Labormischer

Petra Born,

Spezial-Beton für Spezial-Lager von BHS-Sonthofen

Im Atommüll-Endlagerschacht Konrad in Salzgitter-Bleckenstedt ist der BHS-Labormischer DKX 0,06 S im Einsatz. Er stellt ein spezielles Nassspritzbetongemisch aus Trockencompound mit unterschiedlichen Betonzusatzmitteln her. Mit dem BHS-Mischer entsteht im 1.000 Meter tiefen Bergwerk das Endprodukt.

Der BHS-Doppelwellen-Chargenmischer vom Typ DKX 0,75 im Einsatz unter Tage in der Schachtanlage Konrad in Salzgitter-Bleckenstedt. © Bundesgesellschaft für Endlagerung

In Salzgitter-Bleckenstedt entsteht das erste nach Atomrecht genehmigte Endlager für schwach- und mittelradioaktive Abfälle in Deutschland. Das ehemalige Eisenerzbergwerk wird dafür unter Leitung der Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH (BGE) umgebaut. Ab 2027 soll die Einlagerung der Abfälle beginnen. Für den anforderungsgerechten Umbau hat BHS-Sonthofen eine Mischanlage zur Verfügung gestellt.

BHS, eine inhabergeführte Unternehmensgruppe des Maschinen- und Anlagenbaus mit Stammsitz in Sonthofen, bietet Lösungen und Technologien für die Bereiche Prozesstechnik, Baustoffmaschinen sowie Recycling und Umwelt. Schwerpunkt ist die mechanische und thermische Verfahrenstechnik mit dem Fokus auf das Filtrieren, Trocknen, Mischen, Zerkleinern und Recyceln. Im Geschäftsbereich Baustoffmaschinen setzt BHS beim Mischen von Baustoffen und der Veredelung von mineralischen Rohstoffen Standards. Der Doppelwellen-Chargenmischer gilt weltweit als Branchenmaßstab in der Betonindustrie.

Spezielle Anforderungen im Endlager

Bei Anforderungen, für die BHS im bisherigen Projektportfolio noch keine Beispielfälle hat, nutzt das Unternehmen den Labormischer vom Typ DKX 0,06 S. Mit dieser maßstabsgetreuen Verkleinerung des großen Doppelwellen-Chargenmischers testete die Arbeitsgemeinschaft Schacht Konrad (Arge ETS Schachtanlage Konrad), wie das Bereitstellungsgemisch – Körnung und Zement – optimal für den Einsatz im Endlager zu konzipiert und zu verarbeiten ist. Im Detail sollte die Mischanlage im Anwendungsfeld pro Betoniervorgang 20 bis 25 Kubikmeter Nassspritzbeton herstellen bei einer Betonierdauer von vier bis sechs Stunden. Der Konsistenzbereich für das Fertigprodukt liegt bei F2/F3. Entscheidend ist die exakte Einhaltung des Wasserzementwerts von 0,45 aufgrund der Anforderungen aus der Expositionsklasse XA3.

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Um Arbeitsweise und Ergebnisse des Doppelwellen-Chargenmischers kennenzulernen, hat die Arbeitsgemeinschaft die Labormischstation zunächst angemietet. Zunächst auf einem Betriebsgelände, dann unter Tage wurden die Funktionen und Leistungsmerkmale des Mischsystems sowie die Kombination von Trockengemischen mit Zusatzmitteln verschiedener Anbieter geprüft und getestet. Es war wichtig, die idealen Produkteigenschaften zunächst experimentell zu entwickeln. Dies hat BHS unterstützt. Für die Herstellung des speziellen Nassspritzbetons wird ein Trockencompound aus Big Bags verwendet mit einem Größtkorn von vier Millimeter, dem im Mischprozess Stahlfasern hinzugefügt werden. Ist der Beton gemischt, wird das Endprodukt in einem Spezialfahrmischer mit einer Kapazität von 3,5 Kubikmeter verladen und zur Betonpumpe transportiert.

Anspruchsvolle Logistik für die Montage am Einsatzort

Nach dem erfolgreichen Test der Labormaschine bestellte die Arge die individuell konzipierte Mischanlage „Stabimix 0,75“. Der Lieferumfang umfasste neben dem Doppelwellen-Chargenmischer DKX 0,75 die komplette Anlagenperipherie sowie eine eigens von BHS entwickelte Prozess- und Dosiersteuerung. Ausrüstungen zur Erleichterung der ohnehin schon schwierigen Arbeitsbedingungen unter Tage, zum Beispiel eine Hochdruckreinigungsanlage für den Mischer und eine Zentralschmieranlage, komplettierten den Lieferumfang. Die Anlagenteile mussten zerlegt angeliefert und über eine Schachtförderanlage in 1.000 Meter Tiefe befördert werden. Hierfür gab es eindeutig definierte Vorgaben für die Abmessungen der Teile und Transportbehältnisse sowie das jeweilige Gewicht. Insgesamt schaffte BHS 45 Transportstücke in die Tiefe. Auch die Endmontage musste anders als an gewöhnlichen Baustellen erfolgen; Werkzeuge und Arbeitsmaterialien wurden mit Sicherheitsreserven eingeplant, denn schnelle Nachlieferungen waren bei dieser aufwändigen Logistik fast unmöglich

Labormaschine garantiert reproduzierbare Mischungen

Anfang Februar 2021 startete der Montagebetrieb vor Ort. Ein Leitmonteur, ein Elektriker sowie ein Steuerungsspezialist wurden eigens für diese Aufgabe gesundheitlich untersucht und für die Arbeiten unter Tage und die dort gültigen Arbeitsschutzvorgaben geschult. Binnen vier Wochen wurde der Chargenmischer samt Peripherie mit Unterstützung vom Arge-Personal montiert und in Betrieb genommen. Die Arbeitsgemeinschaft hat die BHS-Labormaschine inzwischen gekauft, um auch bei anderen Projekten im Vorfeld ausführliche Dosier- und Mischtests durchführen zu können und repräsentative Laborergebnisse zu erhalten.

Dieser Artikel erschien in der Ausgabe 1-2/23

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