Aardgas voor de industrie.

Meer informatie

De inzet van aardgas bij de productie van veilige auto-onderdelen In de Volkswagenfabriek in Kassel worden ijzersterke carrosserieonderdelen vervaardigd – mede dankzij aardgas.

Aardgas wordt bij auto’s niet alleen gebruikt voor de aandrijving. Ook bij de productie van auto’s speelt aardgas een belangrijke rol. Volkswagen gebruikt bijvoorbeeld aardgas bij de omvorming van staalplaten, waarvan later de passagiersruimte van de auto wordt gemaakt. Een op aardgas gestookte oven verhit de platen voordat ze in de pers gevormd en gekoeld worden. Eenmaal afgekoeld, is het materiaal twee keer zo hard als voor de verhitting. Vanwege de hoge stevigheid van het ijzersterke staal weegt bijvoorbeeld de carrosserie van de Golf VII in totaal circa 23 kilogram minder. Het resultaat: er zijn minder materiaal en grondstoffen nodig, maar ook het brandstofverbruik en de CO²-uitstoot gaan omlaag. En dit terwijl dezelfde mate van veiligheid voor de inzittenden wordt gewaarborgd. 60.000 omgevormde onderdelen verlaten dagelijks de op een na grootste Duitse Volkswagenfabriek bij Kassel. 

Elke installatie heeft een eigen oven

In de immense hal is het warm en lawaaierig. Kolossale machines verrichten achter beschermend traliewerk hun werk. De elf omvormingsinstallaties staan op een oppervlakte van 250 meter lang en 60 meter breed. Elke installatie heeft een eigen oven met tientallen gasbranders en een pers.

Die installatie is voorgeprogrammeerd en vormt uit staal een B-stijl, kokerbalk of een ander onderdeel van de passagiersruimte. Het gehele proces is bijna volledig geautomatiseerd, er zijn nog maar weinig mensen voor nodig. Zij transporteren onder meer onderdelen met behulp van vorkheftrucks of voeren kwaliteitscontroles uit.

1000 ton staalplaten per dag

De staalplaat is gewikkeld om een 30 ton zware rol, elke afzonderlijke plaat is slechts 1 tot 2,5 millimeter dik. “Per dag verwerken we ongeveer 1000 ton staalplaat, dat zijn meer dan 30 van deze rollen”, zegt Carl Steffen Maurer, verantwoordelijk voor de omvorming. Uit een plaat snijdt een machine ruw plaatmateriaal, zogenaamde platines. 

Een robot pakt het ruwe plaatmateriaal van een machinegestel en legt het op transportbanden, die naar de ovenkamer voeren. Het schijnsel van het vuur bij de ingang van de oven is misleidend: binnenin is geen open vuur, maar branden gasvlammen in keramische buizen. “Dit is voldoende om de hele, met keramiek bedekte ruimte, te verwarmen”, legt Maurer uit.

Van kamertemperatuur naar 950 graden

Terwijl het ruwe plaatmateriaal zich langzaam, maar gestaag door de 25 meter lange oven voortbeweegt, stijgt de temperatuur van het materiaal naar 950 graden Celsius. Als de plaat de pers bereikt, verliest hij 250 tot 300 graden aan warmte. Vanaf meerdere meters afstand is de hitte van de platen voelbaar. Een robot pakt met een grijparm het gloeiende staal vast en legt het in de geopende pers. Daarbij wordt het staal op punten geprikt, die het in de juiste positie houden. Dan beweegt de hydraulische pers naar beneden en laat de fabriekshal letterlijk trillen. 

Het omvormgereedschap, dat het staal in de juiste vorm brengt, wordt gekoeld met water en verlaagt de temperatuur van de platen naar circa 150 graden. Het gelijktijdig persen en koelen duurt exact 5,5 seconden en wijzigt de microstructuur van het staal: het is nu twee keer zo hard als eerst. Ook qua uiterlijk is het materiaal veranderd, het glanst niet meer, maar is donker en mat. De plaat wordt door een andere robot in een transportrek gelegd, de omvorming is nu gereed. Later worden in een speciale lasersnijmachine de contouren van de onderdelen gesneden en gaten voor de montage gemaakt. Want voor mechanische staalsnijmachines is het materiaal nu te hard. 

1. De stalen plaat is 1 tot 2,5 millimeter dik en in het begin op rollen gewikkeld.

2. Op maat gesneden en opgestapeld: onbewerkte platen klaar voor bewerking in de omvorminstallatie.

3. Een robotarm pakt het ruwe plaatmateriaal van een machinegestel en legt deze op de transportbanden.

4. Zodra de onbewerkte platen de 25 meter lange oven binnenschuiven, beginnen ze te gloeien.

5. Met een temperatuur van ruim 600 graden komen de gloeiend hete platen uit de oven.

6. Vanuit de oven worden de platen op transportrollen, voorzien van een keramische coating, verder vervoerd naar de pers.

7. In de volautomatische lasersnijder worden de geperste onderdelen bijgewerkt en gaten voor de montage gemaakt..

Volkswagen in Kassel gebruikt de technologie sinds 2004 en was destijds een voorloper onder de autofabrikanten. Sindsdien is de capaciteit van de fabriek uitgebreid naar 11 omvormingsinstallaties. Ter vergelijking: de hoofdfabriek in Wolfsburg heeft er twee. Tegenwoordig rolt bij Volkswagen geen enkele personenauto zonder omgevormde onderdelen de transportband. 

Zij vormen de kooivormige passagiersruimte. Het draait allemaal om stabiliteit: om de inzittenden bij een ongeluk zoveel mogelijk te beschermen, mag het materiaal noch breken noch verbuigen. “Ultrahard staal heeft zich als optimaal werkmateriaal overduidelijk bewezen”, aldus Carl Steffen Maurer. 

Facts & figures:

De Volkswagenfabriek in Kassel werd in 1957 geopend en er werken tegenwoordig meer dan 16.000 medewerkers. 

Voor de omvorming wordt 41 miljoen kilowattuur aardgas per jaar verbruikt. Per installatie komt dit neer op circa 3,75 miljoen kilowattuur. 

De hele fabriek verbruikt 285 miljoen kilowattuur aardgas per jaar. 

“Aardgas is voordeliger en milieuvriendelijker“ Interview met Carl Steffen Maurer, technisch medewerker productie/omvorming, en Sebastian Barden, energieverantwoordelijke op de afdeling omvormtechnologie.

Omvorming kost heel veel energie. Waarom deze moeite?

Carl Steffen Maurer: Er komt inderdaad heel veel warmte bij kijken. Maar aangezien de eigenschappen van het staal tijdens dit proces aanzienlijk verbeteren, namelijk dat het harder wordt, besparen we circa 30 procent aan materiaal. Hierdoor dalen de productiekosten, en bovendien kunnen we de passagiersruimte aanzienlijk lichter bouwen. In de auto-industrie telt tegenwoordig iedere kilogram. Hoe lichter een voertuig, des te minder brandstof het verbruikt. Dit levert uiteindelijk veel voordeel op – natuurlijk ook voor milieu en klimaat.

Waarom heeft Volkswagen gekozen voor ovens op aardgas?

Sebastian Barden: Aardgas is als brandstof voordeliger en vriendelijker voor het milieu. Als we voor de warmteproductie stroom gebruiken, dan moeten we aanpassingen doen, wat altijd neerkomt op verliezen. Tegelijkertijd wordt meer dan drie keer zoveel CO² uitgestoten. Het gebruik van olie heeft niet in de laatste plaatst praktische nadelen, de techniek is moeilijk te integreren in een productiehal.

Wat gebeurt er met de restwarmte van de installaties?

Sebastian Barden: Een deel wordt door de warmtewisselaars voor het voorverwarmen van de ovens gebruikt. De rest wordt gebruikt voor ondersteuning van de verwarmingsinstallatie en voor het opwekken van stroom met behulp van een stoomzuigermotor.