Bauen von Rohren: Das perfekte Rezept

Die Geberit Fabrication SA in Givisiez (FR) stellt Verbundrohre für den Trinkwassertransport her. Durch die Optimierung ihrer Verfahren und den Wechsel zu anderen Rohstoffen konnte sie ihren Gasverbrauch um 90 Prozent senken und ihren CO₂-Fussabdruck wesentlich verbessern.

Die Geberit Fabrication SA in Givisiez ist eine der Produktionsstätten des europäischen Marktführers für Sanitärprodukte. Sie ist auf die Herstellung von Verbundrohren im Trinkwasserbereich spezialisiert. 1991 ersetzte sie ein erstes Werk, das 1981 in Marly für die Fluid Air Energy (FAE) gebaut und 1988 durch einen Brand zerstört worden war. 1987 beteiligte sich die Geberit-Gruppe an der FAE und übernahm sie 2001. Das neue Gebäude wurde 2004 und 2008 um zusätzliche Hallen erweitert. Auf 20 000 Quadratmetern befinden sich heute fünf Rohrproduktionslinien, umgeben von Verpackungsbereichen. In den Werkstätten und Büros arbeiten 56 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter im Dreischichtbetrieb – denn Erfolg verpflichtet.

Ein Trinkwasserrohr muss hohen technischen Anforderungen genügen und alle Normen des jeweiligen Ziellandes erfüllen. Olivier Jeanbourquin, Standortleiter für Qualität und Umwelt, zeigt uns den Produktionsablauf eines starren Stangenrohrs für kleine Leitungen. Wir befinden uns im Bereich der Sanitärtechnik, mit anderen Grössenverhältnissen als bei grossen Rohrleitungen. «Unsere Produktion besteht zur Hälfte aus Stangenrohren, die modellabhängige Durchmesser von 16 bis 75 Millimeter aufweisen. Die kleineren Rohre mit Durchmessern von 16 bis 32 Millimeter bestehen zu einem Viertel aus Rollenrohren ohne Isolation und zu einem weiteren Viertel aus Rollenrohren mit einer Polyäthylen-Isolation», erklärt der Techniker.

Die Produktion beginnt mit kleinen PE-RT-Granulaten, einem Polyäthylen. Werden Granulate erhitzt, entsteht daraus eine hochflüssige Paste, die aus einem Extruderkopf herausströmt und sich um einen Metallzylinder legt. Diese sprudelnde, beinahe dampfförmige Kunststoffmasse ist jedoch sehr kurzlebig, denn schon nach wenigen Zentimetern wird die Paste im nächsten Raum ausgehärtet: Ein Vakuum stabilisiert die Rohrmasse, das Wasser kühlt sie ab. Danach muss sie nur noch die 80 Meter der Produktionslinie durchlaufen. «Linie» ist eine sehr treffende Bezeichnung für diese Strecke, die je nach Produktionsgeschwindigkeit mal gerade, mal gekrümmt ist und mit einem Sägeschnitt jäh endet. Unterwegs wird das Rohr zuerst mit einer dünnen Klebschicht überzogen, dann mit einem von unten zugeführten Aluminium-Endlosband umhüllt. Das Band wird zylinderförmig umgeschlagen und verschweisst – je nach Produktionslinie kommt das Wolfram-Inertgas-Verfahren oder ein Laser zum Einsatz. Durch kurze Erhitzung wird nun die Klebeschicht fixiert, und schon kommt ein weiterer Klebstoff auf das Aluminium, bevor eine letzte Extrusion alles mit einer PE-RT-Aussenschicht verkleidet – auf PE-RT werden wir übrigens noch zurückkommen. Dann nähert sich das vollständig abgekühlte Rohr der Säge, die es auf die gewünschte Länge zuschneidet, je nach Produkt sind dies 3, 5, 25, 50, 100, 120, 200 oder 250 Meter. Vorher aber werden mit Tintenstrahl oder Laser die Produktinformationen und die Konformität mit nationalen und internationalen Normen vermerkt.

Ein fehlerhaftes Rohr kann jederzeit auftreten, erklärt Jeanbourquin: «Konformität und Qualität werden permanent geprüft. Auf der ganzen Produktionslinie werden die Durchmesser automatisch gemessen und in Echtzeit auf einem Monitor angezeigt. Sobald ein Toleranzwert überschritten ist, wird der defekte Rohrabschnitt automatisch identifiziert und am Ende der Linie aussortiert.» Ausserdem liefert die Produktionslinie in regelmässigen Abständen Muster, die einer visuellen Kontrolle unterzogen und gemessen werden. In standardisierten Tests wird unter anderem die Haftung der Klebstoffe geprüft. Die Tests finden in einem klimatisierten Raum statt, der sich inmitten der Produktionslinien befindet. Die Testergebnisse werden im IT-System erfasst und erscheinen in Rot auf den Überwachungsmonitoren, wenn ein Wert ausserhalb des Toleranzbereichs liegt. Danach werden die Muster für Druckprüfungen ans Labor weitergeleitet.

Die validierten Stangen- und Rollenrohre, letztere zwischen 50 und 250 Meter lang, werden anschliessend versandfertig verpackt. Jährlich liefern die Produktionslinien aus Givisiez über 20 000 Kilometer Rohre aus. Die ganze Produktion wird an das Logistikzentrum Pfüllendorf in Baden-Württemberg geschickt, wo 1955 die erste ausländische Geberit-Filiale eröffnet wurde. Alle Waren der Gruppe fliessen in der strategisch gelegenen Zentrale zusammen. «Da die Verteiler und Baustellen meistens Produkte aus mehreren spezialisierten Produktionsstandorten benötigen, können die Transporte dank der Zentralisierung optimiert und verkürzt werden, was für Wirtschaft und Umwelt von Vorteil ist», erläutert Jeanbourquin.

Auch die Umwelt- und Klimaziele des Werks in Givisiez stehen im Einklang mit den Entscheiden, die am Sitz des Mutterhauses in Rapperswil-Jona getroffen werden. Ein Teil der ergriffenen Massnahmen sind inzwischen schon zu «Klassikern» geworden. «Wir haben unsere Beleuchtung auf LED umgestellt und verwenden zertifizierten Ökostrom. Und seit 2013 decken 3048 Quadratmeter Solarpanels im Contracting-Verfahren elf Prozent unseres Strombedarfs. Auf dem Dach befinden sich auch unsere Free-Cooling-Anlagen, die wir für die Kühlung der Rohre in der Produktion benötigen. Und dann läuft seit 2014 ein Programm, mit dem wir die Gleichstrommotoren durch energieeffizientere Wechselstrommotoren ersetzen», erzählt Jeanbourquin weiter. Weitere Massnahmen sind standortspezifisch, beispielsweise der Übergang vom Elektroden- zum Laserschweissen, denn «Laser sind schneller und produzieren weniger Ausschuss, was Zeit und Energie spart». Gleiches gilt bei der Rohrmarkierung, wo das Laserverfahren den Tintenstrahldruck ablöst, der eine Plasmabehandlung und eine regelmässige Druckkopfreinigung erfordert. Auch hier werden Ausschuss und Zeitverluste minimiert, auf Lösungsmittel kann sogar ganz verzichtet werden.

«Als PE-RT in die Normen aufgenommen wurde, eröffneten sich uns ganz neue Energieperspektiven.»

Olivier Jeanbourquin, Leiter für Qualität und Umwelt

Eine Verfahrensoptimierung und der Wechsel auf andere Materialien haben im Werk zu massgeblichen Energieverbesserungen geführt. Lange wurde PE-Xb als Rohstoff eingesetzt, ein sogenannt vernetztes Polyäthylen. Um die Vernetzung des Materials zu aktivieren, mussten die Rohre eine besondere Produktionsstufe durchlaufen. «Die Rohre lagen während acht Stunden bei 110 Grad und einem Druck von zwei Bar im Wasser eines Autoklaven, was sehr energieintensiv war», erklärt Jeanbourquin. «Wir hatten eine Lösung gefunden, um das Warmwasser zu entgasen und wiederzuverwenden und dadurch den Gas- und Wasserverbrauch um 60 beziehungsweise 90 Prozent reduziert.»

Das Aufkommen des bereits erwähnten PE-RT hat die Situation nochmals verbessert. RE-RT gehört zur gleichen chemischen Gruppe wie PE-Xb, weist ebenfalls eine gute Warmwasserbeständigkeit auf, benötigt jedoch zur Vernetzung keine Autoklav-Behandlung am Ende der Produktionslinie. «Als PE-RT in die ISO-Normen für Trinkwasserrohre aufgenommen wurde, eröffneten sich uns ganz neue Energieperspektiven. Es erforderte allerdings auch etwas Geduld», unterstreicht Jeanbourquin. «Zuerst mussten uns die Akkreditierungsstellen die Zulassung für unsere PE-RT-Verbundrohre erteilen. Dazu waren Tests in zugelassenen Labors erforderlich, was ungefähr zwei Jahre dauerte. Erst dann konnten wir unsere Einrichtungen anpassen.» Der Einsatz von PE-RT in unserer Produktion begann 2016 und hatte eine erneute Reduktion unseres Gasverbrauchs um 60 Prozent zur Folge. Die Emissionen unseres Werks entsprechen heute, in CO₂-Äquivalenten ausgedrückt, einem Sechstel des Ausstosses von 2013. Seit 2003 wurde der Gasverbrauch für die Produktion eines Laufmeters Rohr um beinahe 90 Prozent verringert.

Neben den direkten Massnahmen, die bei Herstellungsprozessen und Produkten zur Reduktion des Energieverbrauchs und des CO₂-Fussabdrucks ergriffen werden können, sind Normen ein guter Ansatz für die Dekarbonisierung, können bisweilen aber auch zu einer Bremse werden. Ebenfalls im Bereich der neuen Materialien, aber diesmal nicht in Givisiez, sind gewisse Überregulierungen beim Zement zu erwähnen: So schreiben die Normen den Einsatz reinen Zements vor, wo gemischte Zemente aus Recyclingstoffen mit einer erheblich besseren CO₂-Bilanz ausreichen würden. Zurück bei den Trinkwasserrohren betont Jeanbourquin zum Schluss: «Geberit ist in vielen EU- und Nicht-EU-Ländern vertreten, die alle eigene Normen haben. Wie unsere Umstellung auf PE-RT gezeigt hat, ist jede Veränderung der Materialzusammensetzung mit einem langen, kostspieligen und komplizierten Zulassungsprozess verbunden.»

Liefe doch alles so flüssig wie die stetige Abfolge der Verbundrohre, die wir während unseres Besuchs in Givisiez beobachten konnten…

Geberit Fabrication SA
Givisiez (FR)

Die weltweit tätige Geberit Gruppe ist europäischer Marktführer für Sanitärprodukte. Sie verfügt in den meisten Ländern Europas über eine starke lokale Präsenz und bietet sowohl auf dem Gebiet der Sanitärtechnik als auch im Bereich der Badezimmerkeramiken einzigartige Mehrwerte.

Die Fertigungskapazitäten umfassen 29 Produktionswerke, davon 23 in Europa, drei in den USA und drei in Asien. Der Konzernhauptsitz befindet sich in Rapperswil-Jona in der Schweiz. Mit rund 12 000 Mitarbeitenden in rund 50 Ländern erzielte Geberit 2020 einen Nettoumsatz von drei Milliarden Franken. Die Geberit Aktien sind an der SIX Swiss Exchange kotiert und seit 2012 Bestandteil des SMI (Swiss Market Index).