Süß und safe - Von der Zuckerrübe ins Hochregallager: Sicherheitslösung für Südzucker

Bis aus einer Rübe Zucker wird, der dann am Ende aus dem Hochregallager ausgelagert und in LKWs verladen wird, müssen zunächst zahlreiche Stationen durchlaufen werden: Es geht los mit dem Wiegeprozess. Pro Tag werden in Ochsenfurt während einer Zuckerkampagne zwischen September und Januar von regionalen Bauern mehrere Tausend Tonnen Rüben angeliefert. Diese müssen zunächst gewogen, ihr Schmutzgehalt geschätzt sowie ihr Zuckergehalt bestimmt werden.

Beim Abladen gilt wie bei allen internen Prozessen: „safety first“. Die Sicherheit, dass sich beim Entladen der LKWs keine Person im Gefahrenbereich der kippbaren Plattformen befindet, muss zu jedem Zeitpunkt gewährleistet sein. Das garantieren mehrere von Leuze installierte Sicherheits-Lichtschranken MLD. Diese sind Bestandteil des Sicherheitskonzepts, das von Leuze-Safety-Experten für Südzucker ausgearbeitet wurde. Während einer Zuckerkampagne werden die sieben „Zucker-türme“ auf dem Werksgelände von Südzucker gefüllt. Diese dienen als Silos und beinhalten den gesamten Vorrat bis zur nächsten Erntezeit.

Weiter geht es mit der Saftgewinnung, -reinigung, -eindampfung sowie Kristallisation bis hin zur Weiterverwendung und Verwertung der Nebenprodukte Futtermittel, Melasse und Carbokalk. Mit rd. 230 Mitarbeitern ist die hochmoderne Zuckerfabrik in Ochsenfurt eine der größten und wichtigsten der Unternehmensgruppe. Das fränkische Werk hat sich auf die Weiterverarbeitung von kristallinem Zucker zu flüssigen und pastösen Veredelungsprodukten für die weiterver-arbeitende Lebensmittelindustrie, Imkereien und Bäckereibedarf spezialisiert. Dazu zählen z.B. flüssiger Zucker für alkoholfreie Erfrischungsgetränke, Fondants für Füllungen oder Glasuren auf Backwaren sowie Bienenfutter (Apiinvert, Apifonda).

Sack- und Eimerware

Das Hochregallager im Werk Ochsenfurt hat eine enorme Größe: es verfügt über 72.000 Stellplätze. In sieben Gassen finden bis zu 6.000 Europaletten Platz. Auf ihnen werden Sackware und Eimer gelagert. Die Sackware ist bereits im Hochregallager mit Stretchfolie zur Transportsicherung fest mit der Europalette verbunden. Bei Eimerware erfolgt diese feste Verbindung erst kurz vor dem Verladen auf den LKW. Im Durchschnitt wird das Lager in maximal vier Wochen einmal komplett umgeschlagen.

Je nach Warenabruf verlassen täglich 10 bis 25 Zucker-LKWs das Werk Ochsenfurt. Maximal zwei LKWs können gleichzeitig beladen werden. Dies passiert mit Hilfe von bis zu zwei gleichzeitig arbeitenden Elektro-Niederhubwagen. Beim Andocken eines LKWs wird vom Lagerlogistiker die abzuholende Ware über SAP direkt aus dem Hochregallager abgerufen. Über Rollenförderer kommen die georderten Europaletten am Ende der Intralogistik-Prozesskette an: einem fünfspurigen Schwerkraftförderer, der von einem Querförderer mit Paletten beschickt wird.

Die fünf Rollenbahnen des Schwerkraftförderers sind dicht nebeneinander angeordnet. Auszufördernde Europaletten mit Transportsicherung werden direkt auf die Schwerkraft-Rollenbahn übergeben und zu ihrem Übergabeplatz transportiert. Welche der fünf Bahnen angesteuert wird, bestimmt der Lagerlogistiker bei der Eingabe des jeweiligen Auftrags. Europaletten ohne festen Verbund werden vor ihrer Bereitstellung auf einen separaten Folienwickler umgeleitet. Dieser ist mit Sicherheits-Lichtschranken MLD von Leuze abgesichert. Dort erhalten auch diese Paletten eine Folien-umverpackung zur Transportsicherung, so dass auch sie danach fest mit ihrer Europalette verbunden sind. Die am Ende der leicht abschüssigen Transportanlage ankommenden Paletten werden von mechanischen Bremsen gestoppt. Die Niederhubwagen nehmen die Paletten am Übergabeplatz auf, transportieren sie zu den angedockten LKWs und verladen direkt.

Klassische Sicherheitskonzepte stoßen an ihre Grenzen

In vielen mehrspurigen Förderanlagen wurde in der Vergangenheit ein einzelnes Muting-Lichtgitter oder eine Lichtschranke benutzt, um gleichzeitig mehrere nebeneinander liegende Förderstrecken auf einmal abzusichern. Bei dieser Art der Installation handelt es sich aber um kein Muting wie es die DIN EN IEC 62046 fordert. Denn wenn während des aktiven Mutings die Schutzfunktion des Sicherheits-Lichtgitters temporär unterdrückt wird, können Personen den Gefahrenbereich problemlos neben einer aus ihm heraus geförderten Palette betreten – etwa von einer benachbarten Transportbahn aus.

Neben den Kostengründen gibt es aber wie hier bei Südzucker häufig konstruktive Gründe, die den Einsatz von mehreren benachbarten Muting-Strecken erschweren oder sogar unmöglich machen. Selbst die innovative und effizientere Alternative zur Zugangsabsicherung „Smart Process Gating“, die bereits 2016 von Leuze entwickelt wurde, konnte hier nicht zum Einsatz gebracht werden: Diese von Leuze patentierte Technologie basiert auf den Leuze Sicherheits-Lichtgittern MLC 530 SPG, welche zusätzliche Muting-Sensoren überflüssig machen. Doch schnell erkannte Leuze Safety Consultant Dr. Volker Rohbeck, dass sich selbst dieses innovative Verfahren bei Südzucker an dieser Stelle nicht einsetzen lässt. Denn konstruktiv war und ist es auf dieser mehrspurigen Transportanlage nicht möglich, mehrere Mutingoder SPG-Strecken nebeneinander anzuordnen.

Safety-Check ließ neues Sicherheitskonzept entstehen

Eine kreative Lösung musste her. Denn der Bereich, in dem Paletten an den Schwerkraftförderer übergeben werden sowie der dahinterliegende Gefahrbereich, mussten sicherheitstechnisch zwingend gegen den Zugang von Personen abgesichert werden. Gleichzeitig sollte die Sicherheitslösung auch jeweils nur diejenige Bahn freigeben, auf der die Palette letztlich ausgegeben wird. Hierfür bedurfte es eines neuen Sicherheitskonzepts, welche diese erweiterten Anforderungen erfüllte. Und zwar ein solches, das auch bei automatischen Abläufen lückenlose Sicherheit bietet, gleichzeitig aber einen effizienten Materialfluss sowie eine hohe Anlagenverfügbarkeit gewährleistet.

Unter diesem Aspekt unterzog Dr. Volker Rohbebeck mit Dieter Düll, verantwortlicher Elektromeister bei Südzucker, die Anlage einem kompletten Safety-Check. Gemeinsam haben sie nach neuen sicheren und gleichzeitig effizienten Sicherheits-Lösungen gesucht und am Ende auch umgesetzt. Die für Automatisierung und Elektrotechnik im Südzucker-Lager in Ochsenfurt Verantwortlichen Dieter Düll und Gerald Schmer freuen sich gemeinsam mit Armin Hufnagel, Technical Sales Manager bei Leuze über die gefundene Leuze Sensorlösung.

Mehrspurige Transportanlage effizient gesichert

Heute erfolgt die Zugangssicherung der fünfspurigen Palettenauslagerung bei Südzucker über zwei vertikal ausgerichtete Leuze Sicherheits-Laserscanner RSL 400. Sie bilden zusammen ein vertikales Schutzfeld, das über alle Bahnen reicht. Das Sicherheitssystem erhält von der Anlagensteuerung die Information, auf welcher Bahn die Palette ausgegeben wird und passt die Schutzfelder der beiden Laserscanner kurz vor der Durchfahrt der Palette entsprechend an. Übergibt der Querverschiebewagen eine Palette, wird dies an der Steuerung des Systems angemeldet und ein Schutzfeld an der entsprechenden Stelle in der Größe der Palette ausgewählt.

Nach Durchfahrt der Palette werden die Schutzfelder der Sicherheits-Laserscanner zurück auf ihre Ausgangsgröße gesetzt und „schließen“ dadurch den Förderbereich wieder komplett. So wird lückenlose Sicherheit während der Transportzyklen gewährleistet. Zudem garantiert diese Lösung hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. Das Sicherheitssystem bedarf keiner zusätzlichen Signale wie etwa die von Muting-Sensoren. Damit gibt es auch keine anlagenbedingten konstruktiven Einschränkungen.

Die Lösung ist manipulationssicher und für das Nachrüsten von Bestandsanlagen ideal: die beiden Sicherheits-Laserscanner werden durch eine eigene zum Schutzkonzept gehörende vorprogrammierte Sicherheitskleinsteuerung gesteuert und über zweikanalige Sicherheitsausgänge in die Anlage integriert. Nötige Anpassungen der Software der Kleinsteuerung und der Konfiguration der Schutzfelder der Laserscanner sind einfach durchführbar. Optional auch als Leuze-Dienstleistung für die jeweiligen Applikationsanforderungen.

Partner für effiziente Sicherheitslösungen

Als zuverlässiger Partner für effiziente Sensorlösungen bietet Leuze seinen Kunden Safety-Produkte, Safety-Services und Safety-Lösungen für den kompletten Maschinenlebenszyklus. Die Safety-Experten von Leuze verfügen über umfangreiche Kenntnisse zu den jeweils aktuellen Normen und Standards und der Gestaltung von Sicherheitskonzepten. Sie entwickeln effiziente, innovative und zuverlässige Sicherheitslösungen für den Einsatz in automatisierten Umgebungen – und sie begleiten ihre Kunden mit professionellen Projektteams von der Erfassung der Anforderungen bis zur sicherheitstechnischen Abnahme.

Die Safety-Experten von Leuze stellen sicher, dass die Sicherheitslösung die Kundenanforderungen erfüllt und sorgen für den reibungslosen Ablauf des Projekts. Die Safety-Lösungen basieren auf qualifizierten Sicherheitskonzepten, die bei Bedarf auch individuell erweitert oder neu erstellt werden können. Jede Lösung wird individuell an das spezifische Anlagen-Layout angepasst und beinhaltet alle notwendigen Hardware- und Software-komponenten, Engineering-Dienstleistungen wie Steuerungsprogrammierung und Konfiguration nach Projektanforderungen, Inbetriebnahme-Unterstützung, Validierung der Sicherheitsfunktion sowie umfassende Dokumentation. Dies spart Zeit und Kosten und garantiert optimale Sicher-heit. Die innovativen, intelligenten Sicherheitskonzepte bieten lückenlose Sicherheit und reibungslose Abläufe auch dort, wo klassische Konzepte an ihre Grenzen stoßen.