11.700 Datenpunkte von der Heizung bis zur Medientechnik:

Uni Salzburg steigert
Energieeffizienz

Virtualisierte Steuerungen erhöhen Ausfallsicherheit der GLT

Während die Stromwirtschaft noch immer mit den alternativen Energieformen ringt, werden in der Baubranche schon verschiedenste Nutzungsmodelle umgesetzt. Der Unipark Nonntal der Paris Lodron Universität Salzburg z.B. wird mittels Geothermie und Betonkernaktivierung beheizt und klimatisiert. Um allerdings die Effizienz der modernen Energietechnik optimal auszureizen, setzten die Planer zusätzlich auf ein umfassendes Raumautomationssystem zur bedarfsgerechten Steuerung von Heizung, Klima, Lüftung, Licht und Beschattung. Die verwendete XAMControl-Software erlaubt dabei dank einer übersichtlichen Visualisierung und ihrer zentralisierten Struktur eine einfache Überwachung und Regulierung aller Parameter. Zudem ermöglichte die Virtualisierung der Steuereinheiten ein schnelles Ausrollen des Programms und sorgt durch den Aufbau redundanter Systeme für eine hohe Ausfallsicherheit.

Insgesamt knapp 500 Räume auf 17.000m² Nutzfläche umfasst der Unipark Nonntal, der den Großteil der Gesellschaftswissenschaftlichen Fakultät der Salzburger Universität beherbergt. Schon rein äußerlich setzt der Bau mit seinem von Säulen getragenen Obergeschoss und der Fassade aus Hunderten Metalllamellen, die den Lichteinfall steuern, neue Maßstäbe. Innen erzeugen ungewöhnliche Lichtkonzepte und transparente Elemente ein Gefühl von Weitläufigkeit. Eine andere Besonderheit bleibt dagegen unsichtbar: Wärmepumpen einer Geothermieanlage versorgen den futuristischen Bau mit Heizenergie, die mittels Betonkernaktivierung verteilt wird. Die Klimatisierung wird, wie die Beleuchtung und die Lüftung, über ein durchgängiges Raumautomationssystem reguliert. „Dahinter steht die Überzeugung, dass ein modernes Gebäude nur nachhaltig und energieeffizient betrieben werden kann, wenn sich der Bereich Gebäudetechnik optimal steuern lässt“, erklärt Matthäus Rieger, technischer Leiter des Uniparks.

Benutzerfreundliche Raumautomation durch Zentralisierung und Visualisierung

Nach der Besichtigung verschiedener Bestandsbauten entschieden sich die Vertreter von Bauherren und Nutzern schließlich gemeinsam für das XAMControl-System der evon GmbH. Die Software basiert im Gegensatz zu herkömmlichen Leittechnikkonzepten auf einem zentralisierten Ansatz: Statt einer kleinteiligen Struktur, die jedem Bereich eigene Kontrollknoten zuordnet, wird die gesamte Gebäudetechnik als durchgehende Einheit erfasst und auf einigen zentralen Leitständen zugänglich gemacht. So konnte die in der Ausschreibung veranschlagte Zahl von 60 Steuerungspunkten auf zwölf Betriebszentralen reduziert werden, wovon jeweils zwei im Sinne der Ausfallsicherheit parallel laufen. Dies erleichtert die Administration des Gesamtsystems. Die Regulierung erfolgt in diesen Zentralen nicht über Schalter und Drehregler, sondern über 21″-Multitouch-Monitore, auf denen alle Technikebenen von der Gesamtansicht bis zum Einzelraum grafisch abgebildet werden. Das verwendete Windows Presentation Foundation-Gerüst (WPF) sorgt dabei für eine ansprechende und vor allem verständliche Darstellung, die eine intuitive Bedienung erleichtert. Da das System auch XAML unterstützt, können zusätzlich in CAD-Systemen erstellte Objekte mit allen Funktionen in die Abbildung übernommen werden. „Durch diese einzigartige Visualisierung findet man sich auch ohne spezielle Haustechnikpläne sehr gut zurecht“, so Rieger.

Virtuelle SPS für höhere Verfügbarkeit und flexible Konfiguration

Zur Benutzerfreundlichkeit trägt auch bei, dass die gesamte Raumautomatisierungslösung auf standardisierten Technologien wie dem Microsoft .NET-Framework oder SQL-Datenbanken basiert und entweder nach SPS-Standard IEC-61131-3 oder in Hochsprachen wie C# programmiert ist. Anwender mit grundlegenden IT-Kenntnissen finden sich so schnell zurecht und können die Software nach ihren Vorstellungen nutzen, etwa um eigene Reports aus den SQL-Datenbanken zu erzeugen. „Das Programm ist für mich als technischen Leiter so weit geöffnet, dass ich alle Parameter, Sollwerte, Schiebekurven und ähnliches für die optimale Betriebsführung einstellen kann“, berichtet Rieger. „Vorausgesetzt ist natürlich, dass man die Hardwarekomponenten im Gebäude sowie die Funktionen kennt und versteht.“ Selbst der Export und Import von Anlagenparametern nach und aus Excel ist möglich, wodurch Einstellungen unkompliziert abgeändert oder Dokumentationen erstellt werden können. Auch lässt sich die Software dank dieser Offenheit einfach mit anderen Systemen verknüpfen. Um eine schnelle Entwicklung und Inbetriebnahme sowie eine hohe Verfügbarkeit der Gebäudeleittechnik zu gewährleisten, werden in XAMControl die SPS-Einheiten virtualisiert. Das heißt die eigentlichen Automatisierungsfunktionen werden zunächst losgelöst von der Feldebene programmiert und getestet, bevor sie in die tatsächlichen Steuerungen in der Laufzeitumgebung ausgerollt werden. Die Verteilung der Daten auf den verschiedenen Hardwareplattformen übernimmt dabei das automatische Routing des Systems. „Prinzipiell könnten die Controller so auch völlig virtuell laufen und die Feldbaugruppen steuern, solange eine Netzverbindung besteht“, erklärt Andreas Leitner, einer der Geschäftsführer von evon. „In der Praxis nutzen wir diese Option aber hauptsächlich zur schnellen Überbrückung von Störungen und zum Aufbau von Redundanzen.“ Ist z.B. ein Steuergerät defekt, kann seine Funktion entweder im virtuellen Raum weitergeführt oder einfach auf eine andere SPS übertragen werden. Ebenso können redundante Systembestandteile einfach als solche definiert werden und gleichen sich dann selbsttätig mit der Life-Konfiguration ab. Darüber hinaus lassen sich auf diese Weise auch Änderungen in Raumkonzepten flexibel in die Steuerung übernehmen.