Schlüssel zur Energieeffizienz
Gebäudeautomation
Wer seine Immobilien heutzutage effizient und nachhaltig betreiben möchte, kann auf eine moderne Gebäudeautomation nicht verzichten, denn sie ist wichtiger Bestandteil des Facility-Managements.
Aufgabe der Gebäudeautomation ist die vereinfachte Steuerung und übersichtliche Überwachung der technischen Funktionsabläufe nach den Vorgaben des Nutzers. So liefert sie Daten für zielgerichtete Optimierungsmaßnahmen und ist damit ein notwendiges Instrument für effektives Energiemanagement.
Hier ist Kompetenz und Vertrauen gefragt – und HELL mit seinen Erfahrungen der richtige Partner.
Leistungen
- Schaltanlagen mit DDC-Automatisierungsstationen
- Feldgeräte und Montage
- Einzelraumregelung und Raumautomation
- Managementebene mit Gebäudeleittechnik
- Brandfallsteuerungen und Brandschutzbussysteme
- Energiemanagement und Optimierungstechnik
Systemintegration
- BACNet
- MOD-Bus
- M-Bus
- EIB/KNX
- LON
Effektive Gebäudeausrüstung für den neuen Campus
Die Region am Niederrhein ist ein attraktiver Hochschulstandort, was auch durch die neue Hochschule unterstrichen wird. Weil die Hochschule Rhein-Waal rasant wächst, brauchte man bald einen neuen Campus, der Platz für Bildung und Forschung schafft. Mit dem neuen Campus Kamp-Lintfort entstand ein auch baulich sehr ansprechender Ort für innovative, interdisziplinäre und internationale Lehre und Forschung.
Mit einem Auftragsvolumen von über 1 Mio. Euro erhielt HELL den Zuschlag zur Ausführung der Gebäudeautomation. Diese beinhaltete die gesamte Steuerungs- und Regelungstechnik für Lüftungen, Heizungsanlagen und Kältetechnik und eine übergeordnete Leittechnik.
Die Automatisierung der zahlreichen Technikzentralen auf dem neuen Campus plante und projektierte das HELL-Team selbst. Gemäß dem Grundsatz der Firma „Alles aus einer Hand“ fand auch der Bau der Schaltanlagen in unternehmenseigener Fertigung statt.
Zur Steuerung und Erfassung der Brandschutzklappen in dem weit verzweigten Lüftungskanalnetz kam ein speziell hierfür konzipiertes Bus-System zum Einsatz. Anspruchsvoll hinsichtlich Umfang und Ausführung war bei diesem Projekt auch die Lösung zur Erfassung sämtlicher Verbrauchszähler mittels M-Bus-Protokoll.
Termingerecht und budgettreu konnte das Bauvorhaben fertiggestellt werden und der Campus Kamp-Lintfort so den Studienbetrieb pünktlich aufnehmen. Die technischen Einrichtungen wurden nach einer umfangreichen Schulung und Einweisung an das Betreiberpersonal übergeben. HELL hat bei diesem Projekt auch die turnusmäßige Wartung und den Support übernommen.
Projekt im Überblick:
- 23 Lüftungsanlagen
- 4 Heizungszentralen
- 2 Blockheizkraftwerke
- 2 Kältemaschinen
- Zahlreiche Sensoren und Aktoren
- Speziell konzipiertes Bus-System
- M-Bus-Protokoll
BACnet in Verwaltungsgebäude
Im Jahr 2006 hat der Aufsichtsrat der Volksbank Krefeld eG beschlossen, das leerstehende Papst-Johannes-Haus zu erwerben, um dort einen Bau der neuen Hauptverwaltung zu errichten.
Der Auftrag für HELL: Die Steuerung und Überwachung der haustechnischen Anlagen. Dabei wurden zwei Schwerpunkt-Schaltanlagen mit insgesamt 10 Feldern und BACnet-Automatisierungsstationen eingerichtet. Weiter hat man eine BACnet-Gebäudeleittechnik mit Fernzugriff auf einem Server-System installiert. Die Heizungs-, Kälte- und Lüftungsanlagen des Gebäudes werden geregelt. Außerdem wurde die Überwachung zahlreicher Betriebs- und Störmeldungen, wie beispielsweise von Aufzügen, Brandmelde-, Einbruchmelde- und Rauchschutzdruckanlagen ermöglicht.
Von Anfang an war man sich bei diesem Projekt sicher, die Konzeption des Land- und Amtsgericht in Düsseldorf werde Maßstäbe setzen und sei als Baumaßnahme dieser Größenordnung für die Landeshauptstadt Nordrhein-Westfalens etwas ganz besonderes. Auch für HELL war dieser Neubau kein „Allerweltsprojekt“, und das nicht nur wegen dessen Grundfläche von über 23.0000 Quadratmetern.
HELL erhielt den Auftrag, nach Plänen des Ibbenbürener Planungsbüros Siganet die komplette Gebäudeautomation des Gerichtskomplexes zu realisieren. Den Strukturen des Gebäudes folgend wurden die Systeme der Gebäudeautomation zunächst konzipiert und schließlich eingerichtet.
Beginnend in den riesigen Technikzentralen der Kellergeschosse galt es zunächst, die zahlreichen Lüftungs-, Heizungs- und Kälteanlagen mit entsprechender Mess- und Regeltechnik auszurüsten und zu automatisieren. Hierzu lieferte HELL selbstverständlich auch die notwendigen Schaltanlagen und Automatisierungskomponenten.
Übergabestationen in den vertikalen Versorgungsschächten des weitläufigen Gebäudes verteilen die Medien für die Kälte- und Heizungsversorgung in den einzelnen Etagen. Hierbei sorgt Technik von HELL dafür, dass die nachgeschalteten Räume bedarfsgerecht versorgt werden und der Betonkern witterungs- und nutzungsabhängig temperiert wird.
Bis in die einzelnen Räume und Zonen des Gebäudes ist Technik und Know-how von HELL eingebaut. Raumklima, Verschattung und Beleuchtung werden über ein LON-Netzwerk mit mehr als 3.000 Knoten gesteuert und optimiert.
Alle Informationen laufen über ein eigens hierfür konzipiertes Netzwerk mit 28 Verteilern und einem 1-Gbit-LWL-Ring als Backbone. Notwendige Verknüpfungen zwischen den Anlagen aller Ebenen können so geschaffen werden. Aber auch die Management- und Bedienebene ist hierüber eingebunden.
Die Planung des neuen Land- und Amtsgerichtes setzte auch in puncto Energieverbrauch auf Effizienz und Sparsamkeit.
Unterhalb des Gebäudes befindet sich das größte Erdwärmeregister Deutschlands. Es sorgt dafür, dass die zur Klimatisierung verwendete Außenluft je nach Bedarf und Möglichkeit vorgewärmt bzw. -gekühlt wird. Ergänzt durch neue Speichertechnik mit Phasenwechselmaterial wurde dieses Verfahren noch weiter verbessert. Die Steuerung der komplexen Lade- und Entladevorgänge in Einklang mit der Betriebsweise der nachgeschalteten Lüftungsgeräte war ebenfalls eine Aufgabe, die HELL im Rahmen dieses Auftrages übernommen hatte.
Projekt im Überblick:
- 13 Informationsschwerpunkte BACnet B-BC
- 36 Zonenregelungen mit BACnet / LonWorks
- 3.000 LonWorks-Knoten für Raumautomation
- Brandschutzklappenbus mit BACnet-Schnittstelle
- 28 Netzwerkverteiler mit redundaten LWL-Backbone
- Management- und Bedienebene BACnet B-AWS
- 12.000 Informationspunkte
- Auftragsvolumen 1,1 Mio. €
In der Gebäudeautomation stand man lange vor dem Problem der fehlenden Interoperabilität. Mit der Einführung und Verbreitung des weltweit genormten BACnet-Protokolls hat sich dies geändert. BACnet ermöglicht, dass Geräte verschiedener Hersteller problemlos zusammenarbeiten. BACnet gilt seit 2004 mit der DIN EN ISO 16484-5 als weltweit gültiger Standard in der Gebäudeautomation. Die AMEV (Arbeitskreis Maschinen und Elektrotechnik für staatliche und kommunale Verwaltungen) definiert mit der Richtlinie BACnet 2011 die Anwendung von BACnet in der Gebäudeautomation in öffentlichen Gebäuden.
HELL hat bereits sehr früh die Bedeutung von BACnet erkannt und sich als Systemanwender von DeltaControls einen erfahrenen Pionier und Experten in Sachen BACnet zum Partner gemacht. Die Spezialisten von HELL sind diesbezüglich bestens geschult und haben Erfahrungen mit jeder Art von Projekten und Aufgabenstellungen. Wir unterstützen unsere Kunden nicht nur bei der bloßen Abwicklung von Projekten, sondern können auch bei konzeptionellen Fragen und Problemen mit Rat und Tat zur Seite stehen.
Projekt im Überblick:
- BACnet Automatisierungsstationen (B-BC)
- BACnet Bedien- und Managementsysteme (Gebäudeleittechnik B-AWS)
- BACnet Feldcontroller
- Systemmiragtionen und -integration
Der angemessene Umgang mit Energie ist heute mehr denn je entscheidender Faktor für die Wirtschaftlichkeit von Immobilien und Anlagen und damit maßgebend für den Erfolg jedes Unternehmens. Entsprechend wächst die Bedeutung von Energiemanagementsystemen stetig. Nicht zuletzt, weil der Gesetzgeber ihre Einführung zur Voraussetzung dafür macht, dass Unternehmen sich von den Umlagen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes befreien lassen können. Zudem ersetzt ein zertifiziertes Energiemanagementsystem die neuerdings für einige Unternehmen durchzuführenden Energieaudits (siehe Info).
EnteliWEB ist eine Gebäudeleittechnik und unterstützt mit seiner Funktionalität die Einführung und Umsetzung eines Energiemanagementsystems. Durch effiziente Erfassung aller Daten und durch Visualisierung wichtiger Aspekte lassen sich Maßnahmen zur Energieeinsparung auswerten und dokumentieren, Energieverbräuche sinnvoll vergleichen und sogar Alarmmeldungen generieren, wenn der Verbrauch einen Grenzwert überschreitet.
In Verbindung mit einem Gebäudemanagementsystem lassen sich vorhandene Strukturen auch für das Energiemanagement nutzen. Es ist nicht länger nötig, getrennte Netzwerke für Energie-Monitoring zu installieren oder ein proprietäres Energie-Controlling einzuführen. EnteliWEB kann mit allen gängigen Schnittstellen kommunizieren.
Betriebs- und Produktionsdaten lassen sich ebenfalls integrieren und mit den erfassten Verbräuchen in Relation setzen. Dank verschiedener Berechtigungsregeln können getrennte Auswertungen und Ansichten für unterschiedliche Mitarbeiter und Unternehmensbereiche bewerkstelligt werden.
EnteliWeb unterstützt den Betreiber, seine Energiekosten zu überwachen und erfüllt zudem die Anforderungen nach DIN EN ISO 50001. Diese weltweit gültige Norm ersetzt die bislang in Deutschland gültige DIN EN 16001. Sie soll beim Aufbau eines Energiemanagementsystems unterstützen. Die Einführung eines solchen Systems ist freiwillig, in Deutschland aber Voraussetzung dafür, dass sich energieintensive Unternehmen von den Umlagen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes befreien lassen können.
Merkmale in einem Energiemanagementsystem:
- Integration vorhandener Strukturen (Zähler, Haustechnik)
- Mehr-Mandanten-fähig
- Web- und Dashboard-Technologien
- Erfüllt Anforderungen nach DIN EN ISO 50001
- Integration von Betriebs- und Produktionsdaten
- Alarm bei Normabweichungen
Info:
Das Gesetz für Energiedienstleistung und andere Energieeffizienzmaßnahmen (EDL-G) verpflichtet alle Unternehmen, die nicht unter die KMU-Definition fallen, d.h. nicht zu den kleinen und mittelständischen Unternehmen zählen, alle vier Jahre ein Energieaudit durchzuführen. Mit der Einführung eines zertifizierten Energiemanagementsystems sind Unternehmen von dieser Pflicht befreit.
Automatisierungsgeräte der Gebäudetechnik haben einen hohen Qualitätsstandard und können sich hinsichtlich der Ausfallsicherheit mit den in der Industrie etablierten Systemen messen. Steigen jedoch die Ansprüche an die Verfügbarkeit, wie beispielsweise bei der Klimatisierung eines Rechenzentrums, ist zusätzliche Redundanz erforderlich. Denn der Ausfall einer einzelnen CPU hätte weitreichende Folgen für die Funktion der gesamten Anlage.
Im Gegensatz zur Industrieautomatisierung kann in der Gebäudeautomation in der Regel nicht auf spezielle Baugruppen zum Aufbau von hochverfügbaren Automatisierungssystemen, wie den H-Systemen der Baureihe S7-400H von Siemens, zurückgegriffen werden. Dass HELL auch für dieses Problem Lösungen konzipiert, zeigt der Anwendungsfall beim Neubau eines Rechenzentrums, bei dem unser Unternehmen mit der Ausführung der Gebäudeautomation beauftragt wurde.
Zur Vermeidung sogenannter „single point of failure“ wurden sämtliche technische Anlagen redundant ausgeführt. Diesen Vorgaben folgend musste auch die übergeordnete Automatisierungstechnik doppelt ausgeführt sein. Realisiert wurde dies durch den Einsatz von zwei baugleichen Systemen, welche sich auf verschiedenste Fehlerkriterien hin gegenseitig überwachen. Bei Störung oder Ausfall des aktiven Controllers übernimmt der Zweite die Steuerung der Anlage im Bruchteil einer Sekunde. Die Umschaltung erfolgt „stoßfrei“, d.h. ohne Auswirkung auf die laufenden Prozesse und Regelungen. Gewährleistet wird dies durch eine von HELL entwickelte Software, die den Zustand beider Systeme ständig abgleicht und synchronisiert.
Damit so früh wie möglich mit der Programmierung innerhalb eines Projektes begonnen werden kann, wird bei HELL mit dem sogenannten Cloud-Engineering gearbeitet. Dahinter verbirgt sich ein Konzept, bei dem eine virtuelle Programmierstation auf einem Server simuliert wird. Der Programmierer kann so bereits im Vorfeld – also vor Fertigstellung des Schaltschranks und Einbau der Automatisierungsstation – mit der Programmierung der Anlage beginnen. Die angelegten Controller spiegeln die im Feld eingesetzten Anlagen exakt wieder. Mit der Möglichkeit, die späteren Datenpunkte zu simulieren und so den täglichen Einsatz im Betrieb wiederzugeben, können bereits viele Probleme vor der Erstinbetriebnahme gelöst werden, ohne dass dabei wertvolle Zeit auf der Baustelle verloren geht.
Bosch Climotion steuert und regelt Lüftungsanlagen nach einem patentierten Verfahren. Hierbei werden auch Zonen und Luftkanalsysteme einbezogen. Durch die Betriebsweise ergeben sich zahlreiche Optimierungs- und Einspareffekte. Erfinder und Inhaber des Ur-Patents ist Albert Bauer. Zunächst wurde das System unter der Bezeichnung BAOPT oder BAUER-Optimierung vertrieben und installiert. 2012 erfolgte die Übernahme durch Bosch Energy und Building Solutions unter der Bezeichnung Bosch Climotion.
Mit dem zukunftsweisenden Konzept von Bosch Climotion sparen Betreiber von Lüftungsanlagen zwischen 30 und 70 Prozent der Energiekosten. Gleichzeitig wird auch das Raumklima durch eine optimale Durchmischung der Raumluft merklich verbessert. Der Algorithmus bewirkt die Bildung einer ungerichteten Luftströmung. „Je höher die Einsparungen, desto angenehmer das Raumklima“ – so verblüffend dieses Versprechen auch klingen mag, es wird erreicht.
HELL hat das zukunftsweisende Konzept Bosch Climotion für die Produkte von Delta Controls implementiert. Durch die konsequente Anwendung nativer BACnet-Kommunikation wird die Integration – insbesondere bei bestehenden Anlagen – deutlich vereinfacht.
Am Bayer-Standort in Wuppertal-Elberfeld wurden in den letzten Jahren fünf Gebäude gleichzeitig geplant und errichtet – während des laufenden Betriebes aller anderen Anlagen. Über 400 Millionen Euro der Investitionen flossen allein in die Erweiterung der Produktion für die Faktor-VIII-Präparate gegen die Bluterkrankung.
Für die technische Ausrüstung des komplexen Produktionsgebäudes, das sich in unmittelbarer Nähe zur Wuppertaler Schwebebahn befindet, lieferte und installierte HELL die Schaltanlagen sowie die regelungs- und messtechnische Ausrüstung der gesamten Gebäudeinfrastruktur der Gewerke Heizung, Klima und Lüftung.
Fast 9 Millionen Euro Auftragsvolumen, eine Bauzeit von zwei Jahre, hohe Qualitätsansprüche bei der Ausführung, Materiallogistik, Terminplanung und Projektabwicklung – dieses Projekt stellte eine besondere Herausforderung für die Techniker und Ingenieure des HELL-Teams dar.
Bild: Quelle Bayer AG
Projekt im Überblick:
- Über 100 Schaltfelder in Modulbauweise
- 2.200 Fühler und Sensoren
- 1.600 Aktoren und Antriebe
- 375km Kabel und Leitungen
- Ca 10.000 geprüfte Loops bzw. Informationspunkte
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