Hochregallager (HRL) bauen: Ab wann lohnt sich die Automatisierung in die Höhe?

Als Investor oder CEO in der Schweiz stehen Sie vor einer fundamentalen Herausforderung: Grundstücke sind teuer und rar. Die logische Konsequenz zur Steigerung der Lagerkapazität scheint die Vertikale zu sein – der Bau eines automatisierten Hochregallagers (HRL). Auf den ersten Blick ist die Rechnung einfach: mehr Palettenstellplätze pro Quadratmeter, weniger Personalbedarf, höhere Effizienz. Dies ist die übliche Argumentation, die sich auf die offensichtlichen Vorteile der Raumverdichtung und Automatisierung konzentriert.

Doch diese Perspektive greift zu kurz. Die üblichen Diskussionen über ROI und Amortisationszeiten übersehen oft die kritischen Abhängigkeiten, die tief in der technischen Ausführung des Systems verborgen sind. Ein HRL ist mehr als nur ein hohes Regal; es ist ein komplexes, integriertes System, bei dem ein einziges schwaches Glied die gesamte Operation lahmlegen kann. Die wahre Herausforderung liegt nicht darin, in die Höhe zu bauen, sondern die systemische Stabilität und Leistung über Jahrzehnte zu garantieren.

Doch was, wenn der Schlüssel zur Rentabilität nicht in der maximalen Bauhöhe liegt, sondern in der obsessiven Kontrolle von scheinbar trivialen Details? Was, wenn die Ebenheit des Bodens einen direkteren Einfluss auf Ihren Gewinn hat als die Anzahl der Palettenplätze? Dieser Artikel verlässt die Oberfläche und taucht tief in die technischen Realitäten ein, die über Erfolg oder Misserfolg Ihres HRL-Projekts entscheiden. Wir analysieren die kritischen Punkte, von Brandschutz in 40 Metern Höhe über die Kosten eines Kranstillstands bis zur Zukunftsfähigkeit Ihrer Software – alles im spezifischen Kontext der Schweizer Normen und Gegebenheiten.

Die folgenden Abschnitte beleuchten die entscheidenden Fragen, die Sie sich als Entscheidungsträger stellen müssen. Sie bieten einen technischen, aber verständlichen Einblick in die Mechanismen, die sicherstellen, dass Ihre Investition nicht nur hoch, sondern auch hochrentabel wird.

Sprinkler oder Sauerstoffreduktion: Wie löscht man in 30 Metern Höhe?

Der Brandschutz in einem Hochregallager ist keine Standardaufgabe. In Höhen von 30 Metern und mehr versagen konventionelle Sprinkleranlagen, da der Wasserdruck und die Verteilung nicht ausreichen, um einen Brandherd effektiv zu erreichen. Die Entscheidung für ein Brandschutzkonzept ist daher eine der ersten und wichtigsten Weichenstellungen im Projekt, die weitreichende Konsequenzen für Bau, Betrieb und Versicherung hat. In der Schweiz müssen diese Konzepte zudem eng mit den kantonalen Feuerpolizeibehörden und der Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen (VKF) abgestimmt werden.

Zwei Hauptsysteme stehen zur Wahl:

• Regalsprinkleranlagen (ESFR): Hier werden Sprinkler nicht nur an der Decke, sondern auch auf mehreren Ebenen direkt in die Regale integriert. Dies erfordert eine komplexe Verrohrung und kann die Flexibilität bei der Lagerung einschränken. Die Wirksamkeit hängt stark von der genauen Positionierung und der Art der gelagerten Güter ab.
• Sauerstoffreduktionsanlagen: Diese Systeme senken den Sauerstoffgehalt in der Lagerhalle permanent auf ein Niveau (typischerweise 15-17%), bei dem die meisten Materialien nicht mehr entzündbar sind. Menschen können sich darin für begrenzte Zeit aufhalten. Der Vorteil ist ein präventiver Schutz, der Schäden durch Löschwasser vermeidet. Der Nachteil sind höhere initiale Investitionskosten und der Energieaufwand für den Dauerbetrieb.

Die Wahl hängt vom Schutzgut ab. Bei hochwertigen, wasserempfindlichen Waren ist die Sauerstoffreduktion oft die überlegene Lösung. Ein reales Beispiel ist das Projekt bei der EMS-CHEMIE AG in Domat/Ems. Dort wurde für das 44 Meter hohe HRL, das höchste seiner Art in der Schweiz, ein spezifisches Brandschutzkonzept in enger Kooperation mit den lokalen Behörden entwickelt, um die extremen Anforderungen zu erfüllen.

Was kostet es, wenn der Kran im vollautomatischen Lager stecken bleibt?

Ein steckengebliebenes Regalbediengerät (RBG) in einem vollautomatischen Hochregallager ist weit mehr als nur ein technisches Ärgernis. Es ist eine operative Bruchstelle, die den gesamten Materialfluss zum Erliegen bringen kann. Die Kosten eines solchen Ausfalls bemessen sich nicht an der Reparaturrechnung, sondern an den Opportunitätskosten: Produktionsstillstand, Lieferverzug, Konventionalstrafen und Reputationsschaden. In einem „Lights-Out“-Lager ohne manuellen Zugriff ist das Unternehmen vom Funktionieren der Technik vollständig abhängig. Die Frage ist also nicht, ob ein Ausfall passiert, sondern wie schnell er behoben werden kann.

Die Belastungen sind enorm. Moderne Regalbediengeräte bewegen Paletten mit bis zu 1,3 Tonnen Ladegewicht pro Palette in schwindelerregender Höhe. Ein Defekt in 30 Metern Höhe ist für interne Techniker oft nicht erreichbar. Die Absicherung gegen dieses Risiko muss daher vertraglich und systemisch erfolgen. Die Kernkomponente ist ein Service Level Agreement (SLA) mit dem Systemanbieter, das garantierte Reaktions- und Behebungszeiten festschreibt. Ein Anbieter mit einem dichten, schweizweiten Technikernetz ist hier ein entscheidender Vorteil.

Weitere strategische Massnahmen umfassen:

• Redundanz: Für kritische Lagerbereiche kann die Planung von redundanten RBGs oder Übergabepunkten sinnvoll sein.
• Notfallprozesse: Definierte manuelle Prozesse, die unter Einhaltung der strengen SUVA-Vorschriften einen Notbetrieb ermöglichen.
• Ersatzteilverfügbarkeit: Vertragliche Garantie, dass kritische Ersatzteile in der Schweiz gelagert werden und nicht erst aus dem Ausland eingeflogen werden müssen.

Die Investition in ein HRL ist somit auch eine Investition in dessen maximale Verfügbarkeit. Der Preis für einen günstigeren Anbieter ohne starkes lokales Servicenetz kann sich im Ernstfall als die teuerste Entscheidung erweisen.

Warum der Boden für ein Hochregal eben wie ein Billardtisch sein muss

Dies ist eine der am häufigsten unterschätzten kritischen Abhängigkeiten beim Bau eines Hochregallagers. Während der Fokus oft auf dem Stahlbau liegt, ist die Qualität der Bodenplatte das eigentliche Fundament für die Performance des gesamten Systems. Ein RBG, das mit hoher Geschwindigkeit durch einen 100 Meter langen und 40 Meter hohen Gang fährt, verzeiht keine Unebenheiten. Jede kleinste Abweichung im Boden wird in der Höhe potenziert, führt zu Schwingungen des Mastes, erhöhtem Verschleiss und zwingt zu einer Reduktion der Fahrgeschwindigkeit.

Die Konsequenz ist direkt und finanziell spürbar: Ein langsameres RBG bedeutet weniger Doppelspiele pro Stunde, einen geringeren Durchsatz und letztlich einen nicht erreichten Return on Investment (ROI). Die versprochene Leistung des Lagers wird in der Praxis nie erreicht. Deshalb gelten für HRL-Böden spezielle Normen, die weit über die üblichen Toleranzen im Industriebau hinausgehen. Die Millimeter-Präzision ist hier keine Übertreibung, sondern eine technische Notwendigkeit.

Die folgende Tabelle zeigt die Unterschiede der Anforderungen. Während die DIN 18202 für allgemeine Zwecke ausreicht, sind für Gassen in Hochregallagern die strengeren Vorgaben der DIN 15185 oder der spezifischen Schweizer SIA-Normen entscheidend.

Spezialisierte Unternehmen wie Twintec, die Sonderebenheiten herstellen, führen diese Arbeiten oft zeitgleich mit der Erstellung der Bodenplatte aus. Dies vermeidet nachträgliches und teures Schleifen der Gassen und verkürzt die Bauzeit. Am falschen Ende zu sparen – beim Boden – ist der sicherste Weg, die Leistungsfähigkeit eines millionenschweren Investments zu kompromittieren.

Doppelspiele pro Stunde: Schafft das Lager wirklich die versprochene Leistung?

Die Kennzahl „Doppelspiele pro Stunde“ ist das Herzstück des Leistungsversprechens eines HRL-Anbieters. Sie definiert, wie viele Paletten das Regalbediengerät pro Stunde gleichzeitig ein- und auslagern kann und bestimmt damit den maximalen Durchsatz Ihres Lagers. Dieses Versprechen in der Realität einzulösen, ist jedoch eine komplexe Aufgabe, die von einer präzisen Abstimmung von Mechanik, Elektrik und Software abhängt. Das Vertrauen in die Zahlen des Anbieters muss durch harte Fakten und vertragliche Garantien untermauert werden.

Ein Projekt wie das der EMS-CHEMIE, bei dem in nur 14 Wochen 1.000 Tonnen Stahl und 500.000 Schrauben verbaut wurden, zeigt die immense materielle und logistische Herausforderung. In diesem komplexen Gefüge müssen die Leistungsziele von Anfang an klar definiert und messbar sein. Die Abnahme des Systems sollte nicht nur eine formale Prüfung sein, sondern einen umfassenden Leistungstest unter realen Bedingungen beinhalten. Dabei wird über einen längeren Zeitraum geprüft, ob das System die zugesagte Anzahl an Doppelspielen unter Volllast erreicht.

Doch mit der Abnahme ist es nicht getan. Die Leistung muss über die gesamte Lebensdauer des Lagers aufrechterhalten und optimiert werden. Dies erfordert ein kontinuierliches Monitoring und eine proaktive Wartungsstrategie. Nur so kann die systemische Resilienz gewährleistet werden, die unvorhergesehene Spitzen im Saisongeschäft oder ein organisches Wachstum des Unternehmens bewältigt.

Steuerungstausch: Wie machen Sie ein 20 Jahre altes HRL fit für Industrie 4.0?

Ein Hochregallager ist eine Investition für Jahrzehnte. Während die Stahlkonstruktion extrem langlebig ist, unterliegt die Steuerungs- und IT-Technik einem viel kürzeren Lebenszyklus. Nach 15 bis 20 Jahren sind Steuerungen (SPS), Frequenzumrichter und IT-Systeme oft veraltet, Ersatzteile werden knapp und die Software ist nicht mehr mit modernen ERP- oder Lagerverwaltungssystemen kompatibel. An diesem Punkt steht jeder Betreiber vor der Entscheidung: Neubau oder Retrofit (Modernisierung).

Ein kompletter Neubau ist selten die wirtschaftlichste Lösung. Ein Retrofit ermöglicht es, die teure und solide Mechanik zu erhalten und nur die „Intelligenz“ der Anlage zu erneuern. Dies kann die Lebensdauer um weitere 15-20 Jahre verlängern und die Anlage für die Anforderungen von Industrie 4.0 rüsten: bessere Vernetzung, Datenanalyse in Echtzeit, höhere Energieeffizienz und verbesserte Diagnosefähigkeiten. Die Herausforderung besteht darin, die Modernisierung bei laufendem Betrieb durchzuführen, um den Stillstand zu minimieren. Dies erfordert eine minutiöse Planung und wird oft schrittweise oder an Wochenenden umgesetzt, wie es beim Bau des dritten HRL der EMS-CHEMIE bei laufendem Betrieb demonstriert wurde.

In der Schweiz hat sich ein Ökosystem von spezialisierten Anbietern etabliert, die sich auf die Modernisierung bestehender Anlagen fokussieren. Wie der Schweizer Logistikverband hervorhebt, sind diese Spezialisten in der Lage, auch Anlagen von Drittherstellern zu modernisieren.

Retrofit-Spezialisten in der Schweiz sind auf die Modernisierung von Anlagen von Herstellern wie Stöcklin Logistik, SSI Schäfer oder Jungheinrich spezialisiert.

– Schweizer Logistikverband, Branchenübersicht Intralogistik Schweiz

Die Entscheidung für ein Retrofit ist eine strategische Weichenstellung. Sie sichert nicht nur den Weiterbetrieb, sondern steigert auch den Wert der Anlage, indem sie deren Leistung und Effizienz auf den neuesten Stand der Technik bringt. Die Fähigkeit, eine Anlage zu modernisieren, sollte bereits bei der ursprünglichen Anbieterauswahl als Kriterium berücksichtigt werden.

Wie planen Sie ein Lager, das ohne Umbau um 50% wachsen kann?

Die grösste Unsicherheit bei einer Langzeitinvestition wie einem HRL ist die Zukunft. Wie wird sich Ihr Geschäft in 5, 10 oder 15 Jahren entwickeln? Ein Lager, das heute perfekt dimensioniert ist, kann morgen schon zu klein sein. Ein Neubau oder eine teure Erweiterung ist oft die Folge. Vorausschauende Planung bedeutet daher, Skalierbarkeit und Modularität von Anfang an in das Konzept zu integrieren. Ziel ist es, ein Wachstum von beispielsweise 50% zu ermöglichen, ohne den laufenden Betrieb zu stören oder fundamentale Umbauten vornehmen zu müssen.

Dies kann auf mehreren Ebenen geschehen:

• Strukturelle Modularität: Das HRL wird so konzipiert, dass es in Modulen erweitert werden kann. Die Stahlkonstruktion und die Fundamente werden bereits für eine zukünftige Verlängerung oder den Anbau einer weiteren Gasse vorbereitet.
• Leistungs-Skalierbarkeit: Das System wird so ausgelegt, dass die Leistung durch das Hinzufügen eines weiteren RBGs in einer bestehenden Gasse oder durch ein Software-Upgrade zur Optimierung der Fahrkurven erhöht werden kann.
• Finanzielle Flexibilität: Statt eines vollständigen Kaufs können alternative Finanzierungsmodelle die Skalierbarkeit unterstützen.

Der Bau des Lagers für EMS-CHEMIE mit seinen 12.800 Palettenstellplätzen auf kleinstmöglichem Raum zeigt, wie wichtig eine durchdachte Vorabplanung ist. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über Finanzierungsmodelle, die unterschiedliche Grade an Flexibilität für zukünftiges Wachstum bieten.

Ab welchen Dimensionen ist der Stapler ein Sicherheitsrisiko?

In jedem manuell oder teilautomatisierten Lager stellt der Mischverkehr von Gabelstaplern und Mitarbeitenden ein inhärentes Sicherheitsrisiko dar. Mit zunehmender Lagerhöhe und -dichte wird dieses Risiko exponentiell grösser. Ein Stapler, der in engen Gängen zwischen 10 Meter hohen Regalen manövriert, hat ein eingeschränktes Sichtfeld. Stress und Zeitdruck erhöhen die Gefahr von Fehlbedienungen, die zu Kollisionen, herabfallenden Paletten oder im schlimmsten Fall zu Personenschäden führen können. Die Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (SUVA) stellt daher hohe Anforderungen an die Sicherheit in solchen Umgebungen.

Der Punkt, an dem der Stapler zu einem inakzeptablen Risiko wird, ist nicht allein eine Frage der Höhe, sondern der Komplexität und Geschwindigkeit der Prozesse. In einem Hochleistungslager, das einen schnellen und fehlerfreien Durchsatz erfordert, wird der Mensch zwangsläufig zum schwächsten Glied. Die Entscheidung für eine Vollautomatisierung ist daher oft nicht nur eine wirtschaftliche, sondern auch eine strategische Entscheidung zur Risikominimierung.

Die Implementierung von SUVA-konformen Massnahmen ist essenziell, um die Sicherheit zu gewährleisten, bis eine Vollautomatisierung umgesetzt wird. Dazu gehören unter anderem die Installation von Schutzvorrichtungen, regelmässige Schulungen und der Einsatz modernster Sensortechnik an den Fahrzeugen. Letztendlich ist die sicherste Gasse jedoch die, in der sich kein Mensch aufhalten muss.

Einführung eines LVS: Wie finden Sie die Software, die zu Ihren Prozessen passt?

Das Lagerverwaltungssystem (LVS), im Englischen Warehouse Management System (WMS), ist das Gehirn Ihres automatisierten Hochregallagers. Es koordiniert jeden einzelnen Prozess: die Einlagerungsstrategie, die Auslagerungsreihenfolge (z.B. FIFO/LIFO), die Steuerung der Regalbediengeräte und die Kommunikation mit der übergeordneten Unternehmenssoftware (ERP-System). Die Auswahl des richtigen LVS ist daher keine IT-Entscheidung, sondern eine fundamentale strategische Entscheidung, die die Effizienz und Flexibilität Ihres gesamten Betriebs bestimmt.

Der grösste Fehler bei der LVS-Auswahl ist, die Software als separates Produkt zu betrachten. Das LVS muss sich an Ihre Prozesse anpassen, nicht umgekehrt. Eine gründliche Analyse Ihrer aktuellen und zukünftigen Materialflüsse, Lagerstrategien und Schnittstellenanforderungen ist die unabdingbare Grundlage. Ein Standard-LVS „von der Stange“ wird den spezifischen Anforderungen eines komplexen, automatisierten Betriebs in der Schweiz selten gerecht. Massgeschneiderte Anpassungen (Customizing) sind in der Regel notwendig.

Ein weiterer kritischer Punkt ist die Integrationsfähigkeit in die bestehende IT-Landschaft. In der Schweiz sind ERP-Systeme wie Abacus weit verbreitet. Ein LVS muss über standardisierte und zuverlässige Schnittstellen verfügen, um einen nahtlosen Datenfluss zwischen Auftragsverwaltung, Bestandsführung und Lagerbetrieb zu gewährleisten. Die Auswahl eines Anbieters mit nachgewiesener Erfahrung in der Anbindung an Schweizer ERP-Lösungen minimiert das Projektrisiko erheblich. Partner wie die Customize AG, Spezialisten für Abacus-Lösungen, können hier entscheidende Unterstützung bieten.

Letztlich geht es darum, einen Softwarepartner zu finden, der nicht nur ein Produkt liefert, sondern Ihren Logistikprozess versteht und Sie von der Planung über die Implementierung bis zum Go-live und darüber hinaus begleitet. Die Software ist der Schlüssel, um das volle Potenzial der teuren Mechanik und des Stahls auszuschöpfen.

Um die Rentabilität Ihres Hochregallager-Projekts sicherzustellen, müssen technische Präzision und strategische Voraussicht Hand in Hand gehen. Eine detaillierte Analyse Ihrer spezifischen Anforderungen durch Experten ist der nächste logische Schritt, um eine fundierte Investitionsentscheidung zu treffen.