Institut für Physikalische Chemie, Kiel, Deutschland, 2013

Das Institut für Physikalische Chemie der Christian-Alb­rechts-Universität (CAU) zu Kiel vergab bei seiner Neuerrichtung den Auftrag zur Installation der Lüftungstechnik sowie der zugehörigen Gebäudeautomation. Die Ausschreibung konnte schließlich der LOYTEC Competence Partner Dr. Diestel für sich gewinnen.

Das geplante Laborgebäude mit seinen hohen Anforde­rungen an Luftwechsel und Luftkonditionierung stellte dabei eine besondere Herausforderung für die Fachleute der Dr. Diestel GmbH und das gewählte Automations­system dar, denn hohe Luftwechselraten müssen bei geringen Temperaturtoleranzen und unter Feuchtig­keitsbegrenzung erzielt werden. Das Gebäude beinhal­tet zwei Reinräume, über 30 Laborräume, zwei Fein­mechanikerwerkstätten, je eine Schweiß-, Elektro- und Holzwerkstatt sowie eine Bibliothek.

Ziel des Automationssystems war es, alle Großgeräte zu vernetzen und Anlagenzustände durch eine übersicht­liche Visualisierung sichtbar zu machen. Eine Vorgabe war dabei, das Automationssystem in das von Kieback & Peter gelieferte Gebäudemanagementsystem zu inte­grieren. Neue Datenzugriffsstrukturen wurden geschaf­fen, damit Nutzer und Servicedienstleister auf kurzem Wege die auftretenden Stör- und Wartungsmeldungen erhalten und umgehend reagieren können.

Die Umsetzung

Zur Umsetzung dieser Aufgabenstellung wurde das gesamte Gebäudeautomations­projekt in zwei große Teilbereiche unter­gliedert. Die Primäranlagen (Lüftungs- und Heizungszen­tralen) oblagen in der Aus­führung Kieback&Peter, wobei die Lüftungstechnik mit einer LON-Schnitt­stelle zum direkten Daten­austausch mit der Raumre­gelung ausgestattet wurde. Die Raumautomation für die Reinräume, Labor­räume und Werkstätten wurde durch die Dr. Dies­tel GmbH ausgeführt. Für die Automation hat Diestel LOYTECs leistungsstarke LINX-120 Automation Server eingesetzt, die um L-IOB I/O Module erwei­tert wurden. Zahlreiche LON Volumenstromregler und Brandschutzklappen­meldungen werden über L-IP Router in den IP-852 Kanal integriert und kommunizieren somit über das Ethernet/IP Netzwerk mit den L-INX Automa­tion Servern. Für die Zentrale Datenerfassung und das Erstellen von Berichten sind mit LWEB-801 Server und dem Berichtstool LWEB-830 Dream Report Softwarelösungen von LOYTEC zum Einsatz gekommen.

Aufgabenstellung an LOYTEC Komponenten

Folgende Aufgabenstellungen werden im Institutsgebäude der Physikalischen Chemie an der CAU von den LOYTEC Kompo­nenten insbesondere übernommen:

Steuern und Regeln der Laserabsaugungen:

Für die Laserab­saugungen stehen nur begrenzte Luftmengenkontingente zur Verfügung, sie reichen für max. 8 gleichzeitige Absaugungen. Insgesamt sind jedoch 23 Absaugungen verteilt über das gesamte Gebäude notwendig. Durch Leuchtsignale wird der aktuelle Absauge-Status vor Ort angezeigt. Zusätzlich hat die Laborlei­tung eine Visualisierung an der Hand, die es ermöglicht, bei Engpässen korrigierend einzugreifen.

Raumbilanzierung:

In die Laborbilanzierung sind einfache, langsam laufende Volu­menstromregler integriert. Sie ermitteln u.a. die reale Luftmenge für die Absaugarme, ebenso wird die Stellung der Handdrosse­lung an der Unterseite der Absaugarme miterfasst. Bei mehreren Absaugarmen im Raum unterliegt die Raumbilanzierung nun nicht mehr der Unsicherheit durch die unbekannte Stellung der Handdrosselung. Zusätzlich hätte eine solche Betriebsführung das Vorhalten eines höheren Druckniveaus im Abluftsystem erfordert, was wiederum einen höheren Energieverlust bewirkt hätte. Dazu ein Beispiel: Früher summierte sich die Unsicherheit bei drei Absaugarmen auf bis zu 300m³/h. Das kann bei dich­ten Rauchschutztüren bereits zu Problemen beim Öffnen oder Schließen führen.

Steuerung von motorischen Brandschutzklappen:

Die Steuerung von motorischen Brandschutzklappen (BSK) erfolgt über einen separaten L-INX Automation Server im Zusammenspiel mit BSK-LON-Modulen. Im Gebäude sind die Module dezentral nahe den betreffenden Brandschutzklappen installiert. Über mehrere LON TP/FT-10 Kanäle werden diese Module zusammengefasst, über L-IP Router gebündelt und in den IP-852 (Ethernet/IP) Kanal integriert. Die BSK`s werden einzeln überwacht und können auch einzeln per Klick in einen Wartungslauf geschickt werden, welcher sofort die Ergebnisse darstellt. Die Zustände der einzelnen BSK`s werden weiterhin über die Zeit aufgezeichnet, sodass Auslösungen oder Störungen jederzeit erfasst und anschließend analysiert werden können.

Resümee

Dr. Diestel resümiert: „ Durch die Verwendung einer eigenständigen Integrationsplattform in Form der L-INX Automation Server konnte auf die umfassende, auch bei anderen Bauvor­haben festzustellende, mit dem Baufortschritt sich erst präzi­sierende Schnittstelle zur Implementierung peripherer Systeme der Haustechnik auskömmlich, schnell und gut reagiert werden, etwa bei der Einbindung der Hebeanlagen, der Kältesysteme und anderer. Durch die offene Art der Kommunikation aller Betei­ligten konnten anspruchsvolle Aufgabenstellungen mit verfüg­barer und handhabbarer Technik zur Zufriedenheit umgesetzt werden.“