Soll-Ist Ausgabe Nr. 47/2009 Kundenzeitschrift der Building Technologies Division www.siemens.de/soll-ist Deutsche Flugsicherung Hohe Verfügbarkeit durch GLT-Applikationsserver Ozeaneum Stralsund BACnet sichert Leben in 44 Aquarien Kooperation mit Osram Einzigartiges Angebot der Gebäudetechnik Können alte Gebäude genauso energieeffizient sein wie neue? Bezahlbare Gebäudemodernisierung: Unsere innovativen Lösungen für Energieeffizienz senken Emissionen und Kosten. Von intelligenter Gebäudetechnik über Licht und Lichtmanagement von OSRAM bis hin zu Finanzierung: Siemens bietet bei der Modernisierung von Gebäuden umfassende Energiesparlösungen. Sie reduzieren den CO 2 Ausstoß und helfen unseren Kunden ihre Energiekosten bis zu 50 % zu senken – die Kosten für Beleuchtung sogar bis zu 80 %. www.siemens.de/buildingtechnologies Answers for infrastructure. Editorial „Die Gebäudeleittechnik wird zum Schlüssel für die Kontrolle des Energieverbrauchs und der laufenden Betriebskosten Ihres Gebäudes.“ Thomas Rennekamp, Projektleiter Maximize Efficiency!* Liebe Leserinnen, liebe Leser, Siemens fühlt sich verpflichtet, die Energieeffizienz der Gebäudeinfrastruktur unserer Kunden zu verbessern. Als Mitglied verschiedener globaler Initiativen bieten wir seit Jahren individuelle Lösungen zur Energieeffizienz an. Mit dem Schwinden der fossilen Reserven, den damit einhergehenden Öl- und Gaspreissteigerungen und dem wachsenden Kohlendioxid-Ausstoß gewinnt das Thema Energieeffizienz weiter an Bedeutung. Die weltweit zunehmende Verbrennung fossiler Energieträger beschleunigt den Klimawandel. Die Steigerung der Energieeffizienz wirkt dagegen dämpfend auf die Preise, senkt die Abhängigkeit von Energie-Importen und mindert den Ausstoß von klimaschädlichem Kohlendioxid (CO2). Darüber hinaus erhöht eine Steigerung der Energieeffizienz die Versorgungssicherheit in Deutschland. Tatsächlich gibt es bereits heute eine Fülle von Lösungen und energieeinsparenden Technologien, mit denen Sie den Verbrauch auf Anhieb deutlich reduzieren können. Hierfür stellt Siemens umfangreiche Gebäudeautomations- und Technische Gebäudemanagement-Funktionen bereit, für neu zu erstellende Gebäude als auch zum Nachrüsten in bestehenden Gebäuden. Building Technologies unterstützt Sie zudem mit Dienstleistungen wie Energiespar-Contracting bei der Verfolgung Ihrer ökonomischen und ökologischen Ziele. Wir stehen bereit, Sie mit innovativen Lösungen und Produkten für eine effiziente Gebäudeautomation und zuverlässige Gebäudesicherheit zu unterstützen. In jedem Gebäude. Unsere Gebäudeautomationssysteme integrieren die Informationen der gesamten Gebäudetechnik, sie steuern und regeln die Heiz- und Kühlsysteme, die Belüftungsund Klimaanlagen, die Beleuchtung, die Sonnenblenden sowie Brandschutz- und Sicherheitssysteme. Die Gebäudeleittechnik wird damit zum Schlüssel für eine wirksame Kontrolle des Energieverbrauchs und der laufenden Betriebskosten Ihres Gebäudes. Helfen Sie uns, die Umwelt zu schonen und investieren auch Sie in die Energieeffizienz Ihrer Gebäude. Als Beitrag zum Umweltschutz wurde diese Zeitschrift erstmals auf Papier aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern gedruckt und an die Abonnenten klimaneutral versendet. Angesichts der spürbaren Veränderung im Einkaufsverhalten der Eigentümer sowie der öffentlichen und privaten Gebäudebetreiber geraten die Energiekosten stärker in den Fokus: Investitionen in neue Anlagen werden zunehmend unter Berücksichtigung der späteren, laufenden Betriebskosten getätigt. Neue Gebäude sollen zudem nach zukunftsorientierten NiedrigenergieStandards erstellt und mit energiesparender Technik der höchsten Effizienzklasse ausgerüstet werden. Und für den Bestand wird erwartet, dass mithilfe von Nachrüstungen schnelle Senkungen von Energieverbrauch und CO2-Emissionen erreicht werden. Ich wünsche Ihnen viel Spaß bei der Lektüre! Thomas Rennekamp *Maximize Efficiency! steigert die Wirtschaftlichkeit Ihrer Gebäudeinfrastruktur. Informationen unter: www.siemens.de/me Nr. 47/2009 Soll-Ist 3 Foto: Heidelberger Druckmaschinen Contents 6 Heidelberger Druckmaschinen Lifecycle Management Total Building Solutions 6Heidelberg entscheidet sich für BACnet Bestehende komplexe Leittechnikfunktionen mit Desigo verlustfrei in die neue BACnet-Welt übernommen. 20Intensivstation für Hering & Co. immer im Blick Kaltwasserfische in Aquarien sind eher selten: Im Ozeaneum Stralsund sorgt die gewerkeübergreifende Gebäudeautomation für deren Wohlbefinden. Products & Systems 10 G ewobag setzt auf geringinvestive Energiesparmaßnahmen Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser: Der Kesselnutzungsgrad von 76 Heiz­kesselanlagen wird jetzt online überwacht. 16Deutsche Flugsicherung installiert großflächiges BACnet-Netzwerk GA-Systeme in den DFS-Liegenschaften dürfen nur fünf Minuten pro Jahr ausfallen. Eine virtuelle Serverplattform macht es möglich. 4 Soll-Ist Nr. 47/2009 24Beleuchtungsanlagen verbrauchen weltweit rund 19 Prozent der elektrischen Energie Effiziente Beleuchtungsanlagen sparen nicht nur Strom, sie entlasten auch die Raumkühlung im Sommer. Interview mit Peter Dobiasch von Osram. 28Von der energiesparenden Beleuchtung zum produktiven Licht Der Life-Cycle-Gedanke und der Produktivitätsfaktor „gutes Licht“ spielen eine zunehmend größere Rolle. Foto: Deutsche Flugsicherung 16 Deutsche Flugsicherung 20 Ozeaneum Stralsund Academy 30 Weniger Dampf, mehr Regelungsintelligenz Energetische Schlankheitskur für das Reinhard-Nieter-Krankenhaus: Die Wärmeleistung wurde von 16 auf fünf Megawatt zurückgebaut. 34 Die Plattform für aktuelles Branchenwissen Das neue Seminarprogramm der Building Technologies Academy erscheint im November. Foto: Fotolia Savings & Services Herausgeber Siemens AG Industry Sektor Building Technologies Division Friesstraße 20, 60388 Frankfurt/Main Projektleitung Thomas Knigge (V.i.S.d.P.) Redaktionelle Mitarbeit Wolfgang Schmid Pressebüro für Technische Gebäudeausrüstung Postfach 440221, 80751 München Gesamtherstellung Punktum Werbeagentur GmbH, Marktplatz 4, 61118 Bad Vilbel Umweltnachweis Die gedruckte Ausgabe dieser Kundenzeitschrift wurde mit einem FSC-zertifizierten Papier hergestellt. Bildnachweis Siemens AG, soweit nicht anderweitig angegeben. Titelbild Niederlassung der Siemens AG in Hamburg Die von Siemens Real Estate verwaltete Liegenschaft wurde erfolgreich saniert und nachträglich als GreenBuilding zertifiziert. Nr. 47/2009 Soll-Ist 5 Lifecycle Management In Wiesloch-Walldorf – im Bild das Verwaltungsgebäude – werden sämtliche Bogenoffset-Druckma Heidelberg entscheidet sich für BACnet Stufenweise Modernisierung ohne Funktionsverlust 6 Soll-Ist Nr. 47/2009 schinen für den Weltmarkt hergestellt. In mehreren Stufen wurden die Automations- und Leitsysteme modernisiert. Wichtig für den Kunden war die nahtlose Übernahme bestehender komplexer Leittechnik-Funktionen wie Prozessreaktionsprogramme, Lastspitzenprogramme, Zeitschaltprogramme sowie die vorhandene MSR-Technik in die Desigo-Welt. Die Gebäudeleittechnik ist bei den meisten Industrieunternehmen ein wichtiges Werk­ zeug zur Absicherung der Produktion und zur Erhöhung der Fertigungsqualität. Ände­ rungen an der Geräte- und Systemstruktur sind deshalb aus Sicht der Nutzer auch mit Unwägbarkeiten und Risiken verbunden. Bei der Heidelberger Druckmaschinen AG (HDM) machte man sich deshalb bereits im Jahre 2001 Gedanken, wie die vorhandenen Gebäudeleitsysteme beziehungsweise Automationsstationen in den beiden Werken Heidelberg und Wiesloch-Walldorf in ein ganzheitliches, zukunftssicheres Konzept überführt werden könnten. Äußerer Anlass für die Überlegungen war der Handlungsbedarf, der sich durch das nach 15 Jahren Betriebsdauer erreichte Lebenszyklus­ ende der Automationsstationen der Typen EKL-P, EKL-N und EKL-X von Landis & Gyr ergab. Vor diesem Hintergrund entwickelten das Ingenieur­büro Kern und Schneider, Bodenheim bei Mainz, zusammen mit den HDM-Mitarbeitern für die beiden Standorte Heidelberg (Hauptverwaltung) und Wiesloch-Walldorf das Migrationskonzept „ZIG – zukünftige integrale Gebäudeautomation“ mit folgen­den Nutzeranforderungen: ufbau eines eigenständigen Netzwerkes A in Ethernet-Technologie für die bestehen­ den und künftigen Gebäudeautomations­ systeme ■ Datenübertragung über fabrikatunabhängige BACnet-Technologie auf der ­Automations- und Managementebene ■ Fortsetzung auf Seite 8 Nr. 47/2009 Soll-Ist 7 Lifecycle Management Fortsetzung von Seite 7 ■ ahtlose Übernahme der bestehenden N komplexen Leittechnikfunktionen aus der „bestehenden GLT-Welt“, wie Prozessreaktionsprogramme, Lastspitzenprogramme, Zeitschaltprogramme sowie MSR-Technik, in die „Desigo-Welt“. In den Entscheidungsprozess über die Fortentwicklung der alten Gebäudeleittechnik (GLT) zu einem langfristig ausbaufähigen offenen Gebäudeautomationssystem (GA) wurden auch folgende Eckpunkte aufgenommen: Option auf mindestens zwei Fabrikate auf der Management- und Automationsebene ■ Schrittweise Umstellung der GLT-/DDCAnlagen bei laufendem Betrieb ■ Verbesserung der Anlagenverfügbarkeit ■ Notbedienebene mit lokalem Vorrang ■ Verbesserung der Bedienbarkeit ■ Straffung der Systemarchitektur ■ Eigenständigkeit der GA-Systeme an ­ den beiden Standorten Heidelberg und Wiesloch-Walldorf, jedoch Kopplung ­mittels OPC-Schnittstelle an ein Stör­ meldesystem in der rund um die Uhr ­besetzten Noteinsatzzentrale. ■ BACnet von Anfang an Favorit Obwohl zu Beginn des ZIG-Projektes noch nicht sicher war, ob sich BACnet – seit 2003 weltweit normierter Standard – auf breiter Basis durchsetzt und die MSR-/GA-Indus­trie es nicht nur bei Gateway-Lösungen belässt, entschied sich HDM auf Anraten des Ingenieurbüros für BACnet. Ausschlaggebend war unter anderem, dass Siemens als Markt­führer im Bereich innovativer Gebäu­de­­ auto­mationssysteme mit Desigo als einer der ersten Hersteller ein natives BACnetGebäude­automationssystem vorstellte. Nach den überaus positiven Erfahrungen mit den bereits Anfang der achtziger Jahre installierten Visonik-Systemen – sowohl am Standort Heidelberg wie auch im Werk Wiesloch-Walldorf – war es naheliegend, das auf Rückwärtskompatibilität optimierte Desigo-System als Basis für die integrierte Lösung mit BACnet als Übertragungspro­­tokoll in die engere Wahl zu ziehen. Visonik-Gerätegeneration stufenweise erneuert In der „alten GLT-Welt“ im Werk WieslochWalldorf waren zu Beginn des Projektes „ZIG“ praktisch alle Gerätegenerationen des Visonik-Systems mit folgenden System­ komponenten vertreten: Visonik PDP 11/93 Server 2 1 Visonik PLD4 Server ■ 4 Farbsichtgeräte FSG ■ 220 Unterstationen (EKL-N, EKL-P, EKL-X, PRV1, PRV2) ■ 1 Visonik Insight Bedienplatz ■ 1 Rechner für die Datenaufzeichnung des Energiemanagementprogramms ADP/CC ■ ■ In mehren Stufen wurden die Leitzentralen und die Automationsstationen schrittweise erneuert. Stufe 1:Leitzentrale Desigo und 17 PX-Automationsstationen Stufe 2: Installation von weiteren 45 PX-Automationsstationen Stufe 3: 26 weitere Stationen Stufe 4: 11 weitere Stationen Uwe Ebinger (links) und Walter Urschbach, beide Heidelberger Druckmaschinen AG, freuen sich über die neue Gebäudeleittechnik. Die Feldebene (unten) mit Aktoren und Sensoren blieb unberührt. 8 Soll-Ist Nr. 47/2009 Als neue Leitzentrale wurde ein DesigoServer mit 4 Bedienplätzen eingerichtet. Die Serverhardware ist redundant in einem „Cold Standby-System“ aufgebaut. Der Visonik-Server PLD4 wurde erneuert und ist ebenso redundant als „Cold Standby-System“ mit den PRV-Unterstationen verbunden. Zusätzlich wurden in der zweiten Modernisierungsphase 18 Unterstationen eines Fremdfabrikates über BACnet in das System integriert. Eine wesentliche Erleichterung war das von Siemens entwickelte Werkzeug „Workbench 321“, das die Neuzuordnung der Adressen beziehungsweise der Verdrahtung/ Belegung automatisch durchführt. Inzwischen sind im Werk Wiesloch-Walldorf 99 PX-Automationsstationen installiert worden. Auch am Standort Heidelberg wurde in Etappen modernisiert. Stufe 1: Leitzentrale Desigo und 25 PX-Automationsstationen Stufe 2: Installation von weiteren 25 PX-Automationsstationen Stufe 3: 7 weitere Stationen In der Stufe 2 wurde außerdem eine Unterstation eines Fremdfabrikates erfolgreich über BACnet in das System integriert. Alle Daten aus den noch vorhandenen Visonik-Systemen, den neuen Desigo-Leitzentralen sowie anderer gebäudetechnischer Gewerke werden von BACnet über den Industriestandard OPC an ein Störmeldesystem weitergeleitet. Die OPC-Schnittstelle ist aufgrund ihrer leicht zu implementierenden Funktionalität weit verbreitet. HDM legte großen Wert auf diese Schnittstelle, weil damit Subsysteme verschiedener Hersteller leicht in ein Netzwerk integriert werden können. Die OPC-Station fungiert bei HDM als Datensammler aller Informationen aus den verschiedenen Gebäudesystemen und ist in der Noteinsatzzentrale angesiedelt. Das eigentliche Gebäudemanagement erfolgt über das Bedien- und Visualisierungssystem Desigo Insight. Mit Desigo alle Daten im Griff Mit der neuen „Desigo-Welt“ vereinfacht sich die Betriebsführung ganz wesentlich. Dazu trägt insbesondere die einfache Bedienung, das beliebige Anlegen von Trendkurven in Desigo und über die ADP-Software (Advanced Data Processing) sowie die Vorprogrammierung von arbeitsfreien Tagen bei. Wichtig für den Betreiber ist die einfache Überprüfung von Regelfunktionen, zum Beispiel die Heiz-Kühl-Sequenz einer Klimaanlage. Weitere Neuerungen sind Optimierungsprogramme zur Regelung der freien Kühlung in den Produktionshallen sowie OptimumStart-Stopp-Programme zur Einschalt- und Restwärmeoptimierung von Heizungs- und RLT-Anlagen. Auch die Option, alle Anlagen an arbeitsfreien Tagen mit nur einem Mausklick „geordnet“ auf Aus und Schutz- Wo immer möglich und sinnvoll wurden Schaltschränke umgebaut. Ein spezielles Tool erleichtert die Neuzuordnung von Adressen und Verdrahtung. betrieb zu schalten, ist eine Entlastung für das Betreiberpersonal. Es zeigt sich, dass durch den Wechsel auf Desigo auf der Basis von BACnet das Energiesparen in großen industriellen Liegenschaften erheblich einfacher wird. Fazit Die frühzeitige Auseinandersetzung mit dem inzwischen international genormten und zügig weiterentwickelten BACnet-Protokoll (ISO 16484-5) hat sich als richtig erwiesen. Mit entscheidend war, dass für die weitgehend auf dem Desigo-System basierende Gebäudeautomation Building Technologies als einer der ersten Hersteller schon während des ZIG-Projektes ein natives BACnetGebäudeautomationssystem anbieten konnte. Für die Migrationslösung von Visonik nach Desigo spricht außerdem die fast verlustfreie Rückwärtskompatibilität zur bestehenden „Visonik-Welt“ sowie die minimale Ausfallzeit beim Wechsel der Systeme. Dies ermöglicht eine schrittweise Einführung ohne negative Rückkopplungseffekte auf den Betrieb und die Produktion. Bei der Aufschaltung von Drittsystemen über BACnet muss man jedoch einkalkulieren, dass der Aufwand hierfür größer ist als der für die Desigo-Automation. Siemens Building Tech nologies Michael Leder Tel.: 0621 456-2280 E-Mail: [email protected] ■ Michael Leder ist Mess- und Regeltechniker und seit 12 Jahren Vertriebsbeauftragter sowie Account-Manager in der Region Rhein-Main. Nr. 47/2009 Soll-Ist 9 Products & Systems Gewobag setzt auf Energiesparmaßn Mit Intranet-basierendem Gebäudemanagementsystem 20 Proz Innerhalb von nur sechs Monaten hat die Gemeinnützige Wohnungsbau-Aktiengesellschaft Berlin (Gewobag) 76 Heizkesselanlagen mit einer Gesamtleistung von 60 Megawatt in ihren Liegenschaften über Intranet auf ihre neue Leitzentrale aufgeschaltet. Ziel der Online-Überwachung ist eine Energieeinsparung von mindestens 20 Prozent. Mit ausschlaggebend für die Investition war ein von den Berliner Wohnungsbaugesellschaften initiiertes Messprogramm an großen Heizkesselanlagen. Selbst neue Heizkesselanlagen sollen oft nur Nutzungsgrade von 70 Prozent aufweisen. Zu den einfachen Energiesparmaßnahmen gehört auch eine Überprüfung der Hydraulik und der Pumpenlaufzeiten. 10 Soll-Ist Nr. 47/2009 Bereits seit den neunziger Jahren überwacht die Wohnungsbaugesellschaft einen Groß­teil ihrer Heizungsanlagen mittels analoger Modemverbindungen. Mit der Zeit erwies sich die Modemüberwachung jedoch als vergleichsweise langsam und störanfällig. Da es sich hierbei um ein reines Störmeldesystem handelte und man für eine qualifiziertere Überwachung der Liegenschaften künftig weitere Daten benötigt, beschloss die Gewobag im Jahre 2006, nach einer ausbaufähigen Alternative Ausschau zu halten. Nur 70 Prozent Nutzungsgrad bei neuen Heizkesselanlagen Die Suche nach einem modernen und zu­­ kunftssicheren Fernüberwachungssystem ging mit Kesselnutzungsgrad-Mes­sungen verschiedener Interessengruppen in typischen Berliner Wohnbauliegenschaf­ten einher, die auf signifikant hohe Energieein­ sparmöglichkeiten hindeuteten. So kamen die Initiatoren der Studie „Energiecontracting in der Berliner Wohnungswirtschaft“ zu dem empirisch abgeleiteten Ergebnis, dass durch eine professionelle Betriebsführung geringinvestive ahmen ent Heizkosten eingespart von zentralen Heizungsanlagen in Mietwohnungen ein Energiesparpotenzial von bis zu 37 Prozent realisiert werden kann. Selbst relativ neue Heizkesselanlagen erreichten oft nur Nutzungsgrade von 70 Prozent. Als Ursache für die geringe Effi­zienz wurden unter anderem mehrfache Heizkessel-Überdimensionierungen, falsch eingestellte Regler und Defekte an Aktorik und Sensorik festgestellt. Vor dem Hintergrund der Berliner Unter­ suchungen entwickelten die Haustechniker zusammen mit der Firma Karl Rückert Gebäudeleittechnik, einem Siemens Solution Partner, ein Fernmanagement-Konzept auf BACnet-IP-Basis, das bei etwa gleichen Kosten wie der bisherigen Modemlösung eine permanente Online-Verbindung zu allen aufgeschalte­ten Liegenschaften garantiert, aber weit mehr Daten liefert sowie einen direkten Zugriff auf die Funktionen der Heizungsregler erlaubt. Als hilfreich erwies sich, dass die G ­ ewobag frühzeitig die Vorteile der Ein-­Fabrikat-Politik erkannte und in ihren Liegen­schaften fast ausschließlich Gebäudeautomationsstationen von Siemens Building Technologies einsetzte. Zur Anbindung der Gebäudeautomationsstationen in den Heizzentralen stellt der Netz-Provider ADSL-Verbindungen mit einer Bandbreite von 256 bis 1.024 Kilobits pro Sekunde zur Verfügung. Die Anbindung der Mana­ge­ment­station (Leitzentrale) bei der Gewobag erfolgt über SDSL mit einer Übertragungsrate von 4 Megabits pro Sekunde. Die IP-Adressierung der einzelnen Automationsstationen gehörte mit zum Auftrag des Siemens Solution Partners. 90 Prozent als Zielwert Neben der Weiterleitung von Störmeldun­ gen ist die permanente Überwachung der Kesselnutzungsgrade eine der wichtigsten Funktionen des neuen Fernmanagements. Dazu wurden – wo immer sinnvoll und wirt­ schaftlich – Gaszähler und Wärmemengenmesser mit Impulsausgang nachgerüstet. Aus dem Quotienten aus Energieabgabe und Gasverbrauch wird dann – quasi per Dreisatz – der aktuelle Kesselnutzungsgrad ermittelt und dokumentiert. Erreicht eine Anlage nicht den vorgegebenen Zielwert von 90 Prozent wird nachgeforscht, wo die Ursachen für das Abdriften liegen könnten. Durch die Langzeitmessung des Nutzungsgrades und das Mitschreiben von Abgas­ tem­peratur, Außentemperatur, Vorlauf­tem­pe­ra­tur und Pumpenlaufzeiten, die Hinterlegung von Solltemperaturen (für Wohnungen 20 bis 21 °C, für Seniorenwohnheime und ähnliche Einrichtungen 22 bis 24 °C) sowie die Dokumentation von Absenkzeiten wurde bereits der Grundstein für ein ausbaufähiges Energiemanagement gelegt. Die Auswertung der Langzeitdaten dient derzeit in erster Linie zur Aufdeckung von Schwachstellen und versteckten Defek­ ten, aber auch als Nachweis korrekter Vorlauf-, Rücklauf- und Brauchwarmwassertemperaturen bei Unstimmigkeiten mit Fortsetzung auf Seite 12 Wo immer möglich und auch wirtschaftlich werden Gas- und Wärmezähler mit Zählimpuls nachgerüstet, um den Nutzungsgrad der Heizkessel zu überwachen. Nr. 47/2009 Soll-Ist 11 Products & Systems Mario Richter freut sich über die vereinfachte Bedienung, auch von unterwegs oder von zu Hause. Fortsetzung von Seite 11 Pilotprojekt „Rathausstraße“ Einen wesentlichen Einfluss auf die Investitionsentscheidung der Gewobag hatten die Untersuchungen nach dem Energiemonitor-Verfahren in der Liegenschaft „Rathausstraße“. Anlass war ein sprunghafter, nicht erklärbarer Anstieg des Energieverbrauchs nach der Umstellung des Brennstoffes von Heizöl EL auf Erdgas. Die Messdaten des Energiemonitorings ergaben einen Nutzungsgrad von nur 68 Prozent. Als Hauptursache für den Energiemehrverbrauch erwies sich eine unzureichende regelungstechnische Anpassung der Anlage nach dem Wechsel der Brenner. Durch die Optimierung der Kesselfahrweise (Kesselfolgeschaltung), die Absenkung des Temperaturniveaus der Gesamtanlage, die Anpassung der Heizkurve sowie den Umbau der stufigen Brenner zu zweistufigmodulierend konnten die Verluste bei der Wärmeerzeugung um 15 Prozent, die der Wärmeübergabe und Wärmeverteilanlage um acht Prozent gesenkt werden. Eine nochmalige Überprüfung ergab ein weiteres Einsparpotenzial von vier Prozent durch eine nochmals effizientere Kesselfolgeschaltung. Für die Gewobag hat sich das Pilotprojekt in jedem Fall gelohnt: Mit einer Investition von nur etwa 10.000 Euro konnten rund 600 Tonnen CO2 vermieden und etwa 71.000 Euro an Energiekosten eingespart werden. Damit machte sich die Investition bereits in weniger als zwei Monaten bezahlt. 12 Soll-Ist Nr. 47/2009 Mietern. Weiter besteht die Option, über eine Zusatzsoftware auf der Managementstation Desigo Insight die Daten künftig systematisch zu analysieren und in Chartund Berichtsform wiederzugeben. 76 Heizzentralen in nur sechs Monaten IP-basierende Fernmanagementsysteme lassen sich kurzfristig realisieren, ohne dass die Mieter gestört werden. Bei der Gewobag wurden innerhalb von nur etwa sechs Monaten sowohl das neue Fernüberwachungssystem geroutet als auch die 76 Heizzentralen migriert und aufgeschaltet. Derzeit sind auf das neue Fernmanagementsystem 76 Liegenschaften mit zusammen etwa 8.500 Wohneinheiten und Gewerbeobjekten und einer installierten Kesselleistung von 60 Megawatt (483.000 Quadratmeter beheizte Fläche) aufgeschaltet. Die Kosten für Migration, Netzwerk, Routing und neuer Desigo-Management-Station beliefen sich auf rund 128.000 Euro. Siehe auch Interview auf Seite 13 Siemens Building Tech nologies Stefan Reichstein Tel.: 069 797-86070 E-Mail: [email protected] ■ Stefan Reichstein (31 Jahre) verantwortet das Solution Partner-Programm für das Geschäftsgebiet Control Products & Systems. „Unsere Erwartungen haben sich erfüllt.“ Interview mit Mario Richter zum Thema Fernbewirtschaftung fangen werden konnten. Wir hatten öfters auch den Fall, dass durch diese Blockade die per SMS abgesetzten Störmeldungen aus anderen Gebäuden verloren gingen, wir also der Störung gar nicht unmittelbar nachgehen konnten. Das führte natürlich auch zu Konflikten mit den Mietern. Soll-Ist: Wie erleben Sie das neue Intranetbasierende Überwachungssystem? Was ist der gravierendste Unterschied? Karl Rückert (rechts) im Gespräch mit Mario Richter. Über das Thema Fernbewirtschaftung sprach Karl Rückert im Auftrag der Redaktion Soll-Ist mit Mario Richter, Gruppenleiter im Bereich Technisches Gebäudemanagement der Gemeinnützigen Wohnungsbau-Aktiengesellschaft Berlin. Soll-Ist: Im Rahmen Ihres Auftrags haben wir rund 76 Liegenschaften über das In­ tranet auf Ihre Leitzentrale aufgeschaltet. ­Haben sich Ihre Erwartungen erfüllt? Worin liegt der Unterschied zu den früheren Über­ wachungen per Modem? Richter: Ja, unsere Erwartungen haben sich auf jeden Fall erfüllt. Die Qualität der Überwachung der Anlagen hat sich ganz wesentlich verbessert. Früher mussten wir uns per Modem in die Anlagen einwählen; das war bei der wachsenden Anzahl der aufgeschalteten Gebäude zeitlich sehr aufwendig, auch wegen der begrenzten Modem-Übertragungsgeschwindigkeit. Jede Anlage wurde einzeln angewählt und betrachtet. Das war schon sehr zeitintensiv. Ein anderes Handicap war, dass während der Anlagenanwahl eines Gebäudes die Kommunikation zu den Heizungsanlagen in den anderen Liegenschaften blockiert war, also auch keine Störmeldungen emp- Richter: Mit dem neuen System müssen wir uns nicht mehr einwählen, sondern ­wir sind ständig online und werden so permanent über die wichtigsten Anlagenparameter und Anlagenfunktionen informiert. Im Gegensatz zum früheren Modemsystem werden Störmeldungen und Sollwert­ab­ weichun­gen über das VPN-Netz unmittelbar an unsere Zentrale weitergeleitet und über das Desigo-System visualisiert, das heißt, wir erfahren von möglichen Ausfällen und Sollwertabweichungen noch bevor die Mieter etwas davon merken. Wir arbeiten mit Stand­leitungen in DSL-Technik, mit 24-Stunden-Servicebetrieb, sieben Tage die Woche, ohne Unterbrechung. Da entgeht uns ­keine Störung. Soll-Ist: Wie schätzen Sie den Zugewinn ­ an Funktionen und Überwachungsmöglichkeiten durch die neue Technik ein? Richter: Wir haben natürlich mit dem neuen System und aufgrund des Fortschritts bei der Datenübertragung weit mehr Optionen der Überwachung. Während wir früher quasi nur die Störungen gemeldet bekommen haben, ergibt sich durch das VPNDSL-System in Kombination mit der DesigoGebäudeautomation die Möglichkeit, neben der Überwachung der wichtigsten Sollwerte und Funktionen sowie des Heizkesselnutzungsgrades, auch weite­re Energieeinsparpotenziale zu erschließen. Die Überwachung der Kesselnutzungsgrade halte ich im Übri­gen für eine der wichtigsten und effektiv­s­ten Maßnahmen, um mit geringen Investi­tio­nen höchstmögliche Energie­ kosten­einsparungen zu erzielen. Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Installation Fortsetzung auf Seite 14 Nr. 47/2009 Soll-Ist 13 Products & Systems „Die Überwachung der Kesselnutzungsgrade ist eine wichtige Maßnahme.“ Mario Richter möchte mit Effizienzmaßnahmen steigende Heizkosten kompensieren. Fortsetzung von Seite 13 von Wärmemengenzählern und Gaszählern mit automatisierter Datenübermittlung der Zählwerte an unser Gebäudeautomationssystem. Soll-Ist: Gibt es dazu schon Erfahrungen? Richter: Unser Ziel bei allen unseren derzeit und künftig aufgeschalteten Liegenschaften ist ein Heizkesselnutzungsgrad von mindes­ tens 90 Prozent. Wird dieser nicht erreicht, versuchen wir die Ursache herauszufinden. Manchmal liegen ganz triviale Gründe vor, zum Beispiel Wartungsdefizite. Das System gibt uns auch die Möglichkeit, die Qualität der Wartungsarbeiten durch externe Unternehmen besser zu überwachen. Leider fehlen uns noch einige Impulsausgänge, hauptsächlich bei den Gaszählern, sodass diese Art der Überwachung derzeit noch nicht flächendeckend möglich ist. Die Nach­ rüstung von Impulsausgängen hat für uns somit eine hohe Priorität. Soll-Ist: Wie sehen Ihre weiteren Ziele ­aus? Beabsichtigt die Gewobag tiefer in das Energiemanagement einzusteigen? Richter: Bei den wichtigsten Unternehmen der Berliner Wohnungswirtschaft gibt es schon einige vielversprechende Pilotprojekte mit Energiemonitoring. Unser Ziel ist, die dort gewonnenen Erfahrungen groß­flächig umzusetzen. Wir haben festgestellt, dass Momentanmessungen wenig über den Zustand einer Kesselanlage aussagen. Ein typisches Beispiel ist die Kesselkreis- 14 Soll-Ist Nr. 47/2009 pumpe bei einer Mehrkesselanlage, die ­eigentlich gar nicht in Betrieb sein sollte, aber dafür verantwortlich ist, dass ein an sich außer Betrieb genommener Heizkessel mit warmem Heizungswasser durchströmt wird. Solche energiezehrenden Betriebszustände werden mit unserem System sehr gut dokumentiert. Das kontinuierliche Energiemonitoring sehen wir daher als wichtiges Werkzeug, die einmal erreichte hohe Energieeffizienz unserer Anlagen zu halten und bei neu aufgeschalteten Anlagen schnell eine Übersicht über deren Schwachstellen zu bekommen. Soll-Ist: Gibt es eine Langzeitdokumenta­ tion der gemessenen Werte? Richter: Das ist ein ganz wichtiges Thema: Mieter beklagen sich oft Monate später, dass ihre Wohnung nicht warm genug gewesen sein soll. Das Energiemonitoring versetzt uns in die Lage, in solchen Fällen zu prüfen, ob mit der jeweiligen Anlage alles in Ordnung war und die vorgegebenen Vorlauftemperaturen in Abhängigkeit der damaligen Außentemperatur erreicht wurden. Soll-Ist: Können Sie aufgrund Ihrer Erfahrungen mit dem Energiemonitoring schon etwas über typische Schwachstellen bei den Großkesselanlagen in Ihren Liegenschaften sagen? Richter: Bei den Kesselfolgeschaltungen gibt es sicher noch Optimierungsbedarf. Wie schon gesagt, es kommt schon einmal vor, dass ein nicht benötigter Kessel mit warmem Heizwasser durchströmt wird. ­ „Mit dem Energiemonitoring können wir Mängel aufdecken.“ Oft sind es kleine Bauteile, wie beispielsweise ein Relais, das den Geist aufgegeben hat, die dann aber den Nutzungsgrad eines Wärmeerzeugers beträchtlich senken. Das erkennen zumeist auch die vor Ort tätigen Wartungsfirmen nicht, da diese Zustände innerhalb der zur Verfügung stehenden Wartungszeit gar nicht ausreichend beobachtet werden können. Wir stellen allerdings auch fest, dass es durchaus auch Schwachstellen bei der Programmierung der Kesselfolgeschaltungen gibt. Mit dem Energiemonitoring können wir solche Mängel aufdecken. In einem anderen Fall haben wir uns aufgrund unserer Auswertungen dazu entschlossen, einen mehrstufigen Brenner durch einen modulierenden Brenner zu ersetzen, um damit den Kesselnutzungsgrad anzuheben. Auch das Inbetriebnahmeprozedere von neuen oder modernisierten Kesselanlagen wird durch das Energiemonitoring bedeutend einfacher und zeitsparender, da wir solche Anlagen von unserer Zentrale aus genau beobachten können, also nicht tagelang vor Ort sein müssen. Mit einer Modemüberwachung wäre ein Langzeitmonitoring überhaupt nicht möglich gewesen. die Attraktivität unserer Immobilien, da wir damit die Nebenkosten für die Mieter auf einem akzeptablen Niveau halten können. Das neue Überwachungssystem hat aber auch einen anderen positiven Effekt, der sich monetär schwer darstellen lässt: Es macht uns von Betriebsdienstleistern unabhängig, denn diese versuchen oft ihre eigenen Systeme zu installieren, sodass man in eine gewisse Abhängigkeit gerät. Unser Team konzentriert sich schon seit einiger Zeit rein auf das Gebäudemanagement – dazu gehört auch die Überwachung unserer externen Betriebsführungsunternehmen. Wir räumen unseren Vertragspartnern jedoch eine vertraglich festgelegte Berechtigung ein, unser Gebäudemanagementsystem für die jeweilige Liegenschaft im Rahmen ihrer Betriebsführungstätigkeit zu nutzen. Damit vermeiden wir, dass zusätzliche Systeme installiert werden, die uns in unserer Flexibilität bei der Wahl von Betriebsführungsunternehmen einschränken könnten. Soll-Ist: Beim früheren Modemsystem konzentrierte sich die Bedienung der Anlagen auf eine zentrale Stelle. Jetzt könnten Sie praktisch weltweit von jedem PC aus Ihre Anlagen kontrollieren. Wird diese Möglichkeit von Ihrem Team auch genutzt? Richter: Wir hoffen natürlich, dass künftig auch die Heizkesselhersteller das BACnetProtokoll direkt bedienen und wir mit unserem Desigo-Gebäudeautomationssystem einen direkten Zugriff auf deren Heizkesselregelung bekommen. Die direkte BACnet-Kopplung scheint bei den meisten Heizkesselherstellern leider noch ein Stiefkind zu sein. In vielen Fällen sind wir gezwungen, Großkesselanlagen über Modbus aufzuschalten. Leider fehlt hier die von uns gewünschte Durchgängigkeit. Außerdem ist der Programmieraufwand hoch; eine native BACnetSchnittstelle zur Kesselsteuerung wäre für uns viel wirtschaftlicher. Richter: Da wir mit unserem Team den Notdienst abdecken, ist das für uns eine sehr wichtige und zeitsparende Funktion. Wir selbst managen so auch unsere externen Vertragsfirmen für Wartung und Service, wenn es sein muss, auch von unterwegs aus oder von zu Hause. So können wir unser Personal viel effizienter einsetzen; der Zeitgewinn ist enorm. Soll-Ist: Können Sie schon etwas zur Wirtschaftlichkeit der Investitionen sagen? Richter: Aus wohnwirtschaftlicher Sicht amortisieren sich die Investitionen nur über einen längeren Zeitraum, da sie nicht im Sinne einer Modernisierung umlagefähig sind. Wir finanzieren diese Maßnahmen deshalb aus unserem eigenen Topf, also dem Etat für Instandhaltung. Im Grunde refinanziert sich das Gebäudemanagement über die Verringerung der Heizkosten. Das steigert Soll-Ist: Sie haben sich mit Desigo für ein offenes Gebäudeautomationssystem entschieden, das auf dem BACnet-System basiert. Haben Sie mit diesem offenen Protokoll noch weitere Ausbaupläne? Soll-Ist: Vielen Dank für das Gespräch. ■ Karl Rückert ist Inhaber der gleichnamigen Firma, die er 1998 in BerlinKreuzberg gründete. Heute beschäftigt der engagierte Unternehmer acht Mitarbeiter. Als Solution Partner betreute Herr Rückert unter anderem Projekte für die Messe Berlin und Tetrapak. Nr. 47/2009 Soll-Ist 15 Products & Systems Deutsche Flugsicherun großflächiges BACnetHochverfügbare Gebäudeautomation durch virtuellen GLT-Applikationsserver Die klassische GLT-Systemarchitektur für eine Liegenschaft besteht in der Regel aus einer Anzahl Bedienplätze mit lizenzier­ter GLT-Applikationssoftware. Bei der Deutschen Flugsicherung wird seit einiger Zeit ein Großteil der 500 Liegenschaften durch eine zentrale Serverlösung mit nur noch einer zentral verwalteten GLT-App­lika­tions­ software überwacht. Durch die Zentralisie­ rung der Anwendungssoftware auf einem virtuellen GLT-Applikationsserver (VIGAS) konnte gleichzeitig die GLT-Verfügbarkeit für alle aufgeschalteten Liegenschaften auf 99,99 Prozent gesteigert werden. Radarstation der DFS auf dem Brocken, eine von 500 Liegenschaften, deren gebäudetechnische Anlagen permanant überwacht werden müssen. 16 Soll-Ist Nr. 47/2009 Foto: Deutsche Flugsicherung g installiert Netzwerk Die DFS Deutsche Flugsicherung GmbH in Langen bei Frankfurt betreibt in Deutschland rund 500 Liegenschaften, deren gebäudetechni­sche Anlagen permanent überwacht werden müssen. Auf der Suche nach einer zentralen Serverlösung für die GLT-Appli­kationen der bundesweit verteilten DFS-Liegenschaften zeichnete sich ab, dass die von der DFS gewünschte System­ verfüg­barkeit von 99,99 Prozent – das entspricht einer Ausfallzeit von etwa fünf Minuten pro Jahr – durch die in der Gebäudeautomationsbranche üblichen Lösungen mit Standby-Systemen nicht zufriedenstellend realisiert werden kann. Auch die Spiegelung der Daten auf zwei HardwareServer schied aus, da die Server in diesem Fall unterschiedliche IP-Adressen aufweisen und deshalb beim Um­schalten von den anderen Teilnehmern im Netzwerk nicht erkannt werden. Da in der klassischen IT ähnliche Themenstellungen auftreten, entschied sich das Produktmanagement „MSRTechnik“ der DFS für die Einbindung des DFS-Systemhauses in die Suche nach einem zukunftssicheren wie auch hochverfügbaren Konzept. Dabei zeigte es sich, dass die in Rechenzentren eingesetzte Software VMware des gleichnamigen USUnternehmens die hohen ­Anforderungen an die Verfügbarkeit am besten erfüllt. Basis der gemeinsam von der DFS, dem ­Systemhaus und Building Technologies ent­wickelten Lösung ist ein physikalischer, redundant aufgebauter Server (Host), auf dem mithilfe der VMware-Software virtuelle Ser­verplattformen mit einer definierbaren Performance (Prozessorleistung, RAM-Speicher, Netzwerkkarte, Festplatte) generiert werden. Die Software dient gleich­­zeitig als Betriebssystem des physikalischen Servers. Zur Erzielung einer hohen Fortsetzung auf Seite 18 Nr. 47/2009 Soll-Ist 17 Products & Systems Die Deutsche Flugsicherung in Kürze Die DFS Deutsche Flugsicherung GmbH ist ein bundeseigenes, privatrechtlich organisiertes Unternehmen mit 5.200 Mitarbeitern. Die DFS sorgt für einen sicheren und pünktlichen Flugverlauf. Die Mitarbeiter koordinieren täglich rund 10.000 Flugbewegungen im deutschen Luftraum, im Jahr über drei Millionen. Deutschland ist damit das verkehrsreichste Land in Europa. Das Unternehmen betreibt Kontrollzentralen in Langen, Bremen, Karlsruhe und München. Zudem ist die DFS in der Eurocontrol-Zentrale in Maastricht vertreten und in den Kontrolltürmen der 16 internationalen Flughäfen. Die DFS erbringt weltweit Beratungs- und Trainingsleistungen und entwickelt und vertreibt Flugsicherungs-, Ortungs- und Navigationssysteme. Auch flugrelevante Daten, Luftfahrtpublikationen und Flugberatung gehören zum Angebot. Die DFS hat folgende Geschäftsbereiche: Center, Tower, Aeronautical Solutions und Aeronautical Information Management. Flugkontrollzentren stellen hohe Ansprüche an das Raumklima. Fortsetzung von Seite 17 Verfügbarkeit und zur optimalen Nutzung der po­ten­ziellen Performance der physikalischen Server werden die Host-Server als Cluster (mehrere vernetzte Computer in der Art einer Serverfarm) betrieben. Konkret bedeutet das: Auf dem virtuellen Server sind die GLT-App­li­kationen der verschiedenen DFS-Liegen­schaf­ten installiert, sodass die maßgebliche Gebäudemanagement-Software an nur noch einem Standort gebündelt ist. Die eigentliche „Neuheit“ der VIGAS-­Lösung ist die Kombination bewährter IT-Kom­ponenten ­­zu einem neuen System spe­ziell zur Anwendung in der Gebäude­automation für Gebäude mit dem An­spruch auf eine enorm hohe Performance und Verfügbarkeit. Inzwischen werden etwa 25 Liegenschaften der DFS mit zusammen rund 61.000 Datenpunkten über das neue VIGAS-System überwacht. 18 Soll-Ist Nr. 47/2009 Gespiegelt, redundant und räumlich getrennt Die Festplattenkapazität der virtuellen ­Server wird von einem Speichersystem (EMC Corporation) bereitgestellt, das über ein sogenanntes Storage Area Network (SAN) mit den physikalischen Servern redun­ dant verbunden ist. Das SAN ist ein vom ­eigentlichen Netzwerk unabhängiges LAN mit einem speziell für die Festplattenkommunikation optimierten Protokoll. Innerhalb des Speichersystems sind die Festplatten gespiegelt, wodurch zusätzlich noch eine hohe Datensicherheit erreicht wird. Server und Datenspeicher sind redundant ausgeführt und in zwei räumlich getrenn­ten Racks installiert. Diese Anordnung trägt ­­ zu einer nochmaligen Verbesserung der ­Sicherheit bei. Auf jedem physikalischen Server eines Clus­ ters sind meist mehrere virtuelle Maschinen implementiert. Fällt einer der physikali­ schen Server aus, übernimmt der zweite physikalische Server die virtuellen Maschinen, das heißt, die virtuellen Maschinen fallen nicht aus, sondern sie werden im laufenden Betrieb auf den zweiten physi­ kalischen Server umgezogen (V-Motion). Der VMware-Agent registriert den Ausfall und startet die betroffenen virtuellen Maschinen auf Basis der im Speichersystem deponierten Dateien auf dem anderen physikalischen Server neu. Die Verteilung der virtuellen Maschinen erfolgt dabei in Abhängigkeit der verfügbaren Ressourcen auf den verbliebenen physikalischen Servern. Da nur Daten verschoben werden, verläuft das Prozedere sehr schnell. Wichtig ist, dass im Falle einer Havarie in einem ­virtuellen Speicher die IP-Adressen gleich bleiben und damit ein reibungsloses automatisiertes Umschalten möglich ist. Die für die GLT-Applikationsserver notwendigen Ressourcen sind gemäß den verabredeten minimalen und maximalen Anforderungen konfiguriert und werden vom VMware-Programm innerhalb dieser Marge verwaltet. Bei Bedarf können die Ressourcen auch fest zugeteilt werden. Ein wesentlicher Vorteil: Die Konfiguration der virtuellen Maschinen lässt sich jederzeit nachträglich den veränderten Anforderungen anpassen. Fällt ­einer der physikalischen Host-Server und damit die auf dieser Maschine simulierten Rechner aus, werden diese automatisch und in kürzester Zeit auf einem anderen Host neu gestartet. Anschließend ist der Fotos: Deutsche Flugsicherung ausgefallene virtuelle Server unter der gleichen IP-Adresse wieder verfügbar. Da es sich um eine klassische IT-Lösung handelt, wird die komplette Hardwareplattform, inklusive des Betriebssystems der virtuellen Maschinen, durch das Systemhaus der DFS bereitgestellt. Mehrfach zeitgleicher Zugriff auf GLT-Applikation Als übergeordnete Applikation für die Managementebene hat sich die DFS für das System Desigo Insight von Building Technologies sowie für BACnet als Übertragungsprotokoll entschieden. Damit die GLT-Applikation überall und ohne lokale Installation verfügbar ist, wird sie auf einem Terminalserver bereitgestellt, der den mehrfachen zeitgleichen Zugriff auf die Applikation ermöglicht. Die Datenpunkte werden in einer SQL-Datenbank, ebenfalls ein virtueller Server, verwaltet. Die Terminalserver sind durch die Integration in das DFS-weite Netzwerk in allen anderen DFS-Liegenschaften verfügbar. Der Zugriff auf die GLT-Applikation kann von jedem zugelassenen Rechner der DFS bereitgestellt werden. Externe Liegenschaften ohne LAN-Verbindung werden zunächst via Modem auf den VIGAS-Terminalserver aufgeschaltet. Großflächigstes BACnet-Netzwerk Deutschlands Mit dem VIGAS-System wurde gleichzeitig auch Deutschlands großflächigstes BACnetNetzwerk geroutet. Eine besondere Herausforderung war hierbei unter anderem die Vergabe der BACnet-Device-Adressen sowie der entsprechenden Site-Nummern für sämtliche BACnet-Geräte und DFS-Liegenschaften, um Duplikate zu vermeiden. Während sich die BACnet-Aufschaltung der Managementebenen relativ einfach gestaltete, zeigte sich bei der Aufschaltung von Fremdfabrikaten auf der Automationsebene, dass eine vollständige Durchgängigkeit der Funktionen nicht immer gegeben ist. Probleme bereiteten insbesondere BACnet-Automationsstationen der ersten Generation mit BACnet-Gateways, die sich nur mit zusätzlichem Aufwand in das BACnet-Netzwerk integrieren ließen. Zurzeit werden etwa 61.000 Datenpunkte zur Bedienung/Beobachtung im System verwaltet und zur Verfügung gestellt, wobei die Anzahl der möglichen Zugriffe zwischen drei und zehn liegt. Die zur Langzeitdatenarchivierung und zum Anlagencontrolling installierten ADP-Applikationen (Advanced Data Controlling) laufen als Terminalserver-Version. Seitens der DFS ist in den nächsten zwei bis drei Jahren geplant, sämtliche bundesweit verteilten Liegenschaften auf das VIGASSystem aufzuschalten. Ein Feldtest zur Migration der bestehenden Gebäudeautomation in einer externen Liegenschaft in der Nähe von Frankfurt konnte erfolgreich abgeschlossen werden. Siemens Building Tech nologies Christoph Harnischfeg er Tel.: 069 797-87376 E-Mail: [email protected] ■ Christoph Harnischfeger (51 Jahre) betreut am Standort Frankfurt für die Business Unit Building Automation Kunden aus der Region Rhein-Main. Siemens Building Tech nologies Bernhard Beutel Tel.: 069 797-87496 E-Mail: [email protected] ■ Bernhard Beutel (46 Jahre) ist seit 12 Jahren bei Building Technologies tätig. Er ist Industriemeister Metall sowie ausgebildeter Spengler und Gaswasserinstallateur. Nr. 47/2009 Soll-Ist 19 Total Building Solutions Intensivstation für Hering & Co. immer im Blick BACnet-Gebäudeautomation für Ozeaneum in Stralsund Seit der Eröffnung im Juli 2008 kamen über eine Million Besucher in das Deutsche Meeresmuseum in der Hansestadt Stralsund. Gebäudeautomationssysteme dienen primär dazu, Heizungs-, Lüftungsund Klimaanlagen zu regeln, zu steuern und zu überwachen. Ganz anders im Ozeaneum: Von den insgesamt 76 installierten Schaltschränken werden allein 44 für die Überwachung der Aquarien benötigt. 20 Soll-Ist Nr. 47/2009 Ein Heringsschwarm im Aquarium ist eine besondere Rarität. Gebäudeautomation mit Desigo Managementebene ■ 1 x GA-System vom Typ Desigo Insight mit ca. 8.000 Datenpunkten, darunter 4.200 physikalische Punkte ■ 1 x CAFM-System zum Anlagencontrolling und Verbrauchs- und Energiemanagement ■ 1 x Terminal-Server vom Typ Desigo WEB Automationsebene 3 9 Automationsstationen vom Typ Desigo PXC, verteilt auf 10 Informationsschwerpunkte ■ 9 Arbeitsplatzrechner zur Visualisierung der Anlagen über energiesparende Terminalserver ■ Kopplungen von Drittsystemen B randmeldeanlage ■ Z ugangskontrolle ■ E IB/KNX-System ■ M od-Bus-Zähler ■ A quarientechnik ■ L ON Sicotronic Küchenoptimierung ■ Meeresaquarien sind Besuchermagnete. Das zeigen die Statistiken privater und ­öffentlicher Museen und Erlebniswelten. Ein herausragendes Beispiel für das Besucherinteresse an der Welt unter Wasser ist das Deutsche Meeresmuseum (dmm) in Stralsund; mit rund 600.000 Besuchern pro Jahr gilt es als das am meisten besuchte Museum in Norddeutschland. Die Resonanz auf die einzigartige Sammlung – präsentiert im ehemaligen Katharinenkloster – war Ansporn für einen Neubau, das Ozea­ neum, der im Juli 2008 am Stralsunder Hafen eröffnet wurde. Damit ist die Hanse­ stadt in Mecklenburg-Vorpommern um eine Attraktion reicher: Innerhalb von nur einem Jahr kamen über 1 Million Besucher ins Ozeaneum. Neben dem spektakulären archi­ tektonischen Konzept des Ozeaneums – die Fassade symbolisiert geblähte Segel und der Gebäudegrundriss stellt vier wasser­um­spül­te Steine dar – weist der Behnisch-Bau auch einige gebäudetechnische Beson­derheiten auf. So sind nach dem Vorbild der gebäudeund aquatechnischen Anlagen im Schild­ krötenhaus des Deutschen Meeresmuseums (siehe auch Soll-Ist Nr. 36, Seite 4–7) alle gebäude-, wasser- und aquatechni­schen Anlagen auf einer gemeinsamen Leitzentrale aufgeschaltet. Früher mussten sich die dmm-Mitarbeiter dagegen mit mehr ­ als zehn verschiedenen Steuerungs- und Regelungssystemen sowie deren fabrika­ tespezifischen Bedienoberflächen und Bedien­philosophien auseinandersetzen. BACnet ist bei vielen Herstellern noch gar nicht angekommen Im Idealfall werden hochintegrierte Ge­ bäu­­desysteme, wie beispielsweise ein ­gewerkeübergreifendes BACnet-Gebäude­ automationssystem, zentral geplant, einheitlich ausgeschrieben und möglichst auch integriert umgesetzt. Da es sich beim Deutschen Meeresmuseum um eine Stiftung bürgerlichen Rechts handelt, der unter anderem auch öffentliche Gelder zufließen, mussten alle Gewerke für den Neubau des Ozeaneums separat geplant und EU-weit ausgeschrieben werden. Für die gebäude- und aquatechnischen An­ lagen bedeutete dieses Planungs- und Ver­ gabeprozedere einen Kompromiss zwischen dem Anspruch auf eine hohe Systemintegration einerseits und den Formalismen ­ der Ausschreibung andererseits, dem „leis­ tungs­fähigsten Bieter“ den Auftrag zu geben. Obwohl in der Ausschreibung dezidiert BACnet bzw. native BACnet-Anbindungen vorgegeben waren, zeigte sich bei der Realisierung des Gebäudeautomationssystems (GA) auf der Basis von Desigo, dass der BACnet-Standard bei vielen peripheren Komponenten und Systemen nur zum Teil in die Systeme eingepflegt beziehungsweise bei den Her­stellern noch gar nicht „angekommen“ ist. Dies gilt insbesondere für die Anbieter von Aquatechnik, die nunmehr über proprietäre Kopplungen auf das BACnet-Gebäudeauto­mationssystem aufgeschaltet sind. Auch die ebenfalls separat ausgeschriebenen Drittsysteme, wie Brandmeldesystem, Einbruch­meldeanlage und Arbeitszeiterfassung, sind über die in dieser Branche üblichen herstell­ereigenen Schnittstellen mit der BACnet-GA verbunden. Die Elektrogewerke, wie Licht und Sonnenschutz, sind über EIB-Koppler auf das BACnet-System aufgeschaltet. Da künftig die Reduzierung der Betriebskosten bei der Bewirtschaftung des Ozea­ neums eine wesentliche Rolle spielen wird, sind alle maßgeblichen aquatechnischen und gebäudetechnischen Anlagen mit Wasser- bzw. Wärmemengenmesser (mehr als 50 Stück) ausgestattet, die über ein ­M-Bus-Netz ihre Daten an das Gebäude­ automationssystem weiterleiten. Fortsetzung auf Seite 22 Nr. 47/2009 Soll-Ist 21 Total Building Solutions Fortsetzung von Seite 21 44 Schaltschränke nur für die Aquarientechnik Im Mittelpunkt des GA-gestützten Über­ wachungs-, Bedien- und Betriebskonzeptes im Ozeaneum stehen jedoch weniger die klassischen Gewerke Heizungs- und Klima-/ Lüftungstechnik, sondern die Wasserund Aquarientechnik. Von den insgesamt 76 Schaltschränken werden allein 44 Schalt­ schränke für die Regelung der Ostsee-/Nord­ seeaquarien sowie 18 Schaltschränke für die Lüftungsregelung benötigt. Im Prinzip ähnelt der apparative und regelungstechnische Aufwand in den Technikzentralen und Wärterräumen dem einer Intensivstation, nur müssen im Ozeaneum Heringe und andere empfindliche Kaltwasserfische am Leben erhalten werden. Die Regelung und Steuerung der Aqua­rientechnik beinhaltet folgende Funk­tionen: rfassen aller Sensoren und deren Soll-/ E Ist-Werte, zum Beispiel Wassertemperaturen und Füllstände (zum Teil über seewasserfeste Fühler) ■ Überwachen aller Anlagen zur Wasseraufbereitung, zum Beispiel Filter, UV-Anlage, ­Abschäumer, Tanks, Rückspül­ behälter, Enthärtungsanlagen, Umkehr­ osmose­anlagen, Anlagen zur Aufsalzung von ­Beckenwasser und Ähnlichem ■ Ansteuern von Aktoren (Ventile, Pumpen) zur Regelung des Beckenwassers ■ Absichern der Versorgungssicherheit durch Redundanz. ■ Daten und Fakten zum Museum 8.700 Quadratmeter Gebäudenutzfläche 60 Millionen Euro Gesamtkosten 39Aquarien, davon ein Tunnelaquarium mit einem 4 Meter breiten Durchgang 6 Millionen Liter Wasser, davon 2,6 Millionen Liter im Schwarmfischbecken 150 Tonnen Salz im Wassers 7.000 lebende Tiere 0 °C Wassertemperatur im Polarmeerbecken 12 °C Wassertemperatur im Ostseebecken 1Megawatt maximaler Kältebedarf für Klimaanlagen und Aquarienkühlung 800 Kilowatt maximaler Wärmebedarf 1.400 Kilovoltampere maximale Stromleistung 8.500 Besucher Tagesrekord Vom Deutschen Meeresmuseum zum Ozeaneum Das Deutsche Meeresmuseum im ehemaligen Katharinenkloster zählt mit rund 600.000 Besuchern pro Jahr zu den meistbesuchten Museen in Norddeutschland. Nach dem Anbau eines Schildkrötenhauses im Jahr 2005 waren die Expansionsmöglichkeiten des Museums allerdings erschöpft. Schon Ende der neunziger Jahre gab es deshalb Überlegungen für einen Neubau, der durch die Auslobung eines internationalen Architekturwettbewerbs im Jahr 2001 mit dem Entwurf des Architekturbüros Behnisch & Partner, heute Behnisch Architekten, konkrete Formen annahm. 22 Soll-Ist Nr. 47/2009 Andreas Tanschus, Leiter Technik, sieht im BACnet die Zukunft, auch wenn viele Anbieter von Drittsystemen das Protokoll noch nicht direkt bedienen. Von insgesamt 76 Schaltschränken sind 44 der Regelung der Aquarientechnik zugeordnet. Die Visualisierung vor Ort erfolgt über Desigo-Workstations oder über die Desigo PX-Displays in den Schaltschranktüren. Die Besonderheit dieser aquatechnischen MSR-Anlagen ist das Sammeln aller Daten in einer sogenannten Bluebox. Diese Datensammler erlauben gleichzeitig das Ablesen der Daten vor Ort. Die eigentliche Visualisierung der Anlagen erfolgt über einen Desigo WEB-Server, der beliebig autorisierbare PCs im Büronetzwerk von Ozeaneum und dmm bedient. An insgesamt 10 Informationsschwerpunkten sind zusätzliche Workstations vorgesehen, um die Anlagen funktionsnah zu visualisieren. Trotz der Gateway-Problematik stehen damit die für das Ozeaneum existenziellen Daten aus der Aquatechnik an beliebiger Stelle im Hausnetz quasi verlustfrei zur Verfügung. Eine wesentliche Erleichterung in den Betriebsabläufen der Aquarianer und Gebäudetechniker ist jedoch die einheitliche Visualisierung aller aquarien- und gebäudetechnischen Anlagen über Desigo Insight. Entlastend für den Arbeitsablauf wirkt sich auch die prioritätenorientierte Weiterleitung von Alarmmeldungen per SMS, E-Mail, Fax und Telefon aus. Sicherheit für Fische und Betriebskosten Wegen der Kostenverantwortung des Ozeaneums für den laufenden Betrieb – als GmbH muss das Ozeaneum seine Betriebskosten selbst erwirtschaften – spielt das energieeffiziente Betreiben der gebäude- und aquatechnischen Anlagen eine tragende Rolle. Hinzu kommen hohe Anforderungen an die Sicherstellung der Lebensräume der Fische durch eine artgerechte Temperierung der Aquarien sowie durch eine hohe Verfügbarkeit der Aqua- technik. Alle Messwerte aus den etwa 34 PX-Automationsstationen und den über 50 Wärmemengenmessern werden in einer separaten Desigo-Managementstation (CAFM-Server) gespeichert und mit der Energiemanagement-Software ADP ausgewertet. Dadurch ist es möglich, große Energieverbräuche kontinuierlich auf ihre Energieeffizienz zu überprüfen und gegebenenfalls Schwachstellen im Anlagendesign oder Defekte aufzudecken. Schon kurzfristig soll dieses CAFM-System mit einem Lastspitzenprogramm ergänzt werden, um gezielt elektrische Verbraucher abzuschalten und damit den Leistungspreis für Strom innerhalb der vertraglichen Grenzen zu halten. Lastabwurfpotenzial wird in erster Linie bei den Anlagen im Besucher erbereich gesehen, also durch kurzzeitiges Abschalten oder Zurückfahren von Beleuchtung, von Klima- und Lüftungsanlagen sowie von Anlagen mit speichernden Medien, wie Heizungen und Kälteanlagen. Der Bereich Gastronomie ist bereits mit einem separaten Lastspitzenabwurfprogramm ausgestattet, dessen Funktionen der Pächter selbst beeinflusst. Durch eine nachhaltige Betreiberstrategie, kombiniert mit einer „zweiten Inbetriebnahme“, rechnen die Betriebsingenieure des Ozeaneums mit Energieeinsparungen von bis zu 20 Prozent. Bei jährlichen Energiekosten von etwa einer Million Euro hat sich die zusätzliche Investition in Energiemanagementfunktionen schnell amortisiert. Siemens Building Tech nologies Jan Möller Tel.: 0381 78-2201 E-Mail: [email protected] ■ Jan Möller (38 Jahre) ist gelernter Elektromonteur und hat an der Hochschule Wismar Elektrotechnik studiert. Er ist seit über 11 Jahren für Building Technologies tätig. Nr. 47/2009 Soll-Ist 23 Total Building Solutions „Beleuchtungsanlagen 19 Prozent der elektris Interview mit Peter Dobiasch zum gemeinsamen Angebot von Os „Hell wie der lichte Tag“ – dieser Werbeslogan hat seine Nachfolger nur am „Stachus“ überlebt. Heute setzen Leuchtstelen wie hier in München das Unternehmen zeitgemäß in Szene. Als einziger Anbieter am Markt offeriert Siemens mit seinen Divisionen Osram und Building Technologies (BT) ein durchgängiges Angebot zur Senkung der Energiekosten von öffentlichen und gewerblich genutzten Gebäuden. Durch den gewerkeübergreifenden Ansatz und den daraus resultierenden Synergien sind wirtschaftlich abgesicherte Energieeinsparungen von bis zu 50 Prozent möglich. Über die bislang unterschätzte Rolle effizienter Beleuchtungstechnik, das Zusammenwachsen der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik mit der Lichttechnik sowie die Rolle der Gebäudeautomation als eine Plattform für die Integration der gebäudetechnischen Gewerke äußert sich Peter Dobiasch, Leiter Lifecycle Lamps, Ballasts, Luminaires der Osram GmbH, im folgenden Interview. Das Gespräch für Soll-Ist führte Wolfgang Schmid. 24 Soll-Ist Nr. 47/2009 verbrauchen weltweit rund chen Energie!“ ram und Building Technologies „Die Kosten für Beleuchtung lassen sich bis zu 80 Prozent reduzieren“, bestätigte Peter Dobiasch im Interview. Soll-Ist: Siemens bietet mit seinen Divisionen Osram und Building Technologies seit einiger Zeit ein durchgängiges Dienstleistungsangebot zur Senkung der Energiekosten für gewerblich genutzte Immobilien an. Wie passen die Gewerke Heizungs-, Lüftungs-, Klimatechnik und die dazugehörende Gebäudeautomation auf der einen Seite und die Lichttechnik mit ihren gewerkespezifi­ schen Steuerungssystemen auf der anderen Seite zusammen? Dobiasch: Lassen Sie mich die Situation an­ hand eines Beispiels erläutern. Wir haben in einem Gebäude verschiedene Gewerke, zum Beispiel Heizung, Klima, Lüftung, aber auch die Beleuchtung. Entscheidend für die Höhe der Energiekosten ist die spezifische Nutzung eines Gebäudes. Unabhängig von der gewünschten Wirkung des Lichts für die Beleuchtung bedeutet Licht immer auch ­einen Eintrag von Wärme in das Gebäude. Im Winter entlastet der Licht­strom die Heiz­ kosten, im Sommer und in der Übergangszeit belastet die Beleuchtung – zusätzlich zu den anderen inneren und äußeren Wärmelasten – die Klimaan­lage. Es gibt also ­ge­wisse Wechselbeziehungen zwischen Raum­klimaanlage, Beleuchtung und – nicht zu vergessen – dem Tageslicht über die Fensterflächen. Die Besonnung einer Fassade bedeutet für die jeweiligen Räume immer Licht und Wärme gleichzeitig. Hier setzt unsere Optimierung an: Ich sehe in der feineren Abstimmung zwischen den Gewerken HLK und Beleuchtung jedoch ­­auch die Möglichkeit zu einem besseren, nennen wir es einmal Wohlfühlklima in Gebäuden. „Tageslicht, künstliche Beleuchtung und Klimaanlage müssen aufeinander abgestimmt werden.“ Soll-Ist: Die Rolle von Licht als Energieverbraucher wurde in der Vergangenheit von den Energieversorgern eher heruntergespielt. Warum lohnt es sich jetzt, in neue Lichttechnik zu investieren? Hat die Branche derart große Innovationssprünge gemacht oder sind es die hohen Strompreise, die den Austausch herkömmlicher Leuchtkörper gegen Energiesparlampen begünstigen? Dobiasch: Fakt ist, dass Beleuchtungsan­ lagen weltweit rund 19 Prozent der elektrischen Energie verbrauchen. Wir können mit der uns heute zur Verfügung stehen­den Fortsetzung auf Seite 26 Nr. 47/2009 Soll-Ist 25 Total Building Solutions Fortsetzung von Seite 25 Beleuchtungstechnik ohne Weiteres zwei Drittel der bestehenden Lichtquellen durch effizientere Beleuch­tungs­systeme er­setzen. Den Grund, warum sich die Optimie­rung der Beleuchtung auch wirtschaftlich lohnt, sehe ich in erster Linie in den Inno­vationen unserer Branche. Osram arbeitet konsequent seit mehr als 25 Jahren an der Effizienzverbesserung von Lichtsystemen. Osram war das erste Unternehmen, das elektronische Betriebsgeräte einführte, das heißt, Vorschaltgeräte für den energiesparenden Betrieb von Leuchtstofflampen. Weitere Meilensteine waren dimmbare Leuchtstofflampen und die Tageslichtnutzung. Würde man den Stand der Technik heute flächendeckend umsetzen, könnte man den Strombedarf für Beleuchtung um rund ein Drittel reduzieren. Bezogen auf die 19 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs für Beleuchtungsanlagen ist das ein enormes Einsparpotenzial. Hinzu kommen Kopplungseffekte in klimatisierten Gebäuden, das heißt, effizientere Beleuchtungsanlagen entlasten zusätzlich die Klimaanlagen. Der Einbau von energieeffizienter Beleuchtungstechnik ist deshalb in klimatisierten Gebäuden immer ein doppelter Gewinn. Soll-Ist: Gibt es Faustwerte, wie schnell sich energieeffiziente Lichtlösungen in ­Bürogebäuden amortisieren? Dobiasch: Wir rechnen bei kommerziell genutzten Gebäuden zwischen zwei und vier bis fünf Jahren Amortisationszeit, ­je nach Anspruch des Kunden an die Beleuchtung. „50 Prozent der Bestandsanlagen arbeiten noch mit der Leuchtstoffröhre T8 Basic.“ Soll-Ist: Gibt es im Bereich gewerbliche und öffentliche Gebäude auch minimalinvestive Maßnahmen, bei denen sich ­ der Austausch lohnt? Dobiasch: Wir haben in Europa noch etwa 50 Prozent Bestandsanlagen, die mit der Leuchtstoffröhre T8 Basic arbeiten. Diese können problemlos gegen eine um 20 bis 30 Prozent effizientere T8-DreibandenRöhre ausgetauscht werden. In einem solchen Fall sind die Amortisationszeiten sehr kurz. Durch die Umstellung auf elektronischen Betrieb könnte man dann weitere Peter Dobiasch vor dem Haupteingang in der Hellabrunner Straße in München. 26 Soll-Ist Nr. 47/2009 15 bis 20 Prozent an Energie einsparen. Dazu müsste die Leuchte entweder umgebaut oder – was ich für besser halte – ausgetauscht werden. Im Zuge einer Deckenoder Gesamtrenovierung eines Gebäudes lohnt sich dieser Schritt allemal, auch wenn die Kosten höher sind. Wir empfehlen in einem solchen Fall die T5-Röhre, elektronisch betrieben und mit selbstdimmender Tageslichtfunktion. Dobiasch: Es gibt Anbieter eines ÜberNacht-Service, je nachdem, welche Maßnahme notwendig ist. Da Beleuchtungs­ körper Standardmaße aufweisen, lassen sie sich relativ einfach austauschen, auch im laufenden Betrieb. Das sind zumutbare Arbeiten, die den Büroprozess kaum stören. Soll-Ist: Kommen wir zurück auf das er­ weiterte Portfolio der Siemens AG mit einem durchgängigen Energiespar- und Energieeffizienzangebot für gewerbliche Gebäude. Der Konzern hat hier sehr ambi- Taiwan. Dort ist es uns gelungen, die installierte Licht­leistung gegenüber der ursprünglichen Ausbauvariante um 2 Millionen Watt zu ­reduzieren. In Deutschland haben wir ­gemeinsam mit Building Technologies die Niederlassung in Hamburg (siehe Seite 29 oben) realisiert. Die Einsparergebnisse dort zeigen, dass durch den gewerkeübergreifenden Ansatz eine weitaus höhere ­Energieeffizienz für das gesamte Gebäude zu erzielen ist als durch eine gesplittete, gewerkeorientierte Vorgehensweise. Ein weiteres Beispiel unserer strategischen Wolfgang Schmid (links) im Gespräch mit Peter Dobiasch. Soll-Ist: Für welche Art von Gebäuden bzw. Nutzung lohnt sich die neue Lichttechnik ganz besonders? Dobiasch: Der gesamte Bürobereich bietet sehr große Effizienzpotenziale im Bereich der Beleuchtung. Auch in öffentlichen ­Gebäuden, wie Schulen und Sporthallen, gibt es noch einen hohen Nachholbedarf. Letztendlich geht es in den meisten Fällen jedoch nicht nur um das Thema Energie­ effizienz, sondern primär darum, eine norm­­ gerechte Beleuchtungsstärke zu erzielen, und das bei hoher Lichtqualität. Gutes Licht mit guter Farbwiedergabe verbessert die Leistung des Einzelnen und damit die Produktivität am Arbeitsplatz. Der Blaulichtanteil eines Leuchtkörpers spielt dabei eine ganz wesentliche Rolle. Soll-Ist: Viele Nutzer scheuen den bauli­ chen Aufwand beziehungsweise die Störung des laufenden Bürobetriebs durch Handwerker. Müssen Büros geräumt werden oder bietet Osram beziehungsweise Siemens auch „Nacht und Nebel“-Aktionen oder ­Wochenendschichten an? tionierte Ziele und geht von einem wirtschaftlich zu realisierenden Energieeinsparpotenzial von bis zu 50 Prozent aus. Wie viel Prozent kann eine effiziente Lichttechnik zu diesem Einsparziel beitragen? ­ llianz ist die Klima- und BeleuchtungsA technik auf dem Kreuzfahrtschiff Aida, ­ die in einem gemeinsamen Ansatz noch während der Erstausrüstung energetisch­ optimiert wurde. Dobiasch: Wir gehen beim Energiemix in einem Gebäude von einem Anteil der Beleuchtungstechnik von etwa 30 Prozent aus. Davon lässt sich mit heutiger Technik im Durchschnitt etwa ein Drittel einsparen. „Wir bieten eine Gesamtoptimierung für alle gebäudetechnischen Systeme aus einer Hand.“ „Unseren Energieeffizienzansatz bieten wir auch für die Erstausrüstung von ­Gebäuden an.“ Soll-Ist: Gibt es bereits Referenzen, bei ­denen der neue gewerkeübergreifende Ansatz zum Tragen kommt? Dobiasch: Schon vor der Kooperation mit Building Technologies war Osram bei Maßnahmen zur Verbesserung der Gebäude­ energieeffizienz sehr erfolgreich, beispielsweise bei der Erstausstattung des fast 510 Meter h ­ ohen Towers Taipei 101 in Soll-Ist: Welche Synergien sehen Sie im gemeinsamen Angebot der Divisionen Building Technologies und Osram? Wo ­liegen die Vorteile für den Kunden? Dobiasch: Es gibt zwei wesentliche Aspekte für das gemeinsame Auftreten von BT und Osram. Mit der Optimierung von Gesamtsystemen ist eine deutlich höhere Energieeffizienz zu erzielen als mit einer gewerkespezifischen Einzeloptimierung. Für den Kunden hat unser gemeinsames Angebot zudem den Vorteil, dass er eine Gesamtoptimierung seiner gebäudetechnischen Anlagen aus einer Hand bekommt, Fortsetzung auf Seite 28 Nr. 47/2009 Soll-Ist 27 Total Building Solutions Fortsetzung von Seite 27 also auch nur einen Ansprechpartner hat, der für den Gesamtauftrag verantwortlich ist. Hinzu kommt eine vertraglich zugesicherte Einspargarantie, die bei der Vergabe eines solchen Auftrags an Einzelgewerke schon aus formellen Gründen gar nicht zu realisieren ist. Ein zusätzlicher Mehrwert für den Kunden liegt darin, dass wir auch für die gewerkeübergreifende Kommuni­ kation der Einzelsysteme eine Garantie übernehmen. Bei einer konventionellen Vergabe nach Einzelgewerken ist das kaum möglich. Building Technologies garantiert ein durchgängiges Regelung-, Steuerungsund Überwachungs­konzept auf der Basis internationaler Protokolle. setzung der Richtlinien sehe ich im Ener­ gie­spar-Con­tracting, zumal unser größtes Einsparpotenzial in Europa eindeutig im Gebäude­bestand liegt. Wir sind bei den ­ge­mein­samen Energie-Audits von BT und Osram immer wieder überrascht, welche Einsparpotenziale in den Bestandsgebäuden noch schlummern. Insofern steckt in der Umsetzung der EnEV auch ein enormes Konjunkturprogramm mit einer großen Breitenwirkung auf Wirtschaft, Klimaschutz und Arbeitsplätze. Soll-Ist: Vielen Dank für das Gespräch. Soll-Ist: Wie beurteilen Sie die künftigen Entwicklungen bei Gebäudeeffizienzmaßnahmen? Foto: Osram Dobiasch: Die stufenweise Verschärfung der EnEV auf der nationalen Seite sowie ­ die EU-Gebäuderichtlinie EPBD bewirken natür­lich eine enorme Triebkraft für die energe­tische Gebäudesanierung. Einen ganz wesent­lichen Lösungsansatz zur Um- Von der energies Das Energieeinsparpotenzial von Beleuchtungsanlagen in gewerblich genutzten Gebäuden wird von den meisten Investoren, Liegenschaftsverwaltern und Eigentümern immer noch verkannt. In der Prioritätenliste der wichtigsten Maßnahmen zur Einsparung von Energie bei Neubauten rangiert die Lichttechnik bisher am unteren Ende der Skala, insbesondere wenn Investoren das Sagen haben. Allerdings wendet sich der Markt. „Wer für sich selbst baut, legt größeren Wert auf ein effizienteres Beleuch­ tungssys­tem“ stellt Peter Dobiasch fest. „Der Life-Cycle-Gedanke und der Produktivitätsfaktor ‚gutes Licht‘ spielen bei diesen Kunden eine zunehmend größere Rolle.“ Auch der Trend zur Gebäudezertifizierung nach GreenBuilding-Kriterien zeige bereits positive Rückkopplungen auf die Entscheidungsfindung bei Beleuchtungssystemen. Dobiasch: „Oft fehlen bei der Zertifizierung nur noch wenige Kreditpunkte, um eine Zielmarke zu erreichen. Zusatzfunktionen wie Tageslichtsysteme und der Einbau von Präsenzmeldern können dann die entschei- 28 Soll-Ist Nr. 47/2009 Innovationen senken Emissionen und Kosten Licht setzt Akzente: Niederlassung in Hamburg. Die Sanierung der Niederlassung der Siemens AG in Hamburg ist ein heraus­ra­gen­ des Beispiel für eine gewerkeübergrei­fende Energiesparstrategie (siehe Interview auf Seite 24). Durch einen integrierten Planungs­ ansatz konnte der Energieverbrauch von Wärme und Strom für ­­die aus vier Gebäuden bestehende Liegenschaft um rund 46 Prozent gesenkt werden, der Trinkwasserverbrauch sogar um 64 Prozent. Eine wichtige Maßnahme war unter anderem die abgestimmte Sanie­rung der Beleuchtung und Erneuerung beziehungsweise Nachrüstung der Klimaanlage. Durch den Einbau eines Eisspeichers konnte zusätzlich die Spitzenstromlast für die Klimatisierung gesenkt werden. Ein weiteres Highlight ist die Reduzierung des Luftwechsels mittels Einsatz eines Sauerstoffaktivierungssystems. Zur Verbesserung der Beleuchtung und ­Minimierung des Lichtstromverbrauchs sind alle Leuchtkörper entweder über Präsenzmelder oder über ein Tageslichtsystem geschaltet. Im Rahmen der in vier Bauabschnitten durchgeführten Sanierung wurde auch die Brandmelde- und Sicherheitstechnik komplett erneuert. Betreiber freut sich über GreenBuilding Die von Siemens Real Estate verwaltete Liegenschaft wurde nachträglich nach den Kriterien des EU-GreenBuilding-Programms zertifiziert. Basis für die Zertifizierung sind die real gemessenen Verbrauchszahlen. Das von der Deutschen Energie Agentur unterstützte Programm gibt vor, dass die Primärenergieeinsparung nach der Sanie­ rung mindestens 25 Prozent niedriger sein muss als vor der Sanierung. Erreicht wurde eine Minderung dieses flächen­­bezogenen Kennwertes um 33 P ­ ro­zent. Berücksichtigt man die erhöhte Flächeneffizienz durch die Standortkonzentration, dann schlägt die Gesamtmaßnahme sogar mit einer Einsparung von 51 Prozent, bezogen auf einen Arbeitsplatz, zu Buche. parenden Beleuchtung zum produktiven Licht denden Punkte bringen.“ Tageslichtsys­ teme hätten inzwischen eine hohe Akzeptanz beim Nutzer, da diese unauffällig und ohne Geräusche im Hintergrund arbeiten. „Oft merkt der Nutzer gar nicht, wenn das Licht hoch- oder heruntergedimmt wird“, erklärt Dobiasch. Ein wichtiges Thema für die Zukunft sei die Anpassung der Lichtfarbe an die Anforderungen der jeweiligen Nutzergruppen, deren Aufgaben oder deren gesundheitliche Verfassung. So könne allein durch eine Veränderung des Blau-Anteils im Lichtspektrum von Leuchtstoffröhren die mentale Aufmerksamkeit und Stimmung verbessert werden. „Uns liegen inzwischen ausreichende Erkenntnisse vor, wonach man die Stimmung und damit auch die Arbeitsproduktivität durch Lampen mit hohem BlauAnteil verbessern kann, zum Beispiel für Schichtarbeiter. Auch bei kranken und alten Menschen lässt sich durch eine entsprechende Lichtzusammensetzung die Stimmung verbessern. Biologisch optimiertes Licht ist damit ein Erfolg versprechen­des In Regensburg präsentiert Osram eine Art „Showroom“, der die heute realisierbaren Anwendungen bündelt. Das Gebäude demonstriert, wie weiße und farbige LED außen (rechts) und innen durch Akzent- und Effektbeleuchtung eine besondere Atmosphäre im Besucherbereich (links) schaffen und Arbeitsplätze (Seite 28) energiesparend beleuchten. Rezept gegen Depressionen und andere Erkrankungen“, sagt Dobiasch. Eine wichtige Funktion auf dem Weg zum sogenannten biologischen Licht zur Verbesserung des Wohlbefindens komme ­der LED-Technologie zu, bei der sich der Blau-Anteil im Licht variabel steuern lasse. Denkbar sei auch die Zumischung von blauem LED-Licht zu konventionellen Lampen. Einen radikalen Wechsel von der Niederdruck-Gasentladungslampe zum LED-Licht wird es allerdings nicht geben. Dobiasch: „Wir erwarten einen langsamen Übergang mit einem stetig zunehmenden Anteil an LED-Beleuchtun­ gen, auch im Mix mit Leuchtstoffröhren.“ Nr. 47/2009 Soll-Ist 29 Savings & Services Weniger Dampf, mehr Reinhard-Nieter-Krankenhaus in Wilhelmshaven kappt Wärmeleistung von 16 auf fünf Megawatt Beim Energiespar-Contracting kommt man oftmals mit konventionellen Lösungen nicht weiter, insbesondere wenn der Bauherr Erneue­ rungsmaßnahmen ohne energiesparende Effekte in den Contracting-Vertrag mit einbezieht. Beim ReinhardNieter-Krankenhaus in Wilhelmshaven löste der Einbau einer auf Pflanzenöl basierenden KWK-Anlage den gordischen Knoten: Zahlreiche Pflichtmaßnahmen konnten durch die Einkünfte aus der Ökostromvergütung mit­finanziert werden. Durch Rückbau über­schüssiger Wärme­ leistungen und Downsizing des Wärmeverteilsystems sanken die Energiekosten um rund 75 Prozent. 30 Soll-Ist Nr. 47/2009 Die Heizungs-, Lüftungs-, Klima- und Sanitärtechnik von Krankenhäusern aus den sechziger und siebziger Jahren sind meist über die Jahrzehnte historisch gewachsen. Entsprechend groß ist heute der energetische Ballast, der durch Redundanzen und Überdimensionierungen auf der einen Seite und Auslagerung von Wäschereien, Änderungen von Desinfektionsstrategien und den technischen Fortschritt auf der anderen Seite entstanden ist. Bei der Umsetzung eines Sanierungs- und Modernisierungskonzeptes beim ReinhardNieter-Krankenhaus (RNK) im Rahmen ­ von Energiespar-Contracting von Siemens zeichnete sich schon während der Grobund Feinanalyse ab, dass die im Laufe der Jahrzehnte installierte Auslegungs-Gesamt­ wärmeleistung von 16 Megawatt auf aktuell fünf Megawatt gesenkt werden kann. Die lokalisierten Schwachstellen sind typisch für Krankenhäuser dieser Generation: ehrfach redundante Heizkesselanlagen m nachgerüstete BHKW, die jedoch in den meisten Fällen den Heizkessel-Nutzungsgrad der vorhandenen Wärmeerzeuger absinken lassen ■ Hoch- und Niederdruckdampfsysteme, die aufgrund von Outsourcing (Wäscherei), Verfahrenswechsel (Desinfektion) und Sparmaßnahmen (Reduzierung der Befeuchtung) oft mehrfach überdimen­ sioniert sind und deren oft weitläufige Dampf- und Kondensatnetze zu enormen Stillstandsverlusten führen ■ RLT-Anlagen ohne beziehungsweise ohne effiziente Wärmerückgewinnung, gepaart mit undichten Fassaden und Fenstern ■ veraltete MSR-Anlagen und eine nicht mehr zeitgemäße Gebäudeleittechnik. ■ ■ Regelungsintelligenz Foto: Reinhard-Nieter-Krankenhaus Hinzu kommen oft noch hygienisch anfällige Trinkwassererwärmungsanlagen, Kälte­an­la­ gen, die nicht mehr den aktuellen Vorschrif­ ten entsprechen, oder Nieder­span­nungs­ haupt­verteilungen und Netz­ersatzanlagen, die dringend einer Modernisierung bedürfen. Erneuerbare Energien stützen Finanzierung von Pflichtmaßnahmen Beim RNK war es möglich, dass Building Technologies als Contractor sowohl die ener­ getische Sanierung beziehungsweise die Erneuerung von Wärmeerzeugern, Trinkwassererwärmern, Kälteversorgung, Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie Gebäudeautomation als auch den Einbau einer neuen Niederspannungshauptverteilung (NSHV) und einer Netzersatzanlage (NEA) übernehmen konnte. Bei näherer Be­trachtung zeigte sich, dass mit einem konventionellen Lösungsansatz die defi­ nier­­­ten Aufgaben im Rahmen von Energiespar-Contracting wirtschaftlich nicht zu rea­li­­­sie­ren waren. Erfahrungen von Building Technologies bei anderen Energiespar-Contracting-Projekten ließen jedoch den Schluss zu, dass durch die Einbindung erneuerbarer Energien und den daraus resultierenden gesetzlichen Vorteilen die vom Krankenhaus gewünschten Pflichtmaßnahmen mitfinanziert werden können. Eine Überprüfung des aktuellen Wärmelastganges des Krankenhauses ergab, dass mit einer auf Pflanzenöl basierenden KWKAnlage aufgrund der damit möglichen Öko­­ stromvergütung nach dem ErneuerbareEnergien-Gesetz (EEG) die Finanzierung des Projektes abgesichert werden könnte. Simu­lationen der Versorgungssicherheit, beispielsweise der Ausfall der KWK-Anlage wegen Wartungsarbeiten, ergaben, dass selbst in einem solchen Fall die Wärmeversorgung des Krankenhauses nicht Fortsetzung auf Seite 32 Beim Reinhard-Nieter-Krankenhaus in Wilhelmshaven konnte im Rahmen von Energie­spar-Contracting die Auslegungs-Gesamtwärmeleistung von 16 auf fünf Megawatt gesenkt werden. Nr. 47/2009 Soll-Ist 31 Savings & Services Fortsetzung von Seite 31 gefährdet ist. Etwaige Engpässe bei der Brennstoffversorgung werden durch nunmehr drei Energieträger (Pflanzenöl, Erdgas, Heizöl) zusätzlich entschärft. Diese Ab­sicherung war die Basis für folgendes ­Wärmekonzept: Wärme-Grundlast über zwei PflanzenölBlockheizkraftwerke ■ Einbindung der bestehenden drei Pufferspeicher ■ Wärme-Mittellast über einen ­gasbefeuerten Brennwertkessel ■ Wärme-Spitzenlast über zwei bivalent ­befeuerte Niedertemperaturheizkessel. ■ Maik Wiemers, Technischer Leiter des Reinhard-Nieter-Krankenhauses, kann jetzt mithilfe des Gebäudeautomationssystems den jeweils wirtschaftlichsten Energieträger wählen. Der zurückliegende Winter mit Außentemperaturen bis –15 °C bot die Möglichkeit, das neue Wärmekonzept unter Auslegungsbedingungen zu testen. Mit Erfolg: Notwendige Reserven wurden gehalten und das hydraulische Zusammenspiel funktionierte einwandfrei! Insgesamt stellen die Wärme­ erzeugungsanlagen des Krankenhauses jetzt rund 3,9 Megawatt Heizleistung zur Verfügung. Foto: Fotolia Schlankeres Dampfsystem mit weniger Druck Ein wesentlicher Anteil an den hohen Energieeinsparungen des RNK liegt in der Neuordnung der überdimensionierten und nicht mehr zeitgemäßen Dampfversorgung. Die noch vorhandenen Dampfabnehmer der Liegenschaft, wie etwa die zentrale Sterilisation, die Küche oder einige RLT-­ Anlagen, werden jetzt über zwei nahe der Küche neu installierte gasbefeuerte Schnell­ dampferzeuger mit je 250 Kilowatt Nenn­ wärme­leistung versorgt. Hierbei kamen gleich zwei energetisch positive Effekte zum Tragen: Einerseits konnten die sehr langen Dampf­leitungen zwischen Kessel- Zahlreiche Pflichtmaßnahmen refinanzieren sich aus der Ökostromvergütung des Blockheizkraftwerkes, das mit Pflanzenöl angetrieben wird. 32 Soll-Ist Nr. 47/2009 Die neue Heizkesselzentrale ist bedeutend platzsparender und ganz auf die aktuellen Bedürfnisse des Krankenhauses ausgerichtet. haus und Dampfabnehmern stillgelegt werden; für den Hoch- und Niederdruckdampf waren dies je etwa 150 Meter. Andererseits ergab sich aus der Netzauftrennung die Möglichkeit, die Dampfdruckstufe zu reduzieren. An weiteren Maßnahmen wurde realisiert: Erneuerung der Hauptwärmeverteilung Erneuerung der Trinkwasserspeicher durch Plattenwärmeübertrager ■ Ersatz der R22-Kälteanlage durch moderne, umweltschonende Kälteaggregate mit Freikühlfunktion ■ Hydraulische und regelungstechnische Optimierung des Kaltwassernetzes. ■ größere Dimensionierung der NEA gestattet es jetzt, die gesamte Liegenschaft bei Netzausfall quasi unterbrechungsfrei mit Strom zu versorgen. Entsprechende Erweiterungen und Schaltungen sind in der neuen NSHV bereits berücksichtigt. Auch diese Maßnahme amortisiert sich nicht aus Energieeinsparungen, sondern ist als Pflichtmaßnahme deklariert. ■ Gebäudeleittechnik wählt wirtschaftlichsten Energieträger Eine weitere Pflichtmaßnahme war die komplette Migration der vorhandenen Gebäudeleittechnik auf den aktuellen technischen Stand. Durch diverse Um- und Erweiterungsbauten war Gebäudeleit- und MSR-Technik von Siemens im RNK vorhanden, allerdings in der gesamten Bandbreite, vom autarken Analogregler bis zur digitalen Automation auf BACnet-Standard. Zielsetzung war es daher, sämtliche Anlagen auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen und auf der Gebäudeleittechnik darzustellen. Ein spezielles Programm gibt dem Betreiber jetzt die Möglichkeit, die auf Pflanzenöl, Heizöl und Erdgas gestützte Wärmeversorgung in Abhängigkeit des günstigsten Energiepreises zu fahren. Spitzenlastoptimierung mit NEA Bei der Neudimensionierung des veralteten Netzersatzaggregates (NEA) des Krankenhauses wurde nicht nur die Auslegungsleistung von 630 kVA auf 1 MVA erhöht, sondern auch eine Schaltung gewählt, die eine Nutzung der NEA als BHKW zur Abdeckung von Stromspitzen erlaubt. Die Enge Zusammenarbeit schafft zusätzliche Synergien Ein Teil des Erfolges bei Energiespar-Contracting hat auch damit zu tun, inwieweit der Contractor und das technische Personal des Auftraggebers aufeinander zugehen und gemeinsame Strategien entwickeln. Schon bei den ersten Begehungen der Liegenschaft im Zuge der Ausschreibung wurde auf das umfassende Wissen des technischen Personals über die Liegenschaft und deren gebäudetechnischen Anlagen zurückgegriffen und technische Konzepte für einen sicheren Betrieb der Anlagen gemeinsam besprochen. Eine besondere Herausforderung für das Personal waren die Umbaumaßnahmen im laufenden Betrieb. Durch die stete Leistungsbereitschaft und den Willen, das neue Konzept und die innovative Technik voll zu unterstützen, konnten auch zeitkritische Termine eingehalten werden, beispielsweise die komplette Umstellung der Heizung mitten in der Heizperiode. Aus der engen Zusammenarbeit von Siemens mit dem Technikpersonal ergeben sich auch in der Zukunft weitere Optionen der Betriebsoptimierung und damit die Möglichkeit, die Energiekosten weiter zu senken. Siemens Building Tech nologies Dennis Holland Tel.: 040 2889-2170 E-Mail: [email protected] ■ Bei der Dimensionierung der alten Heizkesselanlage wurden hohe Anforderungen an die Redundanz gestellt, die heute in dieser Größenordnung nicht mehr zeitgemäß sind. Dennis Holland (31 Jahre) ist seit 2005 bei Building Technologies tätig. Am Standort Hamburg hat sich der Ingenieur der Versorgungstechnik auf Fragen rund um das Thema Energieeffizienz spezialisiert. Nr. 47/2009 Soll-Ist 33 Academy Die Plattform für aktuelles Branchenwissen Building Technologies Academy mit breit gefächertem Seminarangebot Welche Änderungen bringen die europäischen Normen? Was unterscheidet die aktuelle Version der GMA-Manager-Software von ihren Vorgängern? Das aktuelle Branchenwissen ist komplex und verändert sich ständig. Die Academy reagiert darauf mit einem breit gefächerten Seminarangebot. Ab November liegt das neue Programm vor. Domenico La Rosa (3. von links), Techniker beim Hessischen Rundfunk, erhielt die Auszeichnung „Fachkraft für Gebäudeautomation“. Mit ihm freuten sich (von links) Michael Köberle, Leiter Betriebstechnik Hessischer Rundfunk, Werner Hochgürtel und Ulrich Seul, beide Siemens AG. Die Zahlen sprechen für sich: Über 1.300 Teilnehmer aus rund 430 Unternehmen be­­ suchten im vergangenen Jahr Schulungen der Academy in Frankfurt. Das neue Programm umfasst wieder über 200 unterschiedliche Veranstaltungen. Die Academy ist eine zentrale Kompetenz-Plattform rund um die Planung und Realisierung gebäudetechnischer Systeme. Sie steht Geschäftspartnern, Kunden und Lieferanten sowie interessierten Fachleuten offen. Themen aus allen Bereichen der Gebäudetechnik Die behandelten Themen sind breit gestreut wie das umfassende Produkt- und Leistungs­ spektrum der Building Technologies Division. Neun übergreifende Rubriken – von C wie „CAFM-Anwendungen“ bis V wie „Video34 Soll-Ist Nr. 47/2009 technik“ – gliedern die Themen aus Gebäude­ automation, Gebäudesicherheit und Netzwerktechnologie. Abgerundet wird das neue Programm von neutralen Seminaren, die auch Basiswissen vermitteln, darunter Grund­­ lagen der Gebäudetechnik, Hydraulik, LonWorks- oder BACnet-Technologie. Die Schwer­punkte liegen unter anderem bei Schulungen zum Gebäudeautomations­ system Desigo. Frühjahr konnte Hochgürtel das hundertste Zertifikat an Domenico La Rosa vom Hessischen Rundfunk überreichen (Foto). Zahlreiche Zertifizierungen folgten, unter anderem an Mitarbeiter von ­Firmen wie der Axel Springer AG oder der Universität Erlangen. Zurzeit sind weitere 130 Personen zur Zertifizierung angemeldet, die noch die notwendigen Schulungen durchlaufen werden. Fachkraft für Gebäudeautomation Weiterhin stark nachgefragt ist die Zertifizierung zur Fachkraft für Gebäudeauto­ mation: Kunden, die sich über die Building Technologies Academy fortbilden, können seit sechs Jahren eine Zertifizierung erlangen. Seit dem Start verzeichnet Werner Hochgürtel, Leiter Product Learning, ein großes Interesse für dieses Angebot. Sowohl die Teilnehmer als auch deren Vorgesetze schätzen diese Zusatzqualifikation, denn sie verdeutlicht die Komplexität und Bedeutung der Gebäudeautomation. Externe Experten unterrichten Kunden Das breit gefächerte Themenspektrum spricht Haus- und Betriebstechniker, Planer und Monteure genauso an wie MSR-Techniker. Als Dozenten werden gleichermaßen Fachleute aus dem eigenen Haus wie externe Dozenten verpflichtet. Darunter so renommierte Experten wie Dr.-Ing. Siegfried Baumgarth und Dr.-Ing. Georg-Peter Schernus, beide Professoren an der Fachhochschule Wolfenbüttel. Kontinuierlich nutzt und verbessert die Academy auch ­ die Methoden der Wissensvermittlung. So wurde das Thema „verknüpftes Lernen“ ­ in die Seminare integriert. Dabei erörtern Dozenten und Teilnehmer gemeinsam, wie Wissen zum Beispiel über das Internet oder Expertennetzwerke aufgebaut und weiter­ ent­wickelt werden kann. 100. Zertifikat im Frühjahr überreicht Der Weg zur Zertifizierung führt über produktneutrale Grundlagenseminare und über Schulungen zu speziellen Gebäude­ automationssystemen von Siemens. Im Linktipp Anmeldungen nimmt die Academy jederzeit über ein OnlineFormular entgegen. Ab November liegt das Seminarprogramm 2010 vor, das ebenfalls online bezogen werden kann. www.siemens.de/buildingtechnologies-seminare 1.16 OSRAM GmbH, CRM CC, 81536 München www.osram.de Es gibt Klassiker, die immer besser werden: die LUMILUX COMBI – jetzt mit EVG. Neueste Elektronik für den Leuchtenklassiker: Ab sofort sorgt ein hochwertiges Elektronisches Vorschaltgerät von OSRAM in der LUMILUX® COMBI für noch besseres Licht. Ohne Flimmern und Flackern, energiesparend und langlebig: Das sind nur einige Vorteile dieser perfekten Kombination, die selbst bei engen Einbauverhältnissen überzeugt. Auch ein Klassiker mit langer Erfolgsgeschichte kann eben immer noch besser werden. Nr. 47/2009 Soll-Ist 35 Siemens AG Industry Sector Building Technologies Division Friesstraße 20 60388 Frankfurt/Main Ihren regionalen Ansprechpartner finden Sie im Internet unter www.siemens.de/buildingtechnologies oder über unser Kundenbetreuungs-Center Tel.: +49 800 1007639 E-Mail: [email protected] Die Informationen in dieser Kundenzeitschrift enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen beziehungsweise Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen beziehungsweise welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. © Siemens AG 2009 Gedruckt in Deutschland (10/2009) Bestell-Nr.: E10003-A38-H18 www.siemens.de/soll-ist