Das größte Betonfertigteilwerk der Welt: Bismayah schreitet voran

Am südöstlichen Rand von Bagdad, wo heiße Wüstensommer und kalte, nasse Winter herrschen, wird von der irakischen Regierung in kürzester Zeit eine große neue Gemeinde - das Bismayah New City Project - errichtet.

Entlang der großen Alleen und neuen Straßen der ersten großen Stadt - eine von acht, die Bismayah ausmachen werden - werden Reihen von hoch aufragenden Wohngebäuden errichtet. Jede Woche werden weitere 10-stöckige Blöcke von Turmdrehkränen aufgerichtet. Bismayah ist eine Stadt, die vom Sand bis zum Himmel reicht.

Die Schnelligkeit und Effektivität der Bauleistung wird zum großen Teil durch den qualitativ hochwertigen Fertigbeton ermöglicht, der in dem neben der Stadt errichteten weltgrößten Betonfertigteilwerk mit hervorragenden Toleranzen hergestellt wird.

Während sich die Wohntürme in die Höhe schrauben, entstehen in den dafür vorgesehenen Zonen die ersten Schulen und Kindergärten. Die soziale Infrastruktur schafft die Voraussetzungen für den nächsten Meilenstein von Bismayah, wenn in den kommenden Monaten die ersten Familien einziehen.

Bismayah - oder "Dream City" - ist ein riesiges, mehrjähriges Projekt zum Bau von 100.000 Wohnungen in einer neuen Gemeinde mit schätzungsweise 600.000 Einwohnern. Die Dream City wird vom südkoreanischen Baukonzern Hanwha Engineering & Construction (E&C) für die Menschen im Irak realisiert.

Um Bismayah zu bauen und in relativ kurzer Zeit so große Fortschritte zu erzielen, hat Hanwha E&C erfolgreich seine leistungsstarken Projektmanagement- und Beschaffungsressourcen für diese kolossale Aufgabe eingesetzt. Darüber hinaus führt Hanwha das möglicherweise größte Beispiel für eine industrialisierte Fertigteilproduktion und -montage aller Zeiten durch.

Um bei dieser prestigeträchtigen Regierungsinitiative einen so bemerkenswerten Erfolg in Bezug auf Qualität und Geschwindigkeit zu erzielen, griff Hanwha E&C auf die Ingenieur- und Fertigungsdienstleistungen für Fertigteile sowie die internationalen Serviceleistungen von Elematic zurück.

Elematic wurde für das große Fertigteilwerk ausgewählt und mit der Ausführung betraut, nachdem Hanwha E&C detaillierte Studien über die Ausrüstung, die Effizienz, die Langlebigkeit, die Serviceunterstützung und die Erfahrung des Unternehmens durchgeführt hatte.

Bismayah liegt 10 km von der Hauptstadt entfernt und ist die bahnbrechende neue Stadt für die Zukunft des Irak. Sie wird von der Nationalen Investitionskommission (NIC) der Regierung entwickelt und gebaut.

Dream City ist als Ring von Städten angelegt, die einen weitläufigen, zentralen Geschäftsbezirk umgeben. Die Städte werden insgesamt 834 Wohntürme beherbergen, und in jedem von ihnen können die Käufer zwischen drei Wohnungsgrößen wählen - ¹⁰⁰ m2, ¹²⁰ m2 und ¹⁴⁰ m2.

Die Wohnungen sind entweder modern oder traditionell gestaltet. Die Türme sind entweder ganz modern oder traditionell gestaltet, und sie wechseln sich ab, um im gesamten Stadtplan harmonisch zu wirken.

Im Jahr 2010 begann NIC in Zusammenarbeit mit Hanwha E&C mit der frühen Planung für Bismayah. Ihre Zusammenarbeit führte dazu, dass Hanwha E&C die Verantwortung für die Planung und Gestaltung von Dream City übernahm.

Die Bauarbeiten begannen mit den Wohngebieten - ausschließlich in Form von Wohntürmen - und anschließend mit den Arbeiten an der sozialen Infrastruktur (einschließlich Schulen). Für diese Aufgaben hat Hanwha E&C zwei erste schlüsselfertige Verträge mit NIC abgeschlossen, die Mitte 2012 und Anfang 2015 unterzeichnet wurden; die Verträge haben einen Wert von etwa 8 Mrd. USD (mit einer Gleitklausel) bzw. 2,1 Mrd. USD.

Die Führung von Hanwha E&C hat sich stark für das Projekt engagiert und viele Ressourcen und Arbeitskräfte investiert, um das Bismayah-Projekt trotz der Gefahren und Herausforderungen im Nachkriegsirak aufzubauen, zu erhalten und voranzutreiben. Sie erkennt an, dass die Dream City ein wichtiger neuer Schritt und ein Katalysator für die Zukunftsvision des Landes ist.

Die Hanwha-Gruppe ist die zehntgrößte Unternehmensgruppe in Korea, zu der 55 Unternehmen, darunter Hanwha E&C, gehören, und ist in einer Vielzahl von Branchen tätig. Die Gruppe erwirtschaftet einen Jahresumsatz von mehr als 37 Mrd. USD.

Hanwha E&C hat bereits früher im Nahen Osten gearbeitet, aber das Bismayah-Projekt ist der erste Auftrag im Irak. Für den Bau von Bismayah hat Hanwha E&C ein großes Team von etwa 300 Managern und Ingenieuren zusammengestellt, die in der Regel 30 Monate lang in einem geschlossenen Basislager und auf der Baustelle arbeiten.

Etwa 300 Arbeiter von koreanischen Subunternehmern wurden ebenfalls in den Irak gebracht. Einige Ausrüstungsspezialisten kamen aus Europa, insbesondere von Elematic. Hunderte von Arbeitern aus Bangladesch sind ebenfalls an dem Projekt beteiligt und arbeiten in den Bereichen Produktion, Bau, Betrieb und Unterstützung.

Vor der Arbeit an dem riesigen Bismayah-Projekt hatte Hanwha E&C in Korea Projekte mit einer Vielzahl von Gebäudetypen durchgeführt, darunter den Bau des größten Stadtentwicklungsprojekts des Landes - Dream & Green Incheon EcoMetro, eine völlig neue Stadt mit Dutzenden von Wohntürmen, die für die irakische Regierung von großem Interesse war.

Für die weitaus größere Herausforderung von Bismayah arbeitete Hanwha E&C mit dem koreanischen Architekten HAE-AN zusammen, um den Masterplan für die Stadt und ihre Ortschaften zu entwickeln, die jeweils eigene Wohn-, Sozial- und Gewerbegebiete umfassen.

Es wurde auch ein Mittel benötigt, um den schnellen Zeitplan von NIC für die Realisierung des Projekts einzuhalten, insbesondere ein Bausystem, das eine schnelle Bauweise bei gleichbleibend hoher Qualität der Elemente ermöglicht, um präzise und schnell gebaute Strukturen zu gewährleisten. Die einzige vernünftige Option war Fertigteilbau, sagt Hanwha E&C.

In Korea werden Fertigteilkonstruktionen auf dem lokalen Markt nicht in nennenswertem Umfang eingesetzt. Die ehrgeizige Aufgabe im Irak würde daher von Hanwha E&C den größtmöglichen Einsatz des Bausystems verlangen. Um dieses Ziel zu erreichen, holte sich Hanwha E&C die fachliche Unterstützung des weltweit führenden Herstellers von Fertigteil-Produktionsanlagen, Elematic.

Unterstützt durch die Technologie von Elematichat Hanwha E&C sein erstes riesiges Fertigteilwerk errichtet und in Betrieb genommen. Indem Hanwha E&C seine Erfahrung, Ressourcen und Projektmanagementfähigkeiten in Bismayah einbringt, führt es auch die Fertigteilproduktion und Gebäudemontage in Weltklasseformat durch.

Für das Projekt rüstete Elematic drei riesige Fertigteilwerke aus - Hohlkörper, Batterieschalung (BM) und Sandwich, jeweils mit der dazugehörigen Dosier- und Mischanlage und einem automatischen Betontransportsystem. Die Anlagen stellen alle notwendigen Bauteile für die Wohntürme her, wie z. B. Hauptwände, vorgespannte Hohlkörperplatten, Treppen und Brüstungen, und werden wichtige Teile für Gebäude der sozialen Infrastruktur produzieren.

Die technischen Diskussionen über Fertigteile waren auch ausschlaggebend dafür, dass Hanwha E&C das finnische Team des Beratungsunternehmens Sweco mit der statischen Analyse und Planung der Wohnblocks beauftragte. Weitere Beiträge zur Planung kamen von Essen Engineering und CS Structural Design.

Die 35,35 m hohen Gebäude wurden gemäß den irakischen Vorschriften und den Eurocode-Normen für seismische Bedingungen entworfen. Die standardisierten Entwürfe unterstützen die Massenproduktion von Fertigteilen.

Im Grundriss sind die Türme U-förmig mit 12 Wohnungen auf jeder Ebene, also insgesamt 120. Laut Hanwha E&C werden für jeden Turm Hunderte von Fertigteilen benötigt - 1050 Wandelemente, 1316 Hohlkörperplatten, 196 Brüstungen und 58 Treppenhäuser. Die damit verbundenen Materialmengen belaufen sich auf ³⁹⁴⁸ m3 Beton, 213 Tonnen Bewehrungsstahl und 44,4 Tonnen vorgespannte Spannglieder.

Die rasche Errichtung der unterstützenden Produktionsanlagen und der Versorgungseinrichtungen am Standort war von entscheidender Bedeutung und würde sicherstellen, dass Hanwha E&C die Vision der Schaffung einer transformativen neuen Großstadt für die Menschen im Irak erfüllen kann.

Das gigantische Bau-Basislager ist eine Großinvestition von Hanwha E&C, um ein von der Strom- und Wasserversorgung unabhängiges Gelände zu errichten, auf dem sich auch das größte Fertigteilwerk der Welt befindet.

Der offizielle Spatenstich erfolgte Mitte 2012, und das Design des Fertigteilwerks wurde bis Ende des Jahres entwickelt und fertiggestellt. Die Installation der Fertigteilanlage begann in der ersten Jahreshälfte 2013, und die ersten Betontests für das Gießen der Elemente fanden später im selben Jahr im Sandwich-Werk statt.

Die Rammarbeiten begannen Anfang 2014. Die Reibungshohlpfähle mit einem Durchmesser von 450 mm werden in einer speziellen Anlage im Basislager der Baustelle gegossen. Die Rammarbeiten finden lange vor der Errichtung des Gebäudes statt. Wenn jedoch die Fundamentplatte für ein Mehrfamilienhaus gegossen und gesetzt ist und die Sockelkellerhohlwände installiert sind, beginnt der Bauzeitplan in der Regel eine Woche später mit der Errichtung der ersten Fertigteilelemente.

Hanwha E&C gibt an, ein Stockwerk in durchschnittlich 9 Tagen zu errichten und fertig zu stellen, und die Gesamtkonstruktion eines Wohnturms dauert etwa 102 Tage. Das Standarddesign und die zyklischen Montageabläufe, unterstützt durch eine effiziente Baustellenlogistik und einen großen Pufferbestand, ermöglichen nach Angaben des Unternehmens die Einhaltung eines regelmäßigen Montagezeitplans.

Ende Januar 2016 hatte Hanwha E&C bereits fast 10 % der Fertigteile für die Wohntürme der Stadt gegossen; die Elemente für fast 82 Gebäude waren gegossen, und die Montage war bei fast 70 Türmen baulich abgeschlossen. Auf der Baustelle arbeiten 10-12 Teams an den Wohntürmen, eines für jedes Gebäude.

Auf dem großen Lagerplatz wird der Rest der gegossenen Elemente gelagert - im Januar waren es ein Dutzend Gebäude (etwa 31 000 Stück). Die Menge hängt von der Geschwindigkeit und dem Fortschritt auf der Baustelle ab.

Die Zahlungen im Rahmen der schlüsselfertigen Verträge erfolgen entweder bei Erreichen von Meilensteinen bei den Bauarbeiten oder bei der Übergabe des Gebäudes.

Der Irak war und ist auch weiterhin ein schwieriges Umfeld, da die Konflikte andauern und in letzter Zeit auch der Ölpreis nachgelassen hat. Trotz der Herausforderungen wurden erhebliche Fortschritte erzielt

in Bismayah erreicht, und die Fertigstellung ist derzeit für 2019-20 geplant.

Um Hanwha E&C bei der Verwirklichung seiner Ziele im Rahmen des Bismayah-Projekts zu unterstützen, hat Elematic die größte Fertigteilproduktionsanlage der Welt entworfen und geliefert.

Ismo Kallio, Elematic's Product Director, Walls, Batching & Mixing, sagt: "Wir sind in der Lage, die Lieferung aller erforderlichen Maschinen und Technologien zu übernehmen - und termingerecht zu liefern.

Wir sind in der Lage, alles selbst zu machen, und das war ein wichtiger Aspekt bei der Wahl zum Lieferanten für Bismayah", sagt Kallio. Er fügt hinzu: "Das bringt auch Verantwortung mit sich, die auf unsere langjährige und umfassende Erfahrung als Technologieunternehmen zurückzuführen ist, das technologische Spitzenleistungen anbieten kann.

Nach langen Gesprächen erteilte Hanwha E&C 2012 Elematic einen großen Lieferauftrag für die Planung, Ausrüstung, Montage und Inbetriebnahme von Fertigteilwerken.

Das größte Betonfertigteilwerk aller Zeiten besteht aus einem Hohlkernwerk, einem Batterieschalungswerk und einem Sandwichwerk - jedes für sich bereits in Weltklassegröße. Die drei Fertigteilwerke werden jeweils von einer eigenen, separaten und dedizierten Dosieranlage und einer automatisierten Betonverteilung bedient.

Das Hohlkernwerk verfügt über 4 Hallen mit jeweils 8 Gießbetten zur Herstellung von vorgespannten Bodenplatten für die Bismayah-Wohnungen.

Mit insgesamt 32 parallelen Gießbetten, die jeweils 150 m lang sind, ist die Hohlkernanlage sehr groß, sowohl was die Anzahl der Hallen als auch die Anzahl der Betten in jeder Halle angeht - oder etwa viermal so groß wie die typische Größe einer üblichen großen, internationalen Hohlkernanlage.

Die Gussbetten sind 1,2 m breit, was eine Fläche von ¹⁸⁰ m2 ergibt. Die Tiefe der vorgespannten Platten beträgt 220 mm für Wohnungen und 265 mm bzw. 320 mm für Schulen und andere soziale Gebäude. Jede Halle ist mit zwei Extrudern ausgestattet, die sich mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m pro Minute entlang der Betten bewegen. Das Gießen eines Bettes dauert etwa 2 Stunden.

Nach dem Gießen auf dem Bett - das im Rahmen der industrialisierten Hochleistungs-Fertigteilproduktion beheizt wird - kann die Linie über Nacht stehen bleiben. Der Festigkeitszuwachs (mindestens 0,75 der Endfestigkeit) reicht jedoch nach 8 bis 10 Stunden aus, um das Durchsägen der gespannten Spannglieder zu ermöglichen, so dass die gesägte Platte die vorgespannte Last aufnehmen kann. Für die Wohnungen werden die Betten in Platten von etwa 8,6 m Länge geschnitten.

Die Batterieschalungen werden zur Betonierung von inneren, tragenden Trennwänden verschiedener Größen und Formen für die Bismayah-Wohntürme verwendet. Mit dem System kann eine große Anzahl von Massivwänden auf relativ geringer Grundfläche betoniert werden.

In der Anlage sind die Batterieschalungen schwere, kompakte Stahlgestelle mit vertikalen Betonierungszellen. Nach dem Ausrüsten werden die Betonierungszellen von leistungsstarken Hydraulikzylindern zusammengepresst, und der Beton wird in die beheizten Zellenräume gegossen, als Teil des industrialisierten Fertigteilproduktionsprozesses mit hoher Leistung. Das hydraulische System übt einen Druck von bis zu 150 bar aus, der das Gewicht des nassen Betons ausgleicht und die Wände während der Betonierung fest in den Zellen hält.

Für noch höhere Produktionsraten wird ein Kaltschalungssystem eingesetzt.

Dabei werden Stahlplatten verwendet, die vor dem Einbringen des Betons als zusätzliche Verschlüsse in die Gießzellen eingesetzt werden und die Anzahl der Wände, die eine Batterieform gießen kann, effektiv verdoppeln.

In Bismayah verfügt die Batterieformanlage über drei Hallen, in denen hauptsächlich große Batterieformen für die Herstellung von massiven Innenwänden mit einer Dicke von 150 mm für die Wohnungen stehen. In den Hallen befinden sich auch kleinere Formen für den Guss von Treppen und kurzen Sockelwänden, mit denen die Kellerhohlräume in den Wohntürmen gebildet werden.

Insgesamt verfügt die Anlage über 3 Batterieschalungen (je 12 Gießzellen) plus 72 Kühlschalungsplatten für die vertikalen Wände, 18 Treppenschalungen und 2 Kurzbatterien (je 20 Gießzellen) für den traditionellen Betrieb ohne Kühlschalungsplatten.

Die Hallen werden von speziellen Dosieranlagen versorgt. Jede Halle wird durch ein automatisches Betontransportsystem auf einer Hängebahn versorgt, das die Sektorgießmaschinen zum Einbringen des Betons in die Batterieschalungen beliefert.

Das Sandwichwerk verfügt über 4 Hallen und insgesamt 4 Umlaufanlagen, die der Fertigteilproduktion der isolierten Außenwände für die Wohntürme dienen.

Elematic lieferte insgesamt 300 flache Umlauftische (3,5 m x 10,6 m) für die Umlauflinien, 75 für jede Halle.

Die Tischgrößen wurden für die erforderliche Größe der Fertigteilplatten optimiert und nach Maß gefertigt, sagt Kallio.

Die typische Größe der Sandwich-Wandelemente beträgt etwa 3,2 m x 7,5 m, wobei die Verbundkonstruktion 250 mm dick ist, so Sweco.

Auch die Wände für die Schulen werden an den umlaufenden Linien gegossen.

Da das Projekt stark standardisiert ist, gibt es nur wenige Typen von Wandpaneelen. Daher lieferte Elematic beim wiederholten Gießen dieser Entwürfe Seitenschalungen aus Stahl, um die Haltbarkeit der gegossenen Kanten und Formen zu gewährleisten.

Am Ende des Gießvorgangs in der Umlaufanlage verfügt jede Halle über eine 10-stöckige Aushärtekammer, in der 58 Tische plus In/Out-Zellen gestapelt werden können. Als Teil des industrialisierten PC-Verfahrens mit hohem Durchsatz liegt der Temperaturbereich in den feuchten Kammern bei 35-45 Grad Celsius.

Nach der Vertragsunterzeichnung für den größten Auftrag, den das Unternehmen je erhalten hat, ging es zunächst darum, die Konstruktion der Ausrüstung weiter voranzutreiben. Elematic hatte bereits Monate zuvor damit begonnen, um Hanwha E&C bei der Einhaltung des engen Zeitplans für die Inbetriebnahme zu unterstützen. Design und Planung unterstützten Hanwha E&C auch bei der logistischen Aufgabe, die Schlüsselausrüstung von Finnland in den Irak zu transportieren.

Die Installationsarbeiten für die Fertigteilwerke begannen 2013 auf der Baustelle. Die ersten Teile, die Anfang 2014 in Betrieb genommen wurden, waren die Dosieranlage und zwei Umlaufwandlinien für die Sandwichanlage. In den folgenden Monaten wurden die kompletten Hohlkörper- und Batterieschalungsanlagen sowie die dazugehörigen Dosieranlagen fertiggestellt. Dann wurden die letzten beiden Umlauflinien in der Sandwichanlage in Betrieb genommen.

Die weltweit größte Anlage zur Herstellung von Fertigteilen wurde nach dem sehr engen Zeitplan des Kunden geliefert und ist seit zwei Jahren in Betrieb. Alle Fertigteile für einen einzelnen Turm mit 120 Wohnungen werden in einem Zeitraum von etwa 10 Tagen hergestellt.

Hanwha E&C hält einen großen Vorrat an Elementen bereit, um die Kontinuität der Montage auf der Baustelle zu gewährleisten - in der Regel den Bedarf von etwa einem Monat, was in dieser Phase des Projekts genügend Elemente für etwa 12 oder mehr Gebäude bedeutet.

Die Betonfertigteilproduktion war und bleibt ein wichtiger Punkt auf dem kritischen Pfad des Projektplans von Hanwha E&C. Hanwha E&C berichtet, dass das riesige, komplexe Betonfertigteilwerk von Anfang an kontinuierlich an sechs Tagen in der Woche (Sa.-Do.) in Betrieb war und sich gut entwickelt hat. Das Unternehmen ist mit den Ergebnissen in Bezug auf die Zuverlässigkeit und die Qualität der Fertigteile zufrieden und freut sich über den Erfolg, zu dem es im Irak beiträgt.