Cooles Wärmekonzept

Trotz der Größe schlägt bei Türenhersteller Grauthoff das Herz weiter für das Handwerk. Vorbildlich ist das Konzept für Energie und Wärme, in das nachhaltig investiert wird. Hier können große Handwerksbetriebe etwas abschauen.

Haben die besonderen Rahmenbedingungen bei der Modernisierung der Wärmeversorgung gemeinsam bewältigt (von links): Antonius Schäpermeier, Grauthoff-Geschäftsführer Dietmar Holtkemper, Michael Jakszt sowie Frank Schmellenkamp, Leiter Anlagentechnik bei Grauthoff. Quelle: Ißleib

Wer nach Rietberg-Mastholte (Nordrhein-Westfalen) zum Türenwerk von Grauthoff kommt, kann sich zwischen zwei Welten bewegen: Zum einen sind da moderne Büro- und Produktionsgebäude, in die in den letzten Jahren „Industrie 4.0“ Einzug gehalten hat, gleichzeitig steht im Ausstellungsbereich eine Hobelbank, der man ansieht, dass sie lange wertvolle Dienste geleistet hat. Es ist die Werkbank von Heinrich Grauthoff, der 1956 damit den Startpunkt zur heutigen Grauthoff Türengruppe GmbH setzte. Durch kontinuierliches Erkennen der Marktgegebenheiten und entsprechende Anpassung der Werke hat man seitdem das Familienunternehmen zu einem der größten Hersteller von Innentüren in Deutschland entwickelt. Trotzdem hält man dort weiter Handwerkstugenden hoch.

Stetige Expansion

Heinrich Grauthoff gründete 1956 im Alter von 28 Jahren in einer kleinen Werkstatt eine Bautischlerei. Ab 1965 spezialisierte er sich vollständig auf Türen, später wurden in Mastholte aber auch Treppen erzeugt. In einem Zweigwerk in Oelde-Stromberg stellte man bald als eine der ersten Firmen in Westdeutschland serienmäßig Türzargen aus Holz her. HGM (Heinrich Grauthoff Mastholte) expandierte, etwa durch die Gründung einer Schweizer Tochter (TT Türenfabrik in Turbenthal), die bis heute als eigenständige Einheit für den Schweizer Markt Türen fertigt, und die Übernahme des Spezialtürenherstellers Schwabentüren in Burgau (bis 2008 in Betrieb) sowie 1991 von Astra-Türen in Güsten, Sachsen-Anhalt. 2001 übernahm man den Vertrieb von hochwertigen Landhaustüren des schwedischen Herstellers Kungsäter in Deutschland.

In zweiter Generation geleitet wird das Unternehmen heute von den Brüdern Wolfgang (Diplom-Betriebswirt) und Heinz Grauthoff (Holztechniker), die dritte Generation ist aber auch schon in Verantwortung, wie zum Beispiel Lea Grauthoff, die für den Bereich Unternehmenskommunikation zuständig ist. Zum Führungsteam gehören auch als Geschäftsführer Dietmar Holtkemper und Ulf Morfeld.

Die Grauthoff Türengruppe beschäftigt mehr als 700 Mitarbeiter, gehört zu den führenden Anbietern von Innentüren in Deutschland und arbeitet nach eigener Darstellung daran, im Türenbereich „Tischler- und Schreinermarke Nr. 1 in Deutschland“ zu werden. Die Gruppe deckt mit fünf Marken in Form und Oberflächen das gesamte aktuelle Spektrum im Innentürenbereich ab. Dabei steht „HGM“ für Türen mit Echtholz- und Lackoberflächen, „Astra“ für Dekor, CPL und HPL, „Licht & Harmonie“ für Glastüren und „Alumin impulse“ für Aluminium-Zargen. Mit „Bartels“ agiert man im Premiumtüren-Segment. Der Vertrieb lief und läuft ausschließlich über den Fachhandel.

Türenparadies Grauthoff. Quelle: Ißleib

Handwerkliche Philosophie

Trotz der Größe sieht man sich weiter als Teil der Handwerker-Familie. „Unser Herz schlägt für das Handwerk“, so der Slogan, unter dem sich das Unternehmen zum Beispiel beim diesjährigen Branchentag Holz im November in Köln präsentierte. Dabei informierte man zum Beispiel, dass die neue „HGM“-Echtholz-Kollektion 2023/2024 die Heimatverbundenheit und die absolute Natürlichkeit des Holzes in den Fokus stelle.

Alle für die „Heimatholz“-Serie verwendeten Furniere stammen aus Deutschland oder den umliegenden europäischen Nachbarländern. Die Furnierbearbeitung im Echtholz-Bereich stellt das Herzstück der Produktion im Türenwerk in Rietberg-Mastholte (Werk 1) dar. Mehr als 70 Furniere werden dafür am Lager vorgehalten. An diesem Standort werden auch alle Echtlack-Türen der Marke „HGM“ produziert. Diese werden auf modernsten Lackieranlagen 6-fach beschichtet und sind in allen NCS- und RAL-Farbtönen für den Kunden lieferbar.

Das Astra-Werk in Sachsen-Anhalt wurde 1991 von der Treuhand übernommen und hat seitdem 30 Jahre Erfahrung in der Produktion von CPL-Türen und -Zargen gesammelt. Die aktuelle CPL-Kollektion umfasst knapp 40 Oberflächen, wobei das Angebot laufend den technischen und optischen Entwicklungen angepasst wird.

In den letzten acht Jahren hat die Grauthoff Türengruppe einen erheblichen Wandel durchlaufen und mehr als 100 Mio. Euro für ein Investitionsprogramm aufgewendet. Der Fokus lag dabei hauptsächlich auf vollautomatisierten und vernetzten Produktionsanlagen nach den Prinzipien von „Industrie 4.0“. Ein großer Teil dieser Investitionen wurde in die Erneuerung der gesamten industriellen Anlagen gesteckt. Das Unternehmen strebt danach, dass 90 % seines Sortiments innerhalb von zehn Tagen beim Kunden sind.

Gerade wurde ein neues Logistikzentrum mit 10 000 m² Grundfläche einschließlich einer neuen Verpackungslinie beim Türenwerk Rietberg-Mastholte baulich fertiggestellt. Hier soll künftig die Auslieferungslogistik zentral abgewickelt werden.

In den Werken in Rietberg-Mastholte und Güsten wird ein Teil des Investitionsprogramms auch der energetischen Erneuerung zugute kommen. Für die Wärmeversorgung in Rietberg-Mastholte sorgen seit 2021 (Werk 2) und 2022 (Werk 1) insgesamt drei Kessel des Schweizer Herstellers Schmid, Eschlikon. Die Lieferung eines weiteren Kessels für das Werk 3 in Güsten (Auslegung: 2 100 kW) wurde unlängst vereinbart. Insgesamt flossen in diese energetische Modernisierung rund 8 Mio. Euro.

Energetische Erneuerung läuft

Wie bei anderen Herstellern ist auch bei Grauthoff die Fertigung organisch gewachsen, und die Wärmeversorgung musste daran jeweils angepasst werden. Bei der ursprünglichen Wärmeversorgung waren an allen drei Produktionsstandorten bereits Biomassekessel älterer Bauart in Betrieb. Sowohl technisch als auch wirtschaftlich entsprachen diese nicht mehr dem aktuellen Stand. Hinzu kamen über die Jahre Änderungen in der Zusammensetzung der als Brennstoff genutzten Produktionsreste. So wird kaum noch Massivholz verarbeitet, dafür haben Holzwerkstoffe heute die entscheidende Bedeutung.

Aber auch im Wärmebedarf hat sich seit dem Bau der älteren Kesselanlagen zu Beginn der 1990er-Jahre einiges geändert. So wurde zum Beispiel bei der Türen- und Zargenfertigung die Lackierung weitgehend auf Wasserlacke umgestellt, deren Trocknung mit IR-Technik erfolgt, was den Wärmebedarf im Trockenbereich senkte. Über die Jahre hat man auch die Schnittholztrocknung aufgegeben. Zudem läuft die Umrüstung auf sparsamere Deckenstrahlplatten, das neue Logistikzentrum ist bereits komplett damit ausgerüstet.

So stand denn am Beginn der Neuplanung eine Bestandserfassung. Dazu wurden zunächst an entscheidenden Punkten Wärmezähler installiert, wie Antonius Schäpermeier von der Heizung-Sanitär Horstkemper GmbH berichtet, um den aktuellen tatsächlichen Bedarf an den Standorten zu ermitteln. Dabei zeigte sich, dass man orientiert am tatsächlichen Bedarf die nötige Kesselleistung deutlich geringer auslegen konnte als bei den jeweiligen Vorgängern. Beim Zargenwerk, wo die Erneuerung begonnen wurde, waren das lediglich 850 kW, sodass der Kessel nicht genehmigungspflichtig ist. Beim Türenwerk entschied man sich für eine Anlage mit zwei Kesseln, mit 630 kW und 1 120 kW. Alle drei Kessel wurden von Schmid, Eschlikon, geliefert.

Erneuert und hydraulisch angepasst wurde auch das Wärmeverteilsystem. Wie Schäpermeier berichtet, ergab zum Beispiel die Bestandsaufnahme im Türenwerk Mastholte, dass dort bisher eine einzelne, groß dimensionierte Pumpe das Heißwasser permanent im Kreislauf hielt. Diese wurde durch mehrere kleinere Energiespar-Pumpen ersetzt, die die jeweiligen Kreise bedarfsgerecht versorgen. Diese Maßnahme habe den Strombedarf der Verteilung glatt geviertelt, so rechnet Schäpermeier vor. Jährlich können so allein an dieser Stelle knapp 191 000 kWh Strom eingespart werden. Hinzu kämen etwa 15 % Einsparungen bei der Wärme. Insgesamt, so Schäpermeier, amortisiere sich die neue Verteilung innerhalb von etwa 2,5 Jahren.

Wärme aus Produktionsresten

Beim Türenwerk sind die Pressen (zum Aufbringen der Furniere) und die Trockenanlagen in der Lackierung die wichtigsten Abnehmer, sodass der größere Teil des Gesamtwärmebedarfs Prozesswärme ist. Hinzu kommt der Heizwärmebedarf für die Büros, Ausstellung, die Fertigungsbereiche und das neue Logistikzentrum. Als Ziel für die Modernisierung stand, diesen Wärmebedarf komplett aus Produktionsresten zu decken. Frank Schmellenkamp, Leiter Anlagentechnik bei Grauthoff, erinnert sich: „Wir haben an unseren drei Produktionsstandorten unterschiedliche Brennstoff-Fraktionen. Neben den feinen Spänen werden auch stückige Abfälle über den Zerkleinerer in die Silos aufgegeben. Die neuen Kesselanlagen sollten daher so flexibel wie möglich sein.“

Zu denken gab dabei der hohe Anteil von Stäuben und Spänen, überwiegend von Holzwerkstoffen. Diese machen eine direkte Verbrennung in Vorschubrostfeuerungen schwierig, erklärt Jörg Wendenburg, Verkaufsleiter Deutschland und Benelux von Schmid. Meist wird zur Nutzung von Holzstäuben eine Einblasfeuerung eingesetzt. Diese engt aber das Brennstoffspektrum stark ein, zudem benötigt sie eine Stützfeuerung. Und der Einsatz von Erdgas ist inzwischen sehr teuer. Mit dem Ingenieurbüro Jakszt, Bielefeld, fand man jedoch einen Partner für die Entwicklung eines geeigneten Anlagenkonzeptes. Ingenieur Michael Jakszt, der auch Vertriebs- und Servicepartner von Kesselbauer Schmid ist, schlug vor, die staubförmigen Reste zunächst zu brikettieren (Pressen von Höcker Polytechnik), bevor sie, gemischt mit stückigen Resten (Förderung und Mischbehälter von Steiner), in die Kessel gefördert werden.

Das neue Verteilsystem sorgt für eine bedarfsgerechte Versorgung der einzelnen Heizkreise, das spart Strom und Wärmeenergie. Fotos: Ißleib

Schlackebildung vermeiden …

Der hohe Anteil von Brennstoffen, die auf Resten von Holzwerkstoffen basieren, ist für Holzkessel herausfordernd, wie Wendenburg erklärt. Zum einen sind diese sehr trocken und haben einen hohen Heizwert, gleichzeitig aber auch einen niedrigen Ascheschmelzpunkt, was bei einfachen Rostfeuerungen schnell zur Verschlackung und damit hohem Wartungsaufwand führen kann. Kommen bei Industriekesseln auch noch lange Volllastphasen hinzu, sieht sich der Betreiber oft mit hohen Betriebskosten aufgrund manueller Reinigungen und höherem Verschleiß konfrontiert.

… mit wassergekühlter Feuerung

Speziell für diese Anwendung in der Holzwerkstoff- und Möbelindustrie entwickelte Schmid die wassergekühlte Treppenrostfeuerung „UTSW“, für die man sich letztlich bei Grauthoff entschied. Der Rost der „UTSW“-Feuerungen besteht aus wassergekühlten Rostbalken und ist so ausgelegt, dass eine saubere und gleichmäßige Verteilung der in verschiedenen Zonen zugeführten Primärluft möglich ist und dadurch eine ruhige und ungestörte Entgasungszone entsteht. Der Antrieb der Rostwagen erfolgt hydraulisch, wobei die Bewegungsintervalle automatisch der Leistung angepasst werden.

Durch die verwendete Feuerungstechnik und die großzügige Dimensionierung der Gewölbe kann der thermische Verschleiß auf ein Minimum reduziert und die Neigung zur Schlackebildung vermieden werden, so Wendenburg. Eine mehrstufige Rauchgasrezirkulation im Primär- und Sekundärluftbereich unterstütze diesen Effekt.

Wendenburg weist jedoch auf die Grenzen wassergekühlter Rostfeuerungen hin: Weniger geeignet seien diese, wenn die Kessel oft und lange im unteren Lastbereich gefahren werden, weil dann die Wasserkühlung die Temperatur ungünstig senkt. Daher wurde die Anlage so ausgelegt, dass sie permanent in einem günstigen Bereich arbeitet, die Glättung im System erfolgt über den Pufferspeicher (im Türenwerk 80 000 l, im Zargenwerk 50 000 l), der bei der Anlage im Türenwerk auch als hydraulische Weiche für die beiden Kessel mit unterschiedlicher Leistung fungiert.

Im Gegensatz zu den alten bei Grauthoff genutzten Biomassekesseln werden die Züge bei den „UTSW“-Kesseln über eine automatische Druckimpulsabreinigung abgereinigt und die manuelle Reinigung auf ein oder zwei Einsätze pro Heizperiode reduziert.

Die Abgase im Griff

Für die Feinstaubreduzierung wurden kompakte Röhren-Elektrofilter von Meisterfilter, Laupersdorf/Schweiz, installiert, die in der Heizzentrale positioniert werden konnten. Während die Kesselanlage im Zargenwerk lediglich der 1. BImSchV unterliegt, musste für die beiden Kessel im Türenwerk ein Ge- nehmigungsverfahren nach 44. BImSchV angestrengt werden. Aufgrund des hohen Stickstoffanteils im von Holzwerkstoffresten dominierten Brennstoff kann der gesetzliche NOx-Grenzwert nicht vollständig ohne Sekundärmaßnahmen sicher und dauerhaft unterschritten werden. Daher wurde hier eine SNCR-Anlage installiert, welche über die Zugabe eines Harnstoff-Additivs die NOx-Emissionen wirksam reduziert. Über eine Kompaktanlage mit 1 250-l-Tank wird ein Wasser/Additivgemisch gebildet und über in der Feuerung platzierte Eindüslanzen aufgegeben. Bedarfsgerecht kann der Tank über 1 000-l-Mehrwegcontainer mit der integrierten Pumpeinheit mit dem Reduktionsmittel nachgefüllt werden.

Gemäß Anforderungen der aktuellen 44. BImSchV ist bei genehmigungspflichtigen Anlagen für den eingesetzten Feinstaubfilter ein Nachweis der Filterverfügbarkeit zu erbringen. Insbesondere bei niedrigen Abgastemperaturen – etwa im Teillastbetrieb – ist bei Elektrofiltern der Betrieb eingeschränkt. Der im Kessel integrierte Kesselbypass ermöglicht eine Regelung der Abgastemperatur. Dieser ist so konstruiert, dass im An- und Abfahrbetrieb sowie bei Schwachlast der Feuerung zum Beispiel die Filterlaufzeit gewährleistet und Kondensation der Rauchgase vermieden werden kann.

Die Bedienung der Kessel erfolgt intuitiv mit der Steuerung „PersonalTouch visio“, einer Eigenentwicklung von Schmid auf Basis neuester Web-Technologie. Über einen Online-Fernzugriff besteht für den Betreiber und den Kundendienst des Kessellieferanten die Möglichkeit der Visualisierung sowie der proaktiven Bedienung. Auch Anlagen-Technikleiter Frank Schmellenkamp informiert sich regelmäßig per Fernzugriff über die aktuelle Situation bei den Kesseln, wie er berichtet.

Gelebte Nachhaltigkeit

„Als Familienunternehmen möchten wir dazu beitragen, die Lebensqualität von uns allen auch in Zukunft sicherzustellen. Wir stehen für einen ressourcenschonenden Umgang mit Holz und Holzwerkstoffen“, stellt Dietmar Holtkemper, Geschäftsführer der Grauthoff-Holding fest. „Die energetische Nutzung unserer Produktionsreste in allen unseren Werken ist da angesichts der heutigen Energiepreisentwicklung nicht nur ein betriebswirtschaftlicher Aspekt, sondern passt sehr gut zu unserer Firmenphilosophie.“ Das Thema Nachhaltigkeit findet sich auch in der Kampagne „Holz-Pro-Klima“ wieder, welche das Unternehmen aus voller Überzeugung unterstützt. Für das Familienunternehmen ist ein verantwortungsbewusster Umgang mit dem Werkstoff Holz wichtig und selbstverständlich. Schließlich unterstreiche auch eine Echtholztür das Leben im Einklang mit der Natur. Nachdem die erste Kesselanlage im Zargenwerk (einem 2014 übernommenen früheren Möbelwerk) im Jahr 2021 installiert wurde, konnten die beiden Kessel im Türenwerk in 2022 montiert werden. Die Umsetzung für das Produktionswerk in Güsten ist nach dem gleichen Konzept für das kommende Jahr beauftragt. Hier soll ein Kessel mit 2 100 kW zum Einsatz kommen.

Türenparadies Grauthoff.

Ursprung Handwerksbetrieb: Im Ausstellungsbereich erinnert man auch an die Wurzeln, die Hobelbank von Firmengründer Heinrich Grauthoff.

Die Ausstellung zeigt die ganze Vielfalt.

In der Produktion fallen Späne und Stäube an, die per Absaugung erfasst werden, …

… aber auch stückige Reste.

Größte Verbraucher von Prozesswärme sind die Pressen …

… und der Lackierbereich mit seinen Trocknern.

Das neue Verteilsystem sorgt für eine bedarfsgerechte Versorgung der einzelnen Heizkreise, das spart Strom und Wärmeenergie.

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