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Sanitär- oder Badzellen zählen zu den volumetrischen Betonfertigteilen, die häufig in Wohn- oder Hotelbauprojekten verwendet werden. In Asien wird für diese Elemente der Begriff Prefabricated Bathroom Units (PBU) verwendet. Einer der Hauptvorteile vorgefertigter Sanitärzellen ist die Fertigstellung des Innenausbaus und aller Sanitär- und Elektroinstallationen in einer kontrollierten Umgebung, was zu höherer Produktivität und einer gleichbleibenden Qualität beiträgt. Zugleich ergibt sich daraus eine erhöhte Komplexität bei der Koordination und Erstellung von Elementzeichnungen, was den Detaillierungsgrad signifikant erhöht.
Mit dem flexiblen 3D-Schalungsbaukasten konnte Ratec eine wirtschaftliche und qualitätsoptimierte Lösung für die Herstellung von Sanitärzellen bereitstellen. Das Asien-Büro des Unternehmens in Singapur, Ratec Asia, war direkt an der Planung und Realisierung einer modernen PBU-Produktions-stätte auf den Philippinen beteiligt. Das Projekt umfasste die Entwicklung des PBU-Elementsystems, Planung und Layout der Anlage, sowie die Lieferung der Schalungen und weiterem Equipment für einen Kunden auf den Philippinen.
Das hier vorgestellte Projekt begann im dritten Quartal 2019, als der Kunde beschloss, in die PBU-Produktion zu investieren und einen geeigneten Lösungsanbieter suchte. Durch die Erfahrungen im Bereich Modulbau und PBU in Singapur erwies sich Ratec Asia als geeigneter Partner für eine End-to-End-Lösung. Seit 2019 sind auch in Singapur mehrere flexible 3D-Schalungen von Ratec im Einsatz, die den Entscheidern des Kunden die Möglichkeit gaben, die angebotene Schalungs-technologie im Betrieb zu erleben.
Als Teil der End-to-End-Lösung für den Kunden war Ratec Asia als Berater an der Entwicklung des Bausystems beteiligt und drängte auf die Anpassung der DfMA-Philosophie und -Methodik. DfMA - Design for Manufacturing and Assembly - ist eine der wichtigen Säulen, die von der Singapore Building and Construction Authority im Rahmen der Roadmap für die Transformation der Baubranche definiert wurden. Der starke Grad der Standardisierung von PPVC (Prefabricated Prefinished Volumetric Construction) und PBU - neben anderen DfMA-Technologien in Singapur - bot dem Asien-Team reichlich Gelegenheit, praktisch fundierte Erfahrungen und Kenntnisse in Design & Detaillierung, Planung, Produktion und Management eines solchen Bausystems zu sammeln. Durch die Erfahrungen bei der Anwendung von DfMA aus zahlreichen Projekten konnte Ratec Asia den Kunden ganz-heitlich bei der Adaption des modularen Prinzips, der Erstel-lung von Elementzeichnungen und der Planung der Anlage unterstützen, immer mit dem Blick auf Kosteneffizienz, Produktivität und Qualität.
Das Werk in der Nähe von Manila hat eine Produktionsfläche von 30 m Breite und 120 m Länge. Gemeinsam mit dem Kunden erstellte Ratec Asia das Designkonzept für die Badmodule und entwickelte auf Basis der verschiedenen Fertigungsparameter das Anforderungsprofil für die benötigten Schalungen.
Insgesamt wurden vier Schalungen geliefert und installiert, um zwei PBU-Varianten mit einer Raumfläche von je 4,12 m² herzustellen. Für die Produktion anderer Varianten kann die Schalung bei Bedarf umgebaut werden. Zu diesem Zweck sind der Innenkern und die Außentafeln aus standardisierten Teilstücken zusammengesetzt, die sich nach Bedarf neu konfigurieren und montieren lassen und so auf andere Geometrien angepasst werden können. Auf diese Weise kann die Schalung um 450 mm in der Länge und 300 mm in der Breite variiert werden und Wandstärken zwischen 75 und 125 mm abdecken. Auch die Höhe der Module kann von 2,00 bis 2,90 m durch Einstellen der Bodenschalung verändert werden. Basierend auf den Anforderungen und Parametern des Kunden können die Schalungen auf bis zu 63 verschiedene Kennzeichnungs- oder Modultypen umkonfiguriert werden – ein weiterer Beweis für die Flexibilität der Schalungslösung.
Da der Umbau der Schalung einige Tagen in Anspruch nimmt, nutzt die sukzessive kontinuierliche Produktion jeder Variante über einen längeren Zeitraum die Vorteile des 3D-Schalungsbaukastens optimal aus. Neben der Flexibilität zeichnet sich dieser Schalungstyp auch durch einen patentierten Schrumpfmechanismus aus, bei dem der Innenkern geschrumpft und das Element im selben Arbeitsgang angehoben wird – was eine sanftes Entschalen ermöglicht und dadurch zu mehr Effizienz und höherer Qualität des Endprodukts beiträgt.
Eine Wendestation war ebenfalls im Lieferumfang enthalten, ebenso wie weitere Schalungskomponenten für Aussparungen, wie schrumpfbare Tür- und Fensterschalungen.
Die Anlage wurde so konzipiert, dass sie das Ziel von bis zu 2000 PBU pro Jahr zu erreichen kann.
Die Erfahrung des deutschen und asiatischen Teams im Mo-dulbau und in der Entwicklung smarter Schalungslösungen ermöglichte es Ratec, dem Kunden bei der Entwicklung des PBU-Systems, der Planung der Anlage und der Ausstattung mit Schalungs- und Maschinentechnik angemessen zu unter-stützen. Neben der Schalungsplanung und -optimierung wur-den im Rahmen der Montageplanung die Gesamtprozesse in der Produktion optimiert, das Handling minimiert und Prozesse zur Leistungsoptimierung implementiert. Unter anderem flossen strategische Überlegungen in die Ausrichtung der Schalungen, die Kranplanung und die Geräteplatzierung ein.
Da das Team über umfassende Erfahrungen in der Beton-fertigteilproduktion verfügt, ist Ratec zusätzlich in der Lage, seinen Kunden nach der Inbetriebnahme im Produktionsmanagement zu unterstützen und damit die Lernkurve zu verkürzen.
Ergebnisse
Im Vergleich zu herkömmlichen projektbezogen installier-ten Schalungen kann der Einsatz des 3D-Schalungsbaukas-tens eine Effizienzsteigerung von bis zu 77%, gemessen an Arbeitsstunden, und eine Geschwindigkeitssteigerung von 64%, gemessen an der Gesamtzeit für die Fertigstellung einer PBU, erreichen. „Dieses Projekt war in vielerlei Hinsicht eine Herausforderung“, sagt Raymond Chan, Direktor von Ratec Asia. „Eine internationale Zusammenarbeit von Teams aus den Philippinen, Singapur und Deutschland und die Abstimmung unterschiedlicher Erwartungen und Anforderungen – zusätzlich erschwert durch die Pandemie. Aber die Entschlossenheit des Kunden blieb stark und ihr Vertrauen in uns schwankte angesichts der vielen Herausforderungen nie. Wir sind froh, dass wir sie nie im Stich gelassen haben und als wir das erste Mal in der Anlage waren, gab es nur ein Wort, um sie zu beschreiben: beeindruckend. Ein großes Lob an alle Beteiligten. Großartige Arbeit.“