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Mit der Weiche um die Welt Die voestalpine Weichensysteme Zeltweg

faszinieren die SchülerInnen der 6BRG Klasse des BG/BRG Knittelfelds.

Der Projekttitel ist eine Anspielung darauf, dass das Unternehmen ein globaler Markt- und Technologieführer in der Weichenbauindustrie ist und dass die Weiche ein Garant für Bewegung ist.

Beteiligte sind 6 Schülerinnen und 15 Schüler der 6BRG Klasse des BG/BRG Knittelfelds und die Professorinnen Mag. Roswitha Koch in Physik und Mag. Nicole Klausner in Chemie. Bei der Auftaktveranstaltung an der Schule war die BerufsFindungsBegleiterin Michaela Schoberegger, BA anwesend, und vom Unternehmen nahmen der Geschäftsführer Dipl.-Ing. (FH) Heinz Schatz M.Sc. und der Betriebsratsvorsitzende Alois Madenberger teil. Die Werksbegehung führte Dipl.-Ing. Dr. mont. Markus Gram, Assistent der Geschäftsführung, durch.

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Unternehmensstruktur der voestalpine und der Weichenstandort Zeltweg Die voestalpine umfasst mehrere Divisionen. Dazu zählen Steel, High Performance Metals, Metal Engineering und Metal Forming. Jede Division unterteilt sich in mehrere Geschäftsbereiche. Zum Geschäftsbereich Metal Engineering gehört die Weichentechnik. Die voestalpine Weichensysteme Zeltweg gehören zur voestalpine VAE Gruppe, an deren 40 Weichenstandorten, 8 Signaling Standorten und 10 Support Standorten weltweit 5.450 MitarbeiterInnen (Stand 31.03.2018) beschäftigt sind und deren Jahresumsatz 2017/2018 918 Mio. Euro betrug. Am Standort in Zeltweg werden seit 153 Jahren industriell Weichen hergestellt. Hier werden die Vignolweichen für den Eisenbahnverkehr und für die Metros gefertigt, ebenso Weichen für den Hochgeschwindigkeitsverkehr bei ca. 240 km/h und für den Güterverkehr mit Schwerlast bei bis zu 40 t Achslast. Für die Straßenbahnen werden Rillenschienenweichen gebaut. Im Werk sind vom Leihpersonal abgesehen 525 MitarbeiterInnen beschäftigt, und der Jahresumsatz 2017/2018 betrug 144,98 Mio. Euro. Die Weichensysteme Zeltweg bieten ihren Kunden eine Komplettlösung an. Die Weichen werden vermessen, trassiert und anschließend gefertigt. Im Werk werden sie noch vormontiert, bevor sie mit dem Weichentransportwaggon zur Baustelle gebracht werden, wo sie verlegt werden. Miteingeschlossen in die Dienstleistungen für die Kunden sind die Rücknahme der Altweichen und das Weichen(erst)service.

Fertigung der Weiche Herr Dipl.-Ing. Dr. mont. Markus Gram führte uns durchs Werk. Die Hauptbestandteile der Weiche sind die Zunge an die normale Schiene anschließend und das Herzstück. Wichtig bei einer Weiche sind der Ablenkungsradius und das Metergewicht in kg/m zur Festlegung der zulässigen Höchstlast.

Weichenzunge Aus Donawitz werden 60 m lange Stahlschienen mit Vignolprofil angeliefert und ab- bzw. zugeschnitten. Das Schienenprofil hat einen Schienenfuß, einen Schienensteg und einen Schienenkopf.

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An einem Ende der Weichenzunge ist das Ausballungsstück, das bis zu 68 cm lang sein kann und zur Fixierung der Zungenschiene an der Schwelle dient. Dieser Teil der Stahlschiene wird durch hohe Stromstärken aufgrund von Induktion auf ca. 1200°C erwärmt und danach durch eine 1000 t Presse „ausgeballt“. Später werden die Kanten des Ausballungsstückes noch gefräst, was ein kritischer Prozess in der Fertigung ist.

Herzstück Hier schneiden sich die innenliegenden Stränge der Gleise und müssen unterbrochen werden, damit der Spurkranz eines Rades, das die andere Schiene befährt, unbeeinträchtigt durchlaufen kann.

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Ein Mangangussblock, der bereits die Grundform eines Herzstückes hat, wird aus den Voest-Werken in Spanien, in Frankreich und in Traisen in Niederösterreich angeliefert. Die Grundform wird entsprechend gefräst und geschliffen. Wo der Manganguss einer Druckbelastung ausgesetzt ist, wird der Manganguss besonders hart. Nach dem Fräsen und Schleifen des Herzstückes wird dieses am Erzberg explosionsgefestigt. Hierzu wird eine Sprengstoffmatte auf den Manganguss aufgebracht. Das Herzstück aus Mangan kann nicht an die Stahlschiene angebracht werden. Zum Verbinden des Mangan-Blocks mit einer Schiene wird ein spezielles Zwischenstück eingesetzt.

Penetrierprüfung – Rissprüfung PT Diese Art der Werkstoffprüfung soll mögliche Risse in der Weiche sichtbar machen. Hierzu wird ein Penetrat, das wie eine rote Farbe aussieht, auf die Oberfläche der Weiche aufgetragen. Nach einiger Zeit ist es in vorhandene Risse eingedrungen und sollte nach dem Abspülen der Weiche auch dort zurückbleiben. Nun wird eine weiße Entwicklerflüssigkeit auf die Oberfläche aufgetragen, was dazu führt, dass dort, wo ein Riss ist, das Penetrat herauskommt und ein roter Streifen zu sehen ist.

Stumpfschweißen bei der Zunge und beim Herzstück Die Weichenzunge wird über das Stumpfschweißen an die Stahlschiene angeschweißt. Ebenfalls mittels dieses Verfahrens wird das Herzstück aus Mangan mit der Schweißschiene verbunden. Dieses Zwischenstück zur Stahlschiene braucht es, da Mangan sich nicht direkt mit dem Stahl verbinden lässt, was bereits erwähnt wurde. Beim Stumpfschweißen werden über einen Transformator hohe Stromstärken erzeugt. Es entsteht ein Lichtbogen, in dem die zu verschweißenden Schienenstellen abbrennen. Danach werden diese unter hohem Druck aneinandergepresst.

Abbrennstumpfschweißung

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Thermitschweißen des Schienenstoßes Wo Schienenenden aneinanderstoßen, wird sehr häufig das Thermitschweißen als Fügeverfahren angewandt, um die Schienen dauerhaft zusammenzufügen.

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Montage der Weiche Vormontierte Vignolschienenweichen auf dem Werksgelände Auf den Schwellen aus Beton werden die Schienen außen oben durch eine Rippenplatte befestigt. Unter der Rippenplatte befindet sich zur Schalldämmung eine Kunststoffunterlage. Innen an den Weichen befinden sich die Gleitstuhlplatten, an denen die Schienen auf den Schwellen befestigt werden. Der Gleitstuhl ist eine Sonderform des Schienenstuhls mit einer Auflagefläche, auf der die Zunge gestützt hin- und hergleiten kann. Mit Schienenstuhl wird die Vorrichtung zur Befestigung der Eisenbahnschiene auf der Schwelle bezeichnet. In der Montagehalle wird die Vignolschienenweiche vor Ort durch eine mobile Presse ausgerichtet.

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Qualitäts-Prüflabors Nach einer Generalrenovierung im Jahre 2017 gibt es nun zwei voneinander getrennte Laborräume. In diesen werden die Weichen auf ihre Qualität überprüft. Daneben gibt es auch noch eine Forschung und Entwicklung zum Material, zu den verschiedensten Bauarten von Weichen und zum Weichenprofil.

Energie und Umwelt Das Werk in Zeltweg ist ein CO2-neutrales Industrieunternehmen, da sich am Werksgelände ein Wasserkraftwerk befindet. Außerdem kaufen die voestalpine Weichensysteme Fernwärme von der Zellstoff Pöls AG an. Auch wurde erst vor Kurzem unter Aufrechterhaltung des Betriebes das Dach der Produktionshalle saniert. Dabei wurde großer Wert auf die Wärmedämmung, den Schallschutz und die Lichtverhältnisse gelegt.

Aus- und Weiterbildung und Berufe Schülerinnen in der Oberstufe wie wir könnten nach der Matura die Fachhochschule St. Pölten besuchen. Zu dieser gehört das Carl Ritter von Ghega Institut für integrierte Mobilitätsforschung, an dem anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung zu den Themen Bahntechnologie und Mobilität betrieben wird. Für die Weiterbildung gibt es die Railway Academy, an der das Bahnpersonal der ÖBB und anderer Bahngesellschaften, die MitarbeiterInnen des Weichenwerks in Wörth und der voestalpine Weichensysteme in Zeltweg geschult werden. Die betriebliche Lehrlingsausbildung in Zeltweg steht unter dem Motto „Heute für morgen ausbilden“, wobei das Unternehmen versucht, die Qualität der Ausbildung stets zu verbessern. Es gibt regelmäßige Lehrlings-Jour fixe, die die Transparenz und offene Kommunikationskultur fördern sollen. Weiters finden Seminare außerhalb des Werks in freier Natur statt, um zu lernen, was notwendig ist, um erfolgreich im Team zu arbeiten. Neben der Ausbildung direkt im Werk verbringen die Lehrlinge regelmäßig einige Wochen zur Schulung in der ÖBB-Lehrlingswerkstatt in Knittelfeld. Alle Maßnahmen haben auch zum Ziel, die Anzahl der Lehrlinge auf etwa 50 zu erhöhen, denn, um wettbewerbsfähig zu bleiben, braucht es sehr gut ausgebildete Fachkräfte. Was nun die Berufe anlangt, die wir bei der Werksbegehung kennenlernten, so können diese in drei Kategorien eingeteilt werden: in Metallberufe, in Berufe in der Montage und in der Instandhaltung. Es gibt ZerspannungstechnikerInnen, CNC TechnikerInnen, ElektrikerInnen, SchlosserInnen und WeichenmonteurInnen, um nur einige zu nennen. Mit einem Werkzeugmacher, der gleichzeitig Vorarbeiter ist, konnten wir ein längeres Gespräch führen, wodurch wir für uns Interessantes über die industrielle Arbeitswelt erfahren haben.

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Beeindruckendes, Interessantes und Überraschendes Wir SchülerInnen haben nach der Werksbegehung jede/r für sich ein Feedback abgegeben. Viele haben in ihren Stellungnahmen dieselben Erlebnisse bzw. Erkenntnisse für wesentlich erachtet. Somit spiegeln die nachfolgenden Aussagen das wider, was für uns hervorstechend war. Beeindruckend für mich war die weltweite Vernetzung der voestalpine, was ich gut finde. Es gibt Werke in Europa und in Nordamerika und aktuell eine starke Expansion in den asiatischen Raum. Sehr überrascht war ich, dass das Werk in Zeltweg das Zentrum des Weichenbaus ist. Der Slogan der voestalpine lautet ONE STEP AHEAD, woraus sich ergibt, dass sich das Unternehmen einer ständigen Weiterentwicklung und Optimierung verpflichtet fühlt. Über die große Anzahl an MitarbeiterInnen und die hohen Umsatzzahlen war ich auch erstaunt. Für mich überraschend war die Größe des Werksgeländes. Von außen sichtbar war für mich nur das vorderste Werksgebäude, aber die zahlreichen Hallen weiter hinten habe ich nicht erwartet.

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Interessant war, dass die Rohstoffe für Stahl überwiegend von Brasilien über Rotterdam importiert werden.

Von allen Arbeitsschritten zur Fertigung einer Weiche fand ich die Penetrierprüfung sehr spannend, bei der haarfeine, vorhandene Risse aufgezeigt werden. Ich muss sagen, die riesigen, atemberaubenden Maschinen haben es mir angetan. Für das ferngesteuerte Stellen der Weichen ist mehr Elektronik im Einsatz, als ich je geglaubt habe. Trotz der vielen Arbeitsschritte und dem ständigen Wechsel an MitarbeiterInnen für einen Arbeitsvorgang läuft alles sehr gut durchorganisiert und „wie am Schnürchen“, was ich sehr spannend fand.

Erstaunt war ich über die große Lautstärke im Betrieb, die jedes Gespräch erschwerte, aber nichtsdestotrotz einen authentischen Einblick in die täglichen Arbeitsbedingungen und die Belastung der ArbeiterInnen gab. Auch war die Luft schlecht. Unerwartet niedrig ist die Anzahl der unfallfreien Tage. Es gibt recht viele Hand- und Augenverletzungen. Dieses hohe Unfallsrisiko war mir nach der Werksbegehung verständlich. Jedoch hat mich das Tragen der Helme, Schutzbrillen und Sicherheitsschuhe davon überzeugt, dass die Firma sehr großen Wert auf die Arbeitssicherheit legt.

Das Arbeitsklima unter den MitarbeiterInnen empfand ich sehr gut. Alle wirkten auf mich sehr motiviert. Sie trugen blaue Overalls und gelbe Helme, und über dieses einheitliche Outfit identifizieren sie sich als Voest-MitarbeiterInnen. Die betriebliche Gesundheitsförderung nimmt einen sehr hohen Stellenwert im Unternehmen ein. Sehr überrascht hat mich, dass jeden Mittwoch in jedem Bereich des Betriebes frisches Obst kostenlos zur Mitnahme bereit steht. Das halte ich für ein großes Entgegenkommen der voestalpine gegenüber ihren MitarbeiterInnen. Es wird darauf geachtet, dass es allen gut geht, was ich angesichts der großen Anzahl an im Betrieb Beschäftigten nicht erwartet habe.

Gut zu wissen ist, dass jede/r nach der Matura ohne Weiteres eine Ausbildung bei der voestalpine anfangen kann. Auch gewährt das Unternehmen unter bestimmten Voraussetzungen ein Stipendium für ein technisches Studium. Toll fand ich, dass so viele verschiedene Berufe in diesem Betrieb erlernt werden können.

Weitere Vorgehensweise Wir SchülerInnen werden gemeinsam mit unseren Professorinnen Mag. Roswitha Koch und Mag. Nicole Klausner am 8. April einen sechsstündigen Workshop abhalten, bei dem wir uns einigen wollen, wie wir die Bühnenpräsentation gestalten. Weiters beabsichtigen wir, an diesem Tag die Arbeit an der Powerpoint-Präsentation zu beginnen. Was das geforderte Experiment für die Bühnenpräsentation anlangt, so haben wir uns entschieden, ein solches zum Thermitschweißen zu machen. Auch hoffen wir, Weichenmodelle im 3D-Druckverfahren herzustellen. An diesen könnten wir dann die Penetrierprüfung nachstellen, die vorhandene Risse in einer Weiche sichtbar werden lässt. Diese Methode der Qualitätsprüfung hat nämlich viele von uns sehr beeindruckt. Alle Fotos außer denen mit Personen, welche wir selbst aufgenommen haben, wurden uns dankenswerterweise von der voestalpine Weichensysteme Zeltweg zur Verfügung gestellt.