Zur Fertigungskette des Luftfahrtzulieferers Premium Aerotec in Augsburg gehört eine umfangreiche Oberflächenbehandlung mit Anodisierung und Lackierung. Ein ambitioniertes Team rund um Head of Surface Treatment Franzisca Schnizer sichert dabei mit moderner Technologie und Resilienz den Qualitätsanspruch sowie die Zuverlässigkeit moderner Airbus-Passagierjets.
Bei der Flugzeugfertigung denken Laien normalerweise an die Endmontage der großen Passagierflieger in riesigen Hangars in Toulouse oder Hamburg. Wer zum Beispiel die Airbus-Werft in Hamburg-Finkenwerder besucht, kann ein Heer aus Ingenieuren, Fluggerätmechanikern und vielen weiteren Professionen dabei beobachten, wie es auf mehreren Etagen die Innen- und Außenausstattung zahlreicher Airbus-Modelle vollendet. Übersehen wird dabei schnell der elementare Anteil von Luftfahrtzulieferern an der Produktion. In allen Airbus-Fertigungsländern wie Deutschland, Frankreich und Spanien tragen zahlreiche, oft Airbus-eigene Unternehmen dazu bei, dass in der sogenannten FAL (Final Assembly Line) ein sicherer und technisch einwandfreier Flieger entsteht.
Flugzeugbau in Augsburg
Einer der bedeutendsten Airbus-Zulieferer ist das Unternehmen Premium Aerotec mit Standorten in Augsburg, Varel in Norddeutschland und Braşov in Rumänien. Größter Standort des Unternehmens ist die Fuggerstadt Augsburg, in der schon seit 1916 Flugzeuge gebaut werden. Hier arbeiten rund 3500 Mitarbeitende in vier Werken und leisten wesentliche Vorarbeit für die Airbus-Modelle A320, A330, A350, A400M sowie den Eurofighter „Typhoon“. Kürzlich sind noch zentrale Komponenten für den A321 XLR dazugekommen, den neuen Langstreckenflieger der Airbus A320-Familie.
Serienfertigung von Flugzeug-Rumpfstrukturen
Werk IV von Premium Aerotec in Augsburg-Haunstetten: In der Montagehalle wechselt sich das Surren von Akkuschraubern mit Hammer- und Schlagbohrgeräuschen ab. In den stillen Momenten dazwischen ist die Halle von Radiohits aus der verglasten Leitwarte oberhalb der Montagelinien erfüllt. Zwischen Montagegerüsten verrichten Männer und Frauen in Blaumännern ihren Dienst, hin und wieder sind auch Industrieroboter zu sehen. Hier am Rande der Lackiererei kommt das Ergebnis der Montage von Zehntausenden unterschiedlichen Bauteilen ans Tageslicht. Es sind meterlange Rumpfbauteile, in diesem Falle allesamt vom Heck künftiger Airbus-Maschinen, an denen rechts und links bereits die Öffnungen für den Anbau der Höhenleitwerke zu sehen sind.
30.000 unterschiedliche Komponenten
Bis auf die Bauteile aus karbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) für den A350 ist allen Bauteilen eines gemein: Sie brauchen eine korrosionsbeständige Oberflächenbeschichtung, um den Anforderungen eines 30-jährigen Flugzeuglebens gerecht zu werden. Für die Beschichtung von Aluminium- und in geringerem Maße auch Titanbauteilen herrschen hier aus gutem Grund extrem hohe Anforderungen, „denn in der Luftfahrt kann man bei einer Panne nicht einfach rechts ranfahren“, veranschaulicht Franzisca Schnizer, Head of Surface Treatment, die Herausforderungen in der Luftfahrt. Sie ist erste Ansprechpartnerin beim Thema Oberflächentechnik bei Premium Aerotec und empfängt gemeinsam mit dem Meister der Galvanik Michael Edelmann im Bürotrakt oberhalb der Galvanik. Ihre Abteilung mit 89 Mitarbeitenden – davon 42 in der Galvanik – hat im vergangenen Jahr insgesamt rund fünf Millionen Bauteile ausgeliefert. Die Variationsbreite ist mit rund 30.000 unterschiedlichen Komponenten gewaltig und umfasst sogenannte Spante, Stringer, Profile, Halter, Clips, Doppler und viele weitere Spezialkomponenten aus Blech, Aluminium sowie Titan für unterschiedlichste Anwendungen im Flugzeug, die u. a. im eigenen Zerspanungspark auf Maß gebracht werden. Die Dimensionen reichen von der Größe eines kleinen Fingernagels bis zum sechs Meter langen und anderthalb Meter hohen Bauteil, wie dem wuchtigen Strukturbauteil für den sogenannten Rear Center Tank des neuen Langstreckenfliegers A321 XLR. Der Tank fasst 10.000 Liter und ist für die hohe Reichweite des neuen, auf dem Markt bislang einmaligen Flugzeugs verantwortlich.
Die Montagehalle in Werk IV. Nach der Montage Zehntausender bereits anodisierter Bauteile erwartet die riesigen Rumpfstruktur- teile noch die Montagelackierung
Vorbereitung von Bauteilen zur Anodisierung. Eine Brandschutzmauer trennt den Bestückungsbereich von der Galvanik. Nur Querträger mit Beschichtungsgut gelangen hineinVollautomatischer Galvanoautomat im Einsatz
Auf die neue Galvanik sind die beiden Experten für Flugzeug-Oberflächentechnik Schnizer und Edelmann besonders stolz. Die Bäder fassen bis zu sechs Meter lange Teile und damit 99 Prozent der Produktpalette. Beschichtet wird mittels Weinsäure-Schwefelsäure-Anodisieren (TSA). Die auf der Oberfläche gebildete Oxidschicht muss dabei laut Vorgabe zwischen 2 und 7 µm dick sein. Der hier installierte Galvanoautomat ist in zwei Reihen angeordnet. In einer Reihe erfolgt die Vorbehandlung inklusive Rissprüfung, in der anderen der eigentliche TSA-Prozess. Die Bäder haben jeweils 12.000 Liter Fassungsvermögen, Bauteile durchlaufen in beiden Reihen über 30 Vorbehandlungs- und Anodisierungsstationen. Auf der anderen Seite einer Brandschutzmauer, die nur Querumsetzer mit dem Beschichtungsgut durchqueren, werden die Gestelle bestückt, die an Hängebahnen oder mittels Transportwagen zum Übergang zur Galvanik gelangen.
Zentrales Augenmerk ist die Qualität und so sind zahlreiche Tests für Schichtdicke, -gewicht, -geschlossenheit, Haftung, Rissanfälligkeit, Leitfähigkeit und der althergebrachte Salzsprühtest erforderlich. Produktionsintegriert wird auf Risse geprüft. „Alles, was die Rissprüfung bestanden hat, geht zum Anodisieren“, beschreibt Edelmann, der 2005 bei Premium Aerotec mit einer Ausbildung zum Galvaniseur startete. Zunächst war er als normaler Schichtarbeiter tätig, 2013 wurde er Vorarbeiter und 2021, nahezu zeitgleich mit der erfolgreichen Meisterprüfung, Meister der Galvanik. Er kennt die Technologie sowie die Verfahren in- und auswendig, hat früher selbst an den Anlagen gearbeitet und auch chromatiert, bis die Umstellung von Chromsäure auf TSA erfolgte. Chrom(VI) wird aber auch heute noch eingesetzt: Premium Aerotec betreibt noch ein kleines Bad für Nieten. „Die Nieten werden weichgeglüht, innerhalb von anderthalb Stunden chromatiert, dann gehen sie in die Tiefkühltruhe und können später von den Kollegen abgeholt und eingeschlagen werden“, beschreibt Edelmann den Prozess. Die 1 µm dicke Chromatschicht ist weiterhin unschlagbar, ist er überzeugt. Franzisca Schnizer stimmt zu und ergänzt, dass die Chromatierung in Augsburg unbedenklich und auf dem neuesten Stand der Technik erfolgt – inklusive ordnungsgemäßer Abwasserbehandlung, die im Wasserschutzgebiet besonders hohen Auflagen unterliegt. Neben TSA und Chrom ist in kleinem Rahmen auch noch ein weiteres Verfahren im Einsatz: Werden Flügellagerbuchsen für Tornado-Kampfflugzeuge benötigt, wird eine Silberschicht aufgebracht, die zum einen vor Korrosion schützt, aber auch als Gleitschicht dient, um die Schwenkflügel des Tornado ohne Beschädigung einsetzen zu können.
Eindringrissprüfung in der Galvanik. Bestehen die Bauteile die Tests, geht es gleich weiter zur Anodisierung - Foto: Premium Aerotec
Das Zwischenspiel zwischen Galvanik und Einzelteillackiererei ist entscheidend für den reibungslosen Workflow. Links Meister Einzelteillackiererei Sebastian StiebNeustart nach Galvanikbrand
Herausforderung für Schnizer und Edelmann war der Galvanikbrand im Jahr 2018. Edelmann, damals Vorarbeiter, und seine Kolleginnen und Kollegen musste die erforderlichen Flugzeugbauteile in aller Eile zur Beschichtung auf elf Galvaniken im In- und Ausland aufteilen, bis die neue Galvanik nach rund einem Jahr Bauzeit in Betrieb gehen konnte. Galvanikzulieferer wie Harter, MKV, AMT und andere lieferten wichtige Anlagenkomponenten. „In Sachen Brandschutz hat man hier alle Register gezogen“, fasst Edelmann die Konsequenzen aus dem damaligen Brand zusammen. Ein durchgängiger Sprinklerschutz schützt die Anlage, Brandabschnitte wurden definiert, Rauchansaugsysteme verbaut. Hinzu kommen eine Dauertemperaturüberwachung sowie eine Trennung der Bäder von der Elektrik, die jetzt im Untergeschoss untergebracht ist. Zudem erfolgt die Baderwärmung nicht mehr direkt durch elektrische Badwärmer, sondern indirekt durch Warmwasser.
Die letzten Monate des Galvanik-Neubaus erfolgten unter der Leitung von Franzisca Schnizer. Als neue Leiterin der Oberflächenbehandlung ging für die Mutter einer damals zweijährigen Tochter ein Traum in Erfüllung, weil ihr nun eine eigene Fertigungshalle unterstand. Ihre Karriere begann 2004 als gelernte Fluggerätmechanikerin im Airbus-Werk in Nordenham und führte sie vor rund zehn Jahren nach dem Maschinenbaustudium und einem Master in Composite Materials nach Augsburg. Sie schätzt die Kombination aus Mensch, Anlage und Technologie und lobt die familienfreundlichen Bedingungen, von denen die Mitarbeitenden der Oberflächenbehandlung in Augsburg – darunter 30 Prozent Mitarbeiterinnen – profitieren.
Helfende Hände gesucht
Lackierer Christian Sturm in voller Sicherheitsmontur in der EinzelteillackierereiIn der Montagelackiererei sowie in Schnizers Abteilung aus Einzelteillackiererei und Galvanik ist der Bedarf an neuen Oberflächenbeschichtern und Lackierern groß. Erfahrenen Galvanik-Mitarbeitern wird angeboten, sich an der Fachschule für Galvanotechnik in Nürnberg weiterzuqualifizieren, denn die hauseigene Ausbildungswerkstatt konzentriert sich auf den wesentlichen Ausbildungslehrgang zum Fluggerätemechaniker. Für die Nachwuchsgewinnung scheut Premium Aerotec keine Kosten. Die Firma zahlt Aus- und Weiterbildungen und bietet zahlreiche weitere Benefits. Interessierte Oberflächenbeschichter sollten engagiert, qualitätsbewusst und zuverlässig sein, betont Edelmann.
Den Fachkräftemangel spürt der Flugzeugzulieferer auch in den Lackierereien. Weil es das Berufsbild Flugzeuglackierer nicht gibt, setzt Schnizer hier auch auf Fahrzeuglackierer, die angesichts der aktuellen Schwäche in der Automobilindustrie neue Aufgaben übernehmen möchten, um den Arbeitskräftebedarf zu decken. Grundsätzlich sind Maler, Lackierer, Spritzlackierer und Industrielackierer für die Aufgaben in der Einzelteil- und Montagelackiererei interessant. „Neben fachlichen Kompetenzen sollen Mitarbeiter zu unserem Team passen. Wir haben verschiedene Nationalitäten und Kulturen im Team und legen darauf auch viel Wert“, definiert Schnizer die Rahmenbedingungen für neue Mitarbeiter. Und die Aussichten für die Zukunft sind durchaus gut. Bei Airbus stehen weit über 8000 Bestellungen im Orderbuch. Mit derzeit deutlich über 700 Auslieferungen pro Jahr, Tendenz steigend, sind die nächsten zehn Jahre gesichert.
Die Aufgaben in Augsburg sind spannend, aber auch anspruchsvoll, weil Produktionsdruck und Wirtschaftlichkeit möglichst in einem vernünftigen Verhältnis jongliert werden müssen, was besonders im Zusammenspiel von Galvanik und Einzelteillackiererei deutlich wird. Letztere wird von Sebastian Stieb geleitet. Bis er Meister wurde, arbeitete er in der Strukturmontage für das Militärtransportflugzeug A400M. Er und Michael Edelmann kommen besonders dann ins Schwitzen, wenn die tagtägliche Serienfertigung für neue Flugzeugstrukturen durchbrochen wird. Das geschieht etwa bei der Ersatzteilfertigung. Muss ein Flugzeug wegen Mängeln am Boden bleiben, im Branchenjargon Aircraft on Ground genannt, muss schnell nachproduziert werden, um die rapide auflaufenden Kosten einzudämmen. Und zwar auch für Flugzeuge, die nicht mehr gebaut werden, wie den A300. Das Ersatzteilgeschäft macht gemeinsam mit Bauteilen für den After Sales-Bereich etwa fünf Prozent der Produktion aus.
Mehr Arbeit durch gesteigerte Flugzeugproduktion
Zurück in der Montagehalle empfängt Christian Blank. Er ist der zuständige Meister für die Montagelackiererei. Zwischen seiner Abteilung und der Galvanik und Einzelteillackiererei liegt der weitläufige Montagebereich, in dem die Flugzeugstrukturen auf Gerüsten zusammengebaut werden. Wenn die fertig montierten Rumpfstrukturen bei ihm eintreffen, sind die Bauteile, die nach der Montage schwer zugänglich sind, in der Einzelteillackierung bereits lackiert worden. Blank ist ein Eigengewächs wie Franzisca Schnizer, hat ab 1999 Fluggerätmechaniker gelernt und ist dann in die Fertigung eingestiegen, wo er europaweit im Einsatz war. Nach der Weiterqualifizierung in seinem Bereich erhielt er das Angebot, im Bereich Oberfläche einen Meister zu machen – als Quereinsteiger mit nur 27 Jahren. Unter anderem bei Kursen der Deutschen Forschungsgesellschaft für Oberflächentechnik (DFO) schnappte er alles auf, was er über Lackierung lernen konnte.
Hier in der Montagelackiererei soll besonders stark personell aufgestockt werden: von jetzt 47 auf zirka 70 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bis Mitte kommenden Jahres. Grund dafür ist eine Erhöhung der Flugzeugfertigung, die sich auch stark auf Blanks Montagelackiererei auswirkt. Zahlreiche neue Bauteile, darunter Strukturbauteile für den Rear Center Tank des A321 XLR, sind dazugekommen. „In dem Bauteil stecken richtig viele Stunden Arbeit und da braucht man Leute, um das umzusetzen“, begründet Blank den höheren Personalbedarf.
Christian Blank inspiziert das Innere eines Flugzeugrumpfes in der Montagelackiererei
Hohe Kosten für Lackierung und Trocknung
Jetzt in der Mittagspause vor Schichtbeginn ist wenig los in der Montagelackiererei. In einer Lackierhalle steht eine riesige Rumpfstruktur, die in tropischem Klima von 35 Grad und 50 Prozent Luftfeuchtigkeit trocknen soll, solange die Mannschaft noch nicht am Arbeitsplatz ist. Es ist ein Wettlauf gegen die Uhr, um möglichst schnell zu produzieren, damit die zahlreichen Airbus-Kunden weltweit nicht zu lange auf die georderten Flugzeuge warten müssen. Zugleich ist Wirtschaftlichkeit das A und O. Industrielackierungen und Trocknungsprozesse verschlingen Unsummen. Effiziente und schnelle Arbeit ist deshalb wichtig. Die Komplexität seiner Arbeit demonstriert Blank im Inneren eines Heckteils, wo er schwer zugängliche Bereiche zeigt.
Der Fachkräftemangel, die unbedingte Notwendigkeit höchster Qualität bei der Oberflächentechnik sowie der Wettbewerbsdruck zwingen auch zu möglichst hoher Automatisierung. Blank führt zu einer acht Meter hohen und etwa vier Meter breiten Kabine, in der Lackierroboter auf zwei Ebenen installiert sind. Um die sperrigen Rumpfbauteile umfassend zu lackieren, kann die Arbeitsplattform zudem um zusätzliche vier Meter abgesenkt werden. Eine weitere Kabine dieser Art für die automatisierte Lackierung ganzer Rumpfstrukturen sowie zwei für die manuelle Lackierung werden gerade eingerichtet und sind zum Teil schon in Betrieb.
Ping Pong von Mensch und Maschine: Die automatisierte Lackierung von Rumpfstrukturen wird gerade ausgebaut
Dabei ist die hier aufgebrachte Lackschicht noch nicht einmal die letzte, bevor das Flugzeug ausgeliefert wird. Die olivgrüne Grundierung der zur Final Assembly Line überführten Rumpfstrukturen wird nach der Fertigstellung des Jets in Hamburg, Toulouse, USA (Mobile) oder China (Tianjin) noch um eine Außenlackierung ergänzt – schließlich erwarten die Kunden makelloses Aussehen bei der Übergabe.
Auf dem Weg zur Klimaneutralität
Der Flugzeugbau in Augsburg kann inzwischen auf eine 108-jährige Tradition zurückblicken. In dieser Zeit ist die Flugzeugfertigung mit vier Werken in und um Augsburg zu einem der bedeutendsten Arbeitgeber der Region geworden. Die Aussichten für die Zukunft von Premium Aerotec sind gut, dabei spielt das Thema Dekarbonisierung der Luftfahrtindustrie eine wichtige Rolle. Daher wird in der Produktion von Premium Aerotec großen Wert auf Energie- und Rohstoffeffizienz, Solarenergieeinsatz und den nachhaltige Umgang mit Wasser gelegt.
Auch Forschungsprojekte werden gepflegt und Neuentwicklungen vorangetrieben: Projekte im Bereich der Oberflächenreinigung und -aktivierung als vorbereitende Maßnahme für diverse Fügeprozesse finden statt und „bilden das Fundament für die aktive Teilnahme an der Ausarbeitung neuer Flugzeugentwürfe“, heißt es seitens des Unternehmens. Entwickler des Augsburger Luftfahrtzulieferers haben sich u. a. am Engineering einer neuen Türrahmenstruktur beteiligt und in einem weiteren Projekt gemeinsam mit dem Farben- und Lackhersteller AkzoNobel Drohnen zur Qualitätsprüfung von Oberflächen getestet (lesen Sie hierzu auch Galvanotechnik 11/2023, S. 1385).
In Kürze steht im Unternehmen eine organisatorische Umstrukturierung bevor. Die Premium Aerotec Standorte werden Mitte 2025 in die neue Airbus Aerostructures GmbH integriert. In dem Unternehmen mit Sitz in Hamburg sind alle Flugzeug-Strukturbau-Aktiviäten der zivilen Luftfahrtsparte von Airbus in Deutschland gebündelt. Analog ist der Bau von Airbus Flugzeugstrukturen in Frankreich im Unternehmen Airbus Atlantic zusammengefasst.
Auf die Arbeit in den Werkhallen in Augsburg wird das allerdings keinen wesentlichen Einfluss haben – hier geht die Fertigung mit Elan und Begeisterung weiter wie eh und je!
