhersteller und analysiert direkt vor Ort deren Produktionsweise. „Wir schauen uns die Ventilation, den Temperatur- und Feuchtigkeitsverlauf sowie den Energieverbrauch an. Auf Basis der Messergebnisse unterbreiten wir dann Vorschläge für verbesserte Produktionsprozesse oder für eine Senkung der Produktionskosten, beispielsweise durch weniger energieintensive Trocknungsverfahren“, so Marks.

„Für eine Veränderung braucht es jedoch immer etwas Mut.“ Mithilfe der mobilen Trocknungsanlage und anderen Mitteln zeigen die Institutsmitarbeiter den Unternehmen, ob das Produktionsverfahren auf Grundlage der neuen Parameter funktioniert und welche Anpassungen an der eigenen Anlage erforderlich sind. Marks: „So verbessern wir konstant die Verfahren in der Branche und bringen diese auf ein höheres Niveau. Dadurch haben wir in den Niederlanden hochmoderne Unternehmen, die auf dem europäischen Markt sehr wettbewerbsfähig sind.“ Eine dieser Firmen – und gleichzeitig Auftragnehmer von TCKI – ist die Steenfabriek Huissenswaard in Angeren, im Osten der Niederlande.


100.000 Kubikmeter Lehm und 75 Millionen Ziegelsteine im Jahr

Die Produktion bei der Steenfabriek Huissenswaard läuft auf vollen Touren. In der Fertigungshalle in Angeren fällt eines sofort ins Auge: ein gigantischer Tunnelofen mit 14 Reihen von je 25 Gasbrennern. Bevor aber die Ziegel im Ofen gebrannt werden können, legt der dafür verwendete Lehm einen langen Weg zurück. Von der Förderung im Flussgebiet wird er ins Lehmlager gebracht. Auf der Mischhalde, wo man lagenweise Lehm und Sand aufbaut, werden natürliche Materialunterschiede ausgeglichen, damit einheitliche Lehmqualitäten entstehen. Anschließend wird der Lehm verladen, zur Fabrik transportiert und in sogenannte Kastenbeschicker gefüllt. 

Über einen Kollergang und das Walzwerk wird der Lehm immer weiter zerkleinert, anschließend mit Wasser vermischt, zu einer plastischen Masse verknetet und schließlich in der Presse zu Ziegeln geformt. Viel Personal ist dafür nicht nötig: „Der gesamte Prozess läuft vollautomatisch und computergesteuert“, erklärt Harm Janssen, Produktionsgeschäftsführer bei der Steenfabriek Huissenswaard. Danach werden die Formkästen in der Presse mit Lehm gefüllt. „Die Presse hat eine Kapazität von 30.000 Ziegeln pro Stunde, genug für fünf Wohnhäuser“, so Janssen.

Die Sortiermaschine hebt die – mit der Setzmaschine gestapelten, jetzt fertig gebrannten – Ziegel von den Ofenwagen und stellt neue Lieferpakete zusammen, indem sie die Ziegel Schicht für Schicht auf unterschiedliche Paletten verteilt.
Die Entlademaschine hebt die gebrannten Ziegel von den Tunnelofenwagen, als nächstes werden sie von der Sortiermaschine zu sogenannten HULO-Paketen weiterverarbeitet.
Der Tunnelofen mit 14 Reihen à 25 Gasbrennern, in dem jährlich 75 Millionen Ziegelsteine produziert werden.
Die Erdgaszufuhr für den Tunnelofen wird genau gesteuert.
Die gebrannten Ziegel werden in der Trocknungsanlage getrocknet.
In dem 8,60 Meter breiten und 145 Meter langen Tunnelofen steigt die Temperatur, je nach Lehmsorte und gewünschtem Produkt, auf 1025 bis 1250 Grad Celsius.
Auf dem sechs Hektar großen Stapelplatz an der Steenfabriek Huissenswaard können 65 Millionen Ziegelsteine gelagert werden.
Die Steenfabriek Huissenswaard produziert 60 verschiedene Ziegel-Sortimente.
In der gasbetriebenen Schrumpfanlage werden die Ziegelsteine in Plastikfolie eingeschweißt.

Von Zimmertemperatur auf 1.000 Grad Celsius

In der Trocknungsanlage werden die Formlinge 44 Stunden lang bei einer Temperatur von maximal 70 Grad Celsius getrocknet. Dafür werden mit riesigen Ventilatoren große Mengen Luft bewegt. Die heiße Luft wird teils aus dem Tunnelofen abgesaugt, teils stammt sie aus der eigenen Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage – unterstützt von Gasheißluftbrennern für jede Trockenkammer. „In jeder der zehn Trockenkammern befinden sich 53.856 Ziegel, pro Woche werden 28 Trockenkammern geleert und neu befüllt“, so Janssen. Über die Setzmaschine, die die Ziegel stapelt und die Ofenwagen-Pakete zusammenstellt, gelangen die Steine in den mächtigen Tunnelofen, in dem mithilfe von Erdgas sehr hohe Temperaturen erzeugt werden.

In dem 8,60 Meter breiten und 145 Meter langen Ofen steigt die Temperatur, je nach Lehmsorte und gewünschtem Produkt, auf 1.025 bis 1.250 Grad Celsius. Erdgas spielt auch bei der Verpackung eine Rolle. Sobald ein Lieferpaket auf seiner Palette steht, wird es in einer gasbetriebenen Anlage in Folie verpackt. Durch Zufuhr von heißer Luft, die diese Anlage produziert, zieht sich die Plastikfolie zusammen und bildet so eine engsitzende Hülle um die Ziegelpakete. So können diese sicher auf das Außengelände, den Stapelplatz, transportiert werden. Das sechs Hektar große Gelände bietet Platz für 65 Millionen Ziegel.

 

Die größten Vorteile von Erdgas bei diesem Prozess sind Flexibilität, gute Dosierbarkeit, einfacher Transport und saubere Verbrennung. „Für Ziegeleien ist und bleibt Erdgas die wichtigste Energiequelle für die Produktion“ so Hans Marks. Zudem gelingt es mit Erdgas besonders gut, Ziegel reduzierend oder oxidierend zu brennen. „Durch eine leichte Änderung des Brennvorgangs oder der Gasdosierung entstehen reduzierend gebrannte Ziegel mit interessanten Farbverläufen, die in der niederländischen Baubranche aktuell vielfach verwendet werden.“

 


10 Millionen Kubikmeter Erdgas pro Jahr

Der Gasverbrauch der Steenfabriek Huissenswaard ist beträchtlich: Jedes Jahr werden zehn Millionen Kubikmeter Gas benötigt. Energie schlägt daher mit einem Drittel der Herstellungskosten zu Buche. TCKI berät Unternehmen bereits seit der Ölkrise von 1974 zum Energieverbrauch und der Verbesserung von Produktionsprozessen. Darüber hinaus bietet das Fachzentrum Unterstützung bei der kontinuierlichen Senkung des Energieverbrauchs in diesem Industriezweig und erstellt im Auftrag des niederländischen Amtes für Unternehmerfragen (RVO) Energiesparpläne. So konnte unter anderem Huissenswaard seinen Energieverbrauch durch den Bau eines Tunnelofens im Jahr 1980 bereits um die Hälfte reduzieren. Ferner profitiert der Ziegelhersteller von den Vorteilen, die der gemeinsame Energieeinkauf von TCKI für zahlreiche Marktbeteiligte bietet.


„Erdgas ist der wichtigste Energieträger für die Produktion von Ziegelsteinen“ Interview mit Hans Marks, stellvertretender Direktor von TCKI

Warum nutzen Ziegelhersteller Erdgas?

Hans Marks: Für die Produktion von Ziegeln ist Erdgas am besten geeignet, zudem ist es preiswerter und umweltschonender als andere Energieträger. Einer der größten Vorteile liegt für uns darin, dass man es einfach und sehr genau dosieren kann. Mithilfe von Durchfluss-Sensoren können wir die Erdgaszufuhr in jedem gewünschten Moment kontrollieren. Wenn man zum Heizen des Ofens Kohle verwendet, bildet sich viel Asche, die durch die Produktionshalle schwebt. Überdies wird Schwefel freigesetzt, was Verfärbungen auf den Endprodukten verursacht. Man weiß nie genau, wie ein Produkt sich verhalten wird. Öl hat den Nachteil, dass es zäh ist und auf unregelmäßige Erhitzung empfindlich reagiert, das führt zu Qualitätsschwankungen. Ferner besteht bei Öl grundsätzlich Brandgefahr, außerdem verursacht es Verunreinigungen der Brenner. Bei Erdgas hat man im Gegensatz zu anderen Energiequellen außerdem kein Transportproblem. Für uns ist und bleibt Erdgas die wichtigste Energiequelle für die Produktion.

Von welchen Volumina sprechen wir hier?

Hans Marks: Es geht um 100 bis 200 Millionen Kubikmeter, je nach Jahr und Anzahl der Teilnehmer. Zurzeit sind ungefähr 20 Betriebe angeschlossen. Lieferanten arbeiten gerne mit uns zusammen, weil unsere Abnahmecharakteristik ziemlich konstant ist, sie weist wenig Höhen und Tiefen auf. Das liegt daran, dass wir mit Erdgas sowohl trocknen als auch brennen: Ein Prozess, der Tag und Nacht durchläuft, sodass der Gasverbrauch immer relativ stabil bleibt.

TCKI erledigt den Erdgaseinkauf für angeschlossene Betriebe. Können Sie uns das näher erläutern?

Hans Marks: Seit der Liberalisierung des Marktes im Jahr 2000 haben wir mit dem gemeinschaftlichen Einkauf für angeschlossene Unternehmen begonnen. Da die Preise momentan sehr günstig sind, haben wir schon jetzt Verträge bis 2020 abgeschlossen. Wir suchen jedes Jahr mit einer neuen Ausschreibung nach den Anbietern, die uns das beste Angebot unterbreiten. Dabei geht es nicht nur um den Preis, sondern auch um die günstigsten Bedingungen. Wichtig sind nämlich auch zusätzliche Kosten, beispielsweise für die Lagerung, und nicht zuletzt Flexibilität und Risikobegrenzung. Langfristig weiß man nie genau, wie viel Erdgas man letztendlich brauchen wird. Wenn der Energielieferant bereit ist, dieses Risiko zu tragen, wird er für uns interessant.


TCKI

TCKI ist ein bereits vor 60 Jahren gegründetes unabhängiges Forschungsinstitut, Informationszentrum und Beratungsbüro für mineralische Rohstoffe und die damit produzierten Baumaterialien. Die Kernkompetenz von TCKI besteht in dem umfassenden Expertenwissen auf dem Gebiet der energieintensiven Produktion von Baukeramik wie Fliesen, Dachziegeln und Ziegelsteinen. Für Produzenten und Abnehmer keramischer Baumaterialien führt TCKI Prozessmessungen durch, charakterisiert Rohstoffe und Produkte und berät zu Kosteneinsparungen, Qualitäts- und Quantitätsverbesserungen. Ferner tritt TCKI schon seit der Liberalisierung des Energiemarkts für einen Großteil der keramischen Industrie in den Niederlanden als Einkäufer für sowohl Erdgas als auch Strom auf. 

Steenfabriek Huissenswaard

Die Steenfabriek Huissenswaard mit der Marke „Caprice Baksteen“ ist ein Familienunternehmen, das auf gut 150 Jahren Erfahrung beim Brennen von Mauerziegeln zurückblickt. Der Lehm, Grundstoff der Ziegel, stammt aus dem Strömungsgebiet von Rhein, Waal, IJssel und Maas. Darüber hinaus wird deutscher Lehm aus der Eifel und dem Westerwald verwendet. Pro Jahr rollen in der Ziegelei Huissenswaard in Angeren 75 Millionen Ziegel aus dem gasbetriebenen Tunnelofen. Die gesamte Fabrik verbraucht zehn Millionen Kubikmeter Erdgas pro Jahr. Die Kosten für Erdgas machen ein Drittel des Herstellungspreises für einen Ziegel aus.