Die Sanierung von Gebäudeautomations-Einrichtungen in bestehenden Anlagen für einen rationellen und sicheren Betrieb gewinnt zunehmend an Bedeutung.
Luftaufnahme der Uni Paderborn
Der schrittweise Ersatz der veralteten Einrichtungen an der Uni Paderborn durch die modernen und offenen Systeme DIGICONTROL und WEBVISION von GFR ist ein gutes Beispiel für eine effiziente Erneuerung zum Nutzen der Betreiber.
Paderborn kann als Hochschulzentrum auf eine lange Tradition zurückblicken. Bereits im Jahre 1614 wurde in der Paderstadt die Theologische Fakultät Paderborn gegründet – die älteste Hochschuleinrichtung Westfalens. Die Universität Paderborn (gegründet 1972) bietet heute 105 Studiengänge von Bachelor über Master bis Staatsexamen an. Ca. 14.000 Studierende belegen die Fakultäten für Kultur-, Natur- und Wirtschaftswissenschaften sowie Maschinenbau, Elektrotechnik, Informatik und Mathematik. Als Forschungsinstitut ist z.B. das Heinz Nixdorf Institut bekannt.
Ausbildung und Forschung benötigen viele Gebäude, die meisten von ihnen in den 70er- und 80er-Jahren erstellt, brauchten in technischer Hinsicht ein Update. So auch die Gebäudeautomation, welche vielerorts mehr als 12 Jahre alt war. Sie genügte weder in regeltechnischer noch in kommunikativer Hinsicht den modernen Bedürfnissen eines rationellen Facility Managements: Die Betreiber konnten mit dem alten System von der Leitwarte aus nur die Anlagen ein- und ausschalten, die Regler mussten vor Ort eingestellt werden. Ebenso rudimentär waren die Alarm- und Störmeldungen, was einen erheblichen Kontrollaufwand vor Ort erforderte.
Im Dezember 2000 gewann GFR im nahe gelegenen Verl die Ausschreibung für die erste Etappe der Sanierung der Gebäudeautomation. Ausschlaggebend waren das Angebot bezüglich Kommunikation und Offenheit sowie das Preis/Leistungsverhältnis, das am besten den Bedürfnissen der Betreiber entsprach. Vorgabe der Ausschreibung war die Datenkommunikation zwischen den einzelnen Anlagen und dem neuen Gebäudemanagement-System über das vorhandene Campus-Ethernet-Netzwerk sowie eine hohe Redundanz der Datenserver.
Das Netzwerk kommuniziert ab der Leitzentrale sternförmig in die einzelnen Gebäude mit Glasfaser (1000 Mbit/s). Von dort aus werden die Daten über Ethernet (100 MBit/s) in die einzelnen Schaltschränke übertragen. Ein ausgelagerter Teil, Fürstenallee, ca. 6 km entfernt, ist über eine 10 MBit/s-Funkstrecke in das Netzwerk eingebunden. Zu jeder DIGICONTROL-Anlage gehört ein S-Bus-Ethernet-Koppler, um so die Daten der eingesetzten Automationsstationen, welche untereinander mit dem proprietären S-Bus kommunizieren, mit dem übergeordneten Gebäudemanagement-System zu verbinden. Ethernet-Steckdosen mit S-Bus-Koppler in jeder Anlage ermöglichen die Verbindung zwischen dem Notebook vor Ort und dem Gebäudemanagement-System für Inbetriebsetzung und Unterhalt.
Die eingesetzten DIGICONTROL-Automationssysteme ecs 1.+, ecs 3.+ und PCD 1.NT ermöglichen frei wählbare und universelle Regelungs- und Steuerungsfunktionen für alle Gewerke. Als Bedien- und Dateneingabeterminal wurden PCD 1.NT/D-Displays eingesetzt. Eine dialogfähige Bedieneinheit mit LC-Display und Klartextanzeige.
Alle Regelungen in der Uni Paderborn sind nun wie folgt ausgerichtet: Last- und Energiemanagement Höchstlastbegrenzung und Energietagebuch stellen Energieströme transparent dar und geben dem Betreiber die Möglichkeit, den Energieverbrauch individuell zu steuern und zu optimieren.
Adaption Adaptive Regelkreise verstellen automatisch ihre Regelparameter sowie die Ein- und Ausschaltzeiten in Abhängigkeit bereits aufgezeichneter Daten und „Erfahrungen“. So können beispielsweise Heizungen lange vor Nutzungszeitende reduziert werden.
Prognose Last- und Wärmebedarfs- sowie Wetterprognosen ermitteln die optimale Betriebsweise von Kälte- Wärme- und Stromerzeugern und lasten diese unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades optimal aus.
Bedarfsführung Bedarfsgeführte Automation passt die Energiezufuhr dem tatsächlichen Bedarf an.
So wird z. B. die Luftmenge aufgrund der Luftqualität optimal eingestellt, die Beleuchtung über Helligkeitssensoren reduziert, die Pumpenfördermenge druckabhängig und kennliniengerecht betrieben usw.
Raumautomation Die Raumautomation betrachtet und regelt den einzelnen Raum unter Berücksichtigung der Belegungszeiten, der tatsächlichen Anwesenheit, der Raumtemperatur und stellt Heizung, Kühlung, Belüftung, Beleuchtung sowie die Beschattung unter Berücksichtigung maximaler Energieeffizienz ein.