Eine beachtliche Menge der Brote auf den Frühstückstischen im Schweizer Mittelland wird in der regionalen JOWA Bäckerei in Gränichen gebacken. Die Tochtergesellschaft der Migros produziert jedes Jahr 166 000 Tonnen Brot- und Backwaren in über 3000 verschiedenen Sorten. Mit einem Ergänzungsbau wurde in Gränichen die Produktionskapazität für Brot, das in den Filialen fertig gebacken wird, ausgebaut. Die neue Bäckerei läutete auch eine neue Brotgeneration ein: Das Brot wird im neuen Steinofen gebacken, mit besonders langen Ruhezeiten und nur aus natürlichen Zutaten.
Modernisierung und Ausbau
Mit dem Entscheid für den Ergänzungsbau musste auch die Wärmeversorgung für die Backöfen ausgebaut werden. «Wir haben uns für nachwachsende Rohstoffe als Primärenergieträger entschieden. Das neue Holzheizwerk deckt 60 % des Energiebedarfs in Gränichen», so Oliver Graf, Projektleiter Infrastruktur und Bau bei der JOWA Gränichen. Doch die Energieerzeugung mit Holz ist träge und die Produktion der JOWA sehr dynamisch. «Wenn ein Backofen gestartet wird, brauchen wir viel Energie», erklärt Graf. «Dadurch entstehen Lastspitzen, die wir mit gasbefeuerten Thermoölerhitzern abdecken.» Mit der Steigerung der Kapazität war auch ein neuer gasbefeuerter Thermoölerhitzer nötig.
Für die Umsetzung der Steuerung des Heizwerks und der Wärmeverteilung zu den Backöfen wurde die Emco AG beauftragt. Die Firma blickt auf 40 Jahre Erfahrung in Planung, Entwicklung und Umsetzung von Steuerungslösungen zurück. Im ersten Schritt hat Emco AG die Heizung der bestehenden Bäckerei modernisiert und mit den fehlersicheren Simatic S7-1500F Steuerungen ausgestattet. Peter Märtz, Leiter der Mess-, Steuer- und Regeltechnik der Emco AG, erklärt das Vorgehen: «Die Thermoölsysteme der beiden Bäckereien sollten hydraulisch verbunden werden. Dafür mussten wir die bestehende Anlage auf den neusten Stand der Technik bringen.»
Hohe Sicherheitsanforderungen
Auch für den neuen Thermoölerhitzer und die Verteilung der Wärmeenergie in der neuen Bäckerei wählte die Emco AG fehlersichere Simatic S7-1500 Steuerungslösungen und programmierte sie auf dem TIA Portal. Während des ganzen Projektes stand die Sicherheit an erster Stelle. Märtz ist Sicherheitsexperte und TÜV Rheinland-zertifizierter Functional Safety Engineer. Er erklärt: «Thermoölerhitzer sind Druckgefässe. Sie bergen Risiken und Gefahren, die mit einem sicherheitstechnischen System reduziert werden müssen.» Vor Inbetriebnahme der Heizung prüfte die TÜV Thüringen Schweiz AG als unabhängige Stelle, ob das Sicherheitssystem der Norm entspricht.
Ausbau bei pausenlosem Betrieb
Die grosse Herausforderung im Projekt war die Inbetriebnahme bei laufender Produktion, dazu Graf: «Wir backen 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche. Die Energieversorgung der Öfen darf nicht unterbrochen werden.» Nur an drei Revisionswochenenden im Jahr steht die Bäckerei still. Dank der hervorragenden Zusammenarbeit konnten alle Anlagen ohne Produktionsunterbruch hochgefahren werden.
Mit PLCSIM Advanced können solche Projekte künftig noch einfacher umgesetzt werden. «Bei anderen Projekten konnten wir erste gute Erfahrungen sammeln», erzählt Märtz. PLCSIM Advanced ermöglicht das Erstellen virtueller Steuereinheiten. Damit können sie die Funktionen von S7-1500 und ET 200SP-Controllern schon im Vorfeld einer Installation umfangreich simulieren und testen. Aufgrund seiner ersten Erfahrungen schätzt Märtz, dass mit PLCSIM Advanced schon etwa 99 % der Kinderkrankheiten in einer Steuerungssoftware gefunden und behoben werden können, bevor sie installiert wird, was besonders bei sicherheitsrelevanten Anlagen sinnvoll ist.
Modernste Lösungen für komplexe Projekte
Märtz ist sich sicher, dass die umgesetzte Lösung die beste Wahl war: «Die Anlage ist sehr komplex. Mit der Softwarelösung kann eine dynamische Sicherheitskette programmiert werden, die beim Starten eines Prozesses äusserst wichtig sein kann.» Die konventionelle Lösung hingegen wäre sehr statisch und unflexibel. Auch Graf ist überzeugt, dass das Umdenken die richtige Lösung war: «Dank der Steuerung spielen die Thermoölerhitzer und die Holzheizung perfekt zusammen. Emco und Siemens haben uns überzeugt, dass mit neuer Technologie auch eine elektronische Steuerung die funktionale Sicherheit gewährleisten kann.»
Die eingesetzten Siemens Simatic S71500 Steuerungen entsprechen dem neusten Stand der Technik und sorgen dafür, dass die JOWA Bäckerei problemlos und sicher produzieren kann.