Brandlasten reduzieren – Prüfungen vereinfachen

Mit einer innovativen Erweiterung überwacht und steuert Metasys von Johnson Controls die Brandschutzklappen von Raumlufttechnischen Anlagen im  Deutsche Zentrum für Herzinsuffizienz in Würzburg und kommuniziert dabei über den BACnet-Standard.

 (Bild: Daniel Oppelt)Herzinsuffizienz ist eines der häufigsten Herzleiden und tritt, so die Statistik, bei jedem zehnten Menschen über 70 Jahren in Deutschland auf. Die Krankheit, bei der das Herz keine ausreichende Blutzirkulation im Körper sicherstellt, resultiert unter anderem in Atemnot und in Wassereinlagerungen in Lunge und Beinen. Das Deutsche Zentrum für Herzinsuffizienz (DZHI) in Würzburg verbessert das Verständnis für die Herzschwäche und trägt zu ihrer optimierten Therapie bei. Dafür, dass auch das Ende 2016 eröffnete Forschungs- und Behandlungszentrum keine ‚Schwächen‘ zeigt, sorgt Metasys, das Gebäudeautomationssystem von Johnson Controls.

Das DZHI, eine Einrichtung des Universitätsklinikums Würzburg, macht das wachsende Problem ‚Herzinsuffizienz‘ in der Gesellschaft bekannt, entwickelt präventive Ansätze und realisiert neue Therapien. Mehr als 120 wissenschaftliche Mitarbeiter arbeiten in dem vom Bund geförderten Forschungszentrum. Hier hat Johnson Controls vor Kurzem seine Metasys-Systemerweiterung für die Überwachung und Bedienung der insgesamt 368 Brandschutzklappen in der Lüftungsanlage installiert. Die Erweiterung reduziert die Brandlasten des DZHI-Gebäudes deutlich und bietet damit ein Plus an Sicherheit. Zugleich brachte sie erhebliche Einsparungen bei der Elektroinstallation mit sich: Weil damit weniger Kabel und Installationskomponenten nötig waren, konnten die Kosten deutlich gesenkt werden. Außerdem erfolgt die Prüfung der Brandschutzklappen nun einfacher. Das Herzzentrum erhielt ein Brandschutzklappensystem, das alle Voraussetzungen für den energieeffizienten, wirtschaftlichen und komfortablen Betrieb erfüllt.

Metasys von Johnson Controls

Mit dem Gebäudeautomationssystem Metasys bietet Johnson Controls, Komplettanbieter für Gebäudeautomation, Klima-/Kältetechnik, Brandschutz und Sicherheit, eine hochwertige Gebäudeleittechnik für Liegenschaften aller Größen an. Sie unterstützt offene Kommunikationsprotokolle, darunter BACnet, OPC, XML, Modbus sowie M-Bus, und stellt so die notwendige Flexibilität für die Anbindung verschiedener Gewerke sicher. Zum Einsatz kommt Metasys z.B., wenn die Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik (MSR-Technik) für die Bereiche Heizung, Lüftung, Kälte und Sanitär gewerkübergreifend zentral überwacht, geregelt, gesteuert und hinsichtlich der Energieeffizienz optimiert werden soll. In Würzburg geht Metasys jetzt noch einen Schritt weiter: Das Automationssystem steuert die Brandschutzklappen und verhindert im Brandfall die Übertragung von Feuer und Rauch durch die beidseitig an den Klappen angeschlossenen Lüftungskanäle. Ermöglicht wird dies durch eine Erweiterung des Systems, bei der alle im DZHI vorrangig dezentral angeordneten Brandschutzklappen ebenfalls dezentral, in einem einzigen Gehäuse, auf das durchgängige Feldbussystem BACnet MS/TP aufgeschaltet werden. Die Brandschutzklappen lassen sich damit von einer zentralen Stelle aus steuern: Sie sind mit Feldbuscontrollern (BSK-Knoten) über BACnet mit einer lokalen Vorrangbedienebene (LVB) verbunden und kommunizieren miteinander, ohne dass dafür weitere zentrale Automationsstationen (DDC) nötig sind. Dies erlaubt es, die Brandschutzklappen im DZHI jederzeit zuzufahren, thermisch ausgelöste Klappen zu selektieren und die betreffende Lüftungsanlage zügig in einen sicheren Anlagenzustand zu bringen.

Kommunikation über BACnet

Von der Feld- bis zur Managementebene kommuniziert die Metasys Erweiterung über den BACnet Standard – extra Gateways sind nicht nötig. Systeme müssen nicht mehr gekoppelt werden. Ausschließlich über das BACnet MS/TP Bussystem halten die dezentralen BSK-Knoten Kontakt zur LVB und gewährleisten die Funktionen, die Anzeige sowie die Bedienung peer-to-peer ohne zusätzliche MSR-Technik. Dabei übernimmt jeder der Feldbuscontroller die Steuerung und Anzeige von maximal vier Brandschutzklappen oder zwei Rauchwarnmeldern. Innovativ ist, dass die Erweiterung der Systemarchitektur von Johnson Controls anhand der Stellung einer Brandschutzklappe zwischen den Zuständen ‚Zu‘ und ‚Thermisch ausgelöst‘ unterscheidet und Rauch- beziehungsweise Brandentstehungen dadurch frühzeitig erkennen kann. Zudem könnte sie ausgelöste Rauchwarnmelder eigenständig identifizieren und die zugehörigen Brandschutzklappen automatisch schließen.

Überwachung und Bedienung

Johnson Controls übernahm im DZHI Beratung, Projektierung, Montage und Inbetriebnahme, so dass das Zentrum alle Leistungen aus einer Hand erhielt und nur einen Ansprechpartner hatte. Auch alle BACnet Komponten lieferte der Profi – von den Controllern bis hin zu den E/A-Modulen, von der LVB bis hin zur Visualisierung der Managementebene. DZHI-Mitarbeiter überwachen die Zustände ihrer Brandschutzklappen über die Anzeige- und Bedienmodule der LVB selbst. Die IT-basierte Infrastruktur von Metasys sorgt dafür, dass ihnen alle notwendigen Informationen immer und überall zur Verfügung stehen, vor Ort und unterwegs. Der Zugriff ist über die Gebäudeleittechnik Metasys jederzeit über PC, Tablet oder Smartphone möglich, sodass alle Daten weiterverarbeitet und Energieeinsparpotentiale und Präventivmaßnahmen dort aufgezeigt werden. Die Oberfläche ist intuitiv bedienbar und individuell anpassbar. Die Datensicherung erfolgt zentral. „Wir kennen Johnson Controls bereits von anderen Projekten als zuverlässigen Partner“, lobt Harald Thal, Leiter Geschäftsbereich Technik & Bau am Universitätsklinikum Würzburg das Unternehmen. „Als die Experten uns für das Brandschutzklappensystem des DZHI die Erweiterung der Metasys Systemarchitektur vorschlugen, waren wir schnell überzeugt. Wir sind sehr zufrieden, dass wir damit unsere Brandlasten deutlich reduziert und zugleich bei der Elektroinstallation eingespart haben. Auch die Prüfung der Brandschutzklappen ist jetzt leichter.“

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