Stefan-Andres-Gymnasium Schweich

Frische Luft und Energieeffizienz für kluge Köpfe

Das Stefan-Andres-Gymnasium in Schweich. (Bild: Olaf Herzog)

Das Stefan-Andres-Gymnasium hat durch seine schulartübergreifende Orientierungsstufe von Gymnasium und Realschule Plus ein modernes Bildungskonzept – ebenso modern sollte auch die Gebäudeautomation der neuen Schulgebäude umgesetzt werden. Denn wo mehr als 1.600 Schülerinnen und Schüler Tag für Tag lernen, wird viel Energie verbraucht – und vor allem frische Luft benötigt. Gerade in Klassenzimmern herrscht häufig ein schlechtes Raumklima – das macht es Schülern schwer, sich zu konzentrieren. Die Automationstechnik von Saia Burgess Controls (SBC) sorgt zusammen mit einer Gebäudeleittechnik im BACnet-Standard neben einem guten Lernklima an der Schule auch für die optimale Einhaltung der Energieeinsparverordnung (EnEV).

Je nach Situation geben die Wetterstationen im Zusammenspiel mit den Sensoren innerhalb der Gebäudeteile das Signal, ob die Beschattung aktiviert werden soll oder ob es zu windig ist und die Jalousien hochgefahren werden müssen.
(Bild: Olaf Herzog)

Der Neubau des Stefan-Andres-Gymnasiums entstand in einem Zeitraum von knapp dreieinhalb Jahren. Geplant wurde die Technische Gebäudeausrüstung (TGA) vom Ingenieurbüro Christian Förster. Die Raucher Building Automation GmbH hatte als Systemintegrator den Auftrag, die Gebäudeautomation der Schule einzurichten und entsprechend der Kundenwünsche zu programmieren. Ziel war es, alle technischen Anlagen im Gebäude von zentralen sogenannten Informationsschwerpunkten aus zu steuern und zu regeln, bestimmte Funktionen, wie Jalousien oder Beleuchtung aber auch in den jeweiligen Räumen bedienen zu können. Durch den zentralen Aufbau mit fünf Informationsschwerpunkten besteht im Gymnasium zudem die Möglichkeit, die Anlagen im laufenden Schulbetrieb zu warten, ohne den Unterricht zu stören. „Um den speziellen Anforderungen einer Liegenschaft mit mehreren Gebäuden und häufig wechselnden Zeitplänen zu entsprechen, haben wir abschließend im gesamten Schulhaus eine durchgehende Gebäudeleittechnik installiert, die auf dem fabrikatsneutralen BACnet-Standard basiert. Dies war zu Beginn des Projektes noch nicht vorgesehen, hat aber den entscheidenden Vorteil, dass die gesamte Gebäudeautomation von einem zentralen Bedienplatz aus verwaltet werden kann. Dazu gehören unter anderem die Administration von Zeitplänen und die Einstellung von Raumsollwerten, aber auch ein übergeordnetes Alarmmanagement sowie die Erfassung und Analyse von Trenddaten zur Optimierung des Komforts und des Energieverbrauchs im laufenden Schulbetrieb“, erklärt Stefan Hauter, Projektleiter beim SBC-Systempartner Raucher, einige der Vorteile der Gebäudeautomation in Bildungseinrichtungen.

In jedem neuen Gebäudeteil des Gymnasiums befinden sich Automationsschränke, in denen die Gewerke zusammenlaufen. So ist eine zentrale Wartung möglich, ohne den Unterricht in den Klassenzimmern zu stören.
(Bild: Ing.-Büro Christian Förster GmbH)

 

 

 

Einzelraumregelung – zentral gesteuert

Präsenzmelder, die mitteilen, wenn sich Personen im Raum befinden, sowie Temperatursensoren, die das aktuelle Raumklima erfassen, ermöglichen die bedarfsgerechte Reglung der Heizungs- und Lüftungssysteme im Stefan-Andres-Gymnasium. Wetterstationen mit Globalstrahlungssensoren sorgen für eine vom Sonnenstand abhängige Ansteuerung der Jalousien. Sollten Lehrer oder Schüler über die Fenster lüften wollen, melden die Fensterkontakte die geöffneten Fenster und regeln die Heizung entsprechend herunter. So wird keine unnötige Energie verbraucht und zudem nur geheizt, wenn es notwendig ist. Die Wohlfühltemperatur lässt sich ebenfalls zentral durch die Hausmeister der Schule steuern – überheizte oder unterkühlte Klassenzimmer gehören damit der Vergangenheit an. Das gesamte System ist auf einem Netzwerk aus fünf Informationsschwerpunkten mit insgesamt 15 Automationsstationen von SBC aufgeschaltet. Dieses Netzwerk umfasst insgesamt drei Gebäudeteile – darunter auch die Mensa und die Bibliothek der Schule. Alle Schnittstellen laufen in einem globalen Überwachungssystem zusammen, so dass alle Betriebsabläufe der TGA-Gewerke über eine webbasierte Visualisierung zentral abrufbar sind. Der Hausmeister kann an seinem Rechner alle Daten und Verbrauchswerte, aber auch Alarmmeldungen abrufen. Im ersten Gebäude befindet sich die Mensa, deren Funktionen in einem Schaltschrank zusammenlaufen. In den anderen beiden Schulgebäuden befinden sich jeweils zwei Schaltschränke, in denen Lüftung, Heizung und Einzelraumregelung geregelt werden. Jeder Schaltschrank ist mit je einem Webpanel (PCD7.D457VTCF) ausgestattet. Dies vereinfacht die Wartung und Reparatur der Anlage.

Frische Luft für frische Ideen

Der Lernerfolg und die Produktivität von Schülerinnen und Schülern sind auch abhängig von der Luftkonzentration in den Klassenzimmern. Eine schlecht geregelte Lüftung senkt die Konzentration und Aufnahmefähigkeit. Bemerkbar macht sich dies aber meist erst, wenn die Luftqualität bereits unzureichend ist. Im Neubau des Gymnasiums in Schweich wird die nötige Luftmenge in Abhängigkeit von der Präsenzerfassung mit Hilfe von Bewegungsmeldern geregelt. Je nachdem, ob Personen erfasst werden, wird der den Zu- beziehungsweise Abluftventilator ab- oder angeschaltet, bevor schlechte Luft zu Konzentrationsverlust führen kann. Zusätzlich regelt eine Zeitschaltuhr, zu welchen festen Zeiten die Luft ausgetauscht werden soll. Dies ist zum Beispiel jeden Morgen vor Schulbeginn der Fall, es lassen sich aber auch Ausnahmezeitpläne hinterlegen, die flexibel und individuell anpassbar sind. Je nach Größe und Funktion des Raums ist individuell vorgegeben, wie viel Luft zugeführt wird. Die übergeordnete SBC Regelung gibt diese Information an den Volumenstromregler weiter. So kann die Luft in Klassenzimmer, Schulbibliothek oder Mensa je nach Bedarf geregelt werden.

Der Letzte macht das Licht aus

In öffentlichen Gebäuden brennt gerne einmal das Licht, obwohl niemand mehr vor Ort ist. Auch hier sind Präsenzmelder eine nützliche und stromsparende Lösung: Sie sorgen dafür, dass die Beleuchtung nur bis zu zehn Minuten nach der letzten Präsenzerfassung aktiv ist und sich dann selbstständig ausschaltet. Die neue Regelungsanlage im Stefan-Andres-Gymnasium bestimmt den tageslichtabhängigen Dimmwert. Wird im Unterricht ein Film gezeigt oder eine Präsentation gehalten, lassen sich die Lampen sowie die Jalousien selbstverständlich auch manuell in den Klassenzimmern bedienen.

Sicherheit und Brandschutz

Bei einem Alarm – etwa ausgelöst durch den Ausfall eines Gewerkes oder durch Rauchmelder – erhält der Hausmeister eine Meldung, die auf dem Computer oder mobil geprüft werden kann. So ist sofort ersichtlich, an welcher Stelle des Systems das Problem aufgetreten ist und es kann zielgerichteter behoben werden. Schlägt ein Rauchmelder oder die Brandmeldeanlage Alarm, schaltet sich die Raumlufttechnische-Anlage ab, die Außen- und Fortluftklappen schließen und es erfolgt eine Meldung am jeweiligen Schaltschrank. Kommt es zu einem Stromausfall, schalten die Schaltschränke und Automationsstationen sofort ab. Dank einer internen Pufferbatterie gehen jedoch keine Daten verloren und die Anlage geht bei Spannungswiederkehr automatisch zurück in den regulären Betrieb. Zusätzlich ist der Computer der Gebäudeleittechnik mit einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) gepuffert. Dadurch können kurze Stromausfälle überbrückt werden.

In der Webansicht der Gebäudeleittechnik der Ingenieurgesellschaft für Gebäudeautomation mbH (INGA) ist sofort erkennbar, wenn Alarme oder Fehlermeldungen auftreten. Dies sorgt für mehr Sicherheit und ist zudem einfach zu bedienen.
(Bild: Raucher Building Automation GmbH)

 

Anforderungen der EnEV erfüllen

Neue Gebäude, besonders im öffentlichen Raum, müssen hohe Anforderungen hinsichtlich Energieeinsparung und -effizienz erfüllen. Die Energieeinsparverordnung (EnEV) verlangt bei neuen Gebäuden eine energieeffiziente Ausführung der Anlagentechnik, um die kontinuierlich sinkenden Kennwerte der Verordnung einzuhalten. Zum 1. Januar 2016 wurde der Höchstwert für den Jahres-Primärenergiebedarf ebenso gesenkt wie die Obergrenze für die berechneten Mittelwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten. Wird also eine Schule neu gebaut oder großflächig saniert, hilft eine an die Begebenheiten und Anforderungen angepasste Gebäudeautomation dabei, diese Kennzahlen zu erreichen – so auch im Stefan-Andres-Gymnasium in Schweich.

Kundenzitat

„Im Laufe der Planungsphase können sich Anforderungen an die Gebäudeautomation wandeln – dies war auch beim Stefan-Andres-Gymnasium in Schweich der Fall. Dank ihrer großen Flexibilität lassen sich die SBC-Produkte jedoch schnell und einfach an die neuen Begebenheiten und die Gebäudeleittechnik anpassen. Daher setzen wir auf den Automationsspezialisten SBC.“ Stefan Hauter, Projektleiter beim SBC-Systempartner Raucher Building Automation.

Fazit

Eine intelligente Lösung bei der Mess-/Steuerungs- und Regelungstechnik hilft dabei, Energie zu sparen und für eine gute Lernumgebung zu sorgen. Zudem bietet die grafische Darstellung aller Informationsschwerpunkte und Automationsstationen einen erhöhten Bedienkomfort. Der Einsatz modernster Saia PCD Technik unterstützt den energieeffizienten und nachhaltigen Anlagenbetrieb im Stefan-Andres-Gymnasium ideal. Die klare, zentral gesteuerte Struktur erleichtert die Fehlersuche und macht die gesamte Anlage sehr übersichtlich.


Autor | Frank Braunroth, Marketing, SBC Deutschland GmbH, www.saia-pcd.com

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(Bild: Olaf Herzog) (Bild: Olaf Herzog)


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