Gebäudetechnik 03.11.2000, 17:27 Uhr

Big Brother kontrolliert mehrere Liegenschaften

Mit unterschiedlichen Leitsystemen ausgestattete Bauten lassen sich von einer einzigen Warte aus betreuen. Voraussetzung für die „offene Leittechnik“ sei die entsprechende Kommunikationsfähigkeit der Reglersysteme, so eine Ingenieurgesellschaft für Gebäudeautomation.

Komplexe Gebäude und weiträumige Liegenschaften werden vermehrt von zentraler Stelle aus überwacht und gesteuert – einmal aus Gründen der Sicherheit, dann aus Wirtschaftlichkeitsüberlegungen, beispielsweise um Energie zu sparen. Angeschlossen an das Leitnetz sind in der Regel die Heizungs- und Klimaanlagen, die Beleuchtung einschließlich Sonnenschutz, die Zutrittkontrolle, mitunter auch der Brandschutz. Dabei wächst bei Planern der Gebäudeautomation das Interesse an herstellerneutralen Systemen, die es gestatten, konkurrierende Reglerfabrikate und Leitsysteme problemlos zu kombinieren. Eine Hamelner Ingenieurgesellschaft bindet in ihr „offenes System“ sogar Produktionsstätten mit ein.
Vorbild für die Entwickler einer Gebäudeleittechnik sind die Kraftwerksbauten, in denen die Überwachung und Optimierung zahlreicher Prozessabläufe im Mittelpunkt steht. In der Tat gleicht die Leitwarte eines großen Gebäudes oft einem Kraftwerks-Leitstand: Für verschiedene Überwachungssysteme und Reglerfabrikate gibt es separate Bildschirme, Fließbilder und Bedientableaus. Indes zeichnet sich ein Wandel ab: Integrative Systeme erlauben die Verknüpfung unterschiedlicher Gewerke und Kontrollorgane und deren Steuerung per PC mit einheitlicher Bedienoberfläche.
Die Digitalisierung ist der Schrittmacher dieser Entwicklung, denn nur mit Hilfe digitaler, kommunikationsfähiger Regler (DDC) ist auch deren Verknüpfung möglich – sofern die Reglerproduzenten ihren Signalcode, das sogenannten Protokoll, offen legen. Das ist auf Druck des Marktes zunehmend der Fall und lässt es zu, unterschiedliche DDC-Systeme in eine „offene Leittechnik“ zu integrieren. Die moderne Leitwarte einer komplexen Liegenschaft ähnelt damit nicht mehr einem Airbus-Cockpit sondern eher einem Bankschalter mit Bildschirm, Maus und Tastatur, mehr nicht.
Zu den Pionieren der offenen Systeme zählt die Hamelner Ingenieurgesellschaft für Gebäudeautomation (Inga), die noch einen Schritt weiter geht und in die Gebäude-Leittechnik auch Produktionsstätten einbindet. Das wurde unlängst bei der Firma Lenze im niedersächsischen Groß-Berkel, einem weltweit operierenden Hersteller von elektrischen Antriebskomponenten, realisiert. Alle haustechnischen Einrichtungen – von der Verwaltung, von zwei Produktionswerken und vom kürzlich fertiggestellten Informationszentrum – können fortan von zentraler Stelle aus parametriert, überwacht und gesteuert werden.
„Der Aufbau des Leitnetzes orientiert sich an der Liegenschafts- und Gebäudestruktur“ erläutert Inga-Sprecher Michael Hanke. Außer der zentralen Leitwarte gebe es Bedienplätze an den jeweiligen Produktionsstätten und bei der beauftragten Servicefirma für die Haustechnik. In der Pförtnerloge stehe ein weiterer Terminal zur Anlagenüberwachung, aber ohne Eingriffsmöglichkeit. Hanke: „Die Leittechnik der über die Jahre hinweg angeschlossenen Liegenschaften wurden stets offen – also fabrikatsneutral – ausgeschrieben, obwohl unterschiedliche Reglerfabrikate einzubinden waren. So sind heute DDCs von Landis&Staefa, SAIA und EIB, ferner speicherprogrammierbare SPS-Steuerungen sowie Ereignismeldesysteme und ältere DDC-Regler aus der Produktion aufgeschaltet.“

In der zentralen Station ein PC mit Periphergeräten

Als zentrale Bedien- und Beobachtungsstation für alle Liegenschaften dient jeweils ein Personalcomputer, der je nach Standort und Aufgabenstellung mit Peripheriegeräten wie Grafikmonitor, Modem, Drucker, Streamer oder USV erweitert ist. Die DDC- und SPS-Unterstationen sind über Mehrfachschnittstellen angeschlossen. Leitungstreiber, Signalumsetzer und Netzwerk-Peripheriegeräte (COM-Server) ermöglichen die Nutzung bereits vorhandener Netzwerke und anderer Leitungswege. „Damit lassen sich über die einheitliche Bedienoberfläche sämtliche gebäudetechnische Anlagen bedienen, überwachen, auswerten und bei Bedarf auch optimieren“ ergänzt Volker Gebhardt, der als technischer Leiter der Inga auch für die kundenorientierte Softwareentwicklung verantwortlich ist.
Informationen über einen bestimmten Anlagenteil erhält man über die grafische Bedienoberfläche, die auf der bekannten Fenster- und Maustechnik beruht und die Informationen in Form von Tabellen, Anlagenbildern und grafischen Funktionsverläufen wiedergibt. Gebhardt: „Sämtliche Anlagenzustände, Alarmierungen und Bedienaktionen werden in den Journaleinträgen mit dem Benutzernamen nachvollziehbar dokumentiert und archiviert.“ Bei Bedarf, so bei Grenzwertüberschreitungen oder drohenden Qualitätsverlusten in der Produktion, könne sofort reagiert werden.
Besonderes Augenmerk erfordern in diesem Zusammenhang die klimatischen Bedingungen im Produktionsbereich Frequenzumrichter. Dieser Bereich benötigt konstante Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte, denn die Qualität der gefertigten Frequenzumrichter hängt stark von den Luftzuständen in der Produktionshalle ab. Dazu Michael Matthesius, Branchen-Vertriebsleiter bei Lenze: „Überschreitet die Luftfeuchte 60%, tritt sofort Korrosion auf. Sinkt sie unter 50%, ist mit statischer Aufladung zu rechnen. Die Temperaturwerte dagegen dürfen in der Montagezone nicht unter 20°C liegen, 21°C aber nicht überschreiten“. Heizungs- Lüftungs- und Kälteanlage müssen folglich auf der DDC-Ebene ständig miteinander kommunizieren und Trendentwicklungen frühzeitig erkennen.

Genaue Fehleranalyse per Daten-Fernübertragung

Im jüngst aufgeschalteten Informationszentrum der Firma Lenze hat dagegen die Behaglichkeit von Gästen und Mitarbeitern Priorität. Außer den thermischen Einflussgrößen wird über zentrale Sensoren die Helligkeit des einfallenden Tageslichts gemessen und auf die verschiedenen Räume umgerechnet. Überschreitet die natürliche Helligkeit den gewählten Wert, schaltet sich die künstliche Beleuchtung automatisch gruppenweise aus. Alle Anlagen, die Sonnenjalousien inklusive, lassen sich überdies zeitgesteuert ein- und ausschalten.
Alarmmeldungen würden mitunter an die Serviceabteilung der Inga übermittelt, berichtet Firmensprecher Hanke. Die Alarmweiterleitung erfolge per Sprachausgabe an Telefone, und zwar mit der Möglichkeit der Fernquittierung. „Mit dem neuen Alarmmodul 16-Voice ist es erstmals möglich, Störmeldungen aus der IBS-Gebäudeleittechnik per Sprachausgabe an jedes Telefon zu übermitteln,“ versichert der Inga-Sprecher. Zum Handwerkszeug des Bereitschaftspersonals gehöre ferner ein Laptop, mit dem vor jedem Ort die Kundenanlagen angewählt werden könne. Eine neue Webbrowserversion des IBS mache es möglich, von jedem PC mit Internetzugang aus die Anlagen zu checken und zu bedienen – freilich nur mit Passwort und Usernamen.
Die Daten-Fernübertragung dient der genauen Fehleranalyse – mit der Möglichkeit, einfache Störungen sofort zu beheben. Bilder und Graphiken führen den Servicetechniker auf die gestörten Komponenten, zum Beispiel auf eine Pumpe. „Die defekte Pumpe wird samt Einbauort und Typenbezeichnungen auf dem Bildschirm angezeigt und erlaubt so die schnelle Fehleranalyse,“ verrät Hanke. Redundante Bedienstationen mit unterschiedlichen Bedien- und Alarmkonzepten seien somit entbehrlich. PETER GÖHRINGER

Von Peter Göhringer

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