Zentralisierte Raumautomation

Zentralisierung und Visualisierung der Raumautomation

Nach der Besichtigung verschiedener Bestandsbauten entschieden sich die Vertreter von Bauherren und Nutzern bei der Raumautomation für das „XAMControl“-System der evon GmbH. Die Software basiert 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 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 unterstützt. Da das System auch XAML unterstützt, können zusätzlich in CAD-Systemen erstellte Objekte mit allen Funktionen in die Abbildung übernommen werden. Durch diese Visualisierung findet man sich auch ohne Haustechnikpläne zurecht.

Virtuelle SPS

Zur Benutzerfreundlichkeit der Lösung trägt bei, dass die gesamte Raumautomatisierung auf standardisierten Technologien wie dem Microsoft .NET-Framework oder SQL-Datenbanken basiert und entweder nach SPS-Standard IEC-61 131-3 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 der technische Leiter des Uni-Parks. „Voraussetzung 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. Zudem lässt sich die Software aufgrund dieser Offenheit einfach mit anderen Systemen verknüpfen.

Um eine schnelle Entwicklung, Inbetriebnahme und hohe Verfügbarkeit der GLT zu garan­tieren, werden in „XAMControl“ die SPS-Einheiten virtualisiert, d.h. die 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 übernimmt 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 Live-Konfiguration ab. Zudem lassen sich so auch Änderungen in Raumkonzepten übernehmen.

Regulierung der gesamten Gebäudetechnik

Im Fall des Uniparks wurde auf eigene Steuerserver verzichtet. Stattdessen laufen auch diese als Virtualisierung auf der großen Serverfarm der Universität. Hier kommen die Informationen und Befehle zusammen. Letztere umfassen dabei auch Teile der Medientechnik. So kann der Vortragende etwa je nach Bedarf über ein Touch-Panel aus verschiedenen vorprogrammierten Raum- und Lichtszenen auswählen. Generelle Parameter wie die Hörsaallüftung werden dagegen vom Gebäudeleiter individuell je nach Veranstaltung und Vorlesung über Uhrenkanäle eingestellt. Selbst die Wärmepumpen und die Kältemaschine können von den Bedienzentralen aus überwacht und kontrolliert werden. Auch die Sollwerte für die Raumtemperatur werden über die Leittechnik bestimmt. „Jeder Nutzer kann aber übergeordnet seine Raumtemperatur um ± 3 K verändern“, so Matthäus Rieger. Solche individuellen Ein­stell­op­tio­nen gelten ebenso für die Beschattung der rund 400 Fachbüros im 2. und 3. OG durch die Sonnenschutzlamellen, die ansonsten über Helligkeitssensoren dreimal täglich je nach Sonnenstand und Gebäudeseite reguliert werden.

Die „XAMControl“-Raumautomation hat sich seit der Einweihung des Neubaus im Januar 2012 bewährt, wie der technische Leiter berichtet: „Was die Energieeffizienz betrifft, ist das System perfekt abgestimmt für den optimalen Betrieb dieses Hauses und funk­tio­niert ausgezeichnet.“ Zusätzlich wird am Unipark Nonntal aber auch die von evon in Zusammenarbeit mit der TU Wien entwickelte „SmartMSR“-Regelung getestet. „Dabei handelt es sich um ein prä­diktives, modellbasiertes Steuerungssystem, das nicht nur in Abständen den Ist-Zustand gemäß den Soll-Vorgaben nachregelt, sondern Entwicklungen vorausberechnen und entsprechend frühzeitig agieren kann“, so Andreas Leitner.