Siemens präsentiert Erlebniswelten auf der Light+
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Siemens präsentiert Erlebniswelten auf der Light+
Soll-Ist Ausgabe Nr. 45/2008 Kundeninformation zur Haus- und Gebäudeautomation www.siemens.de/buildingtechnologies Siemens präsentiert Erlebniswelten auf der Light+Building Fachpressekonferenz im Klinikum Bremerhaven Reinkenheide Fachpresseforum in Lissabon Messe Frankfurt Exhibition GmbH / Jochen Günther Institut für Polymerforschung mit neuem Werkstofflaborgebäude Inhalt 4 Siemens präsentiert Erlebniswelten auf der Light+Building Impressum Herausgeber: Siemens Building Technologies GmbH&Co.oHG, Friesstraße 20, 60388 Frankfurt Bestell-Nr.: E10003-A38-H16 Verantwortlich: Michael Eichler, Marketing Communication Redaktionsteam: Michael Eichler, Petra Krokowski, Pressebüro Schmid Grafik-Design, Litho: typoform Bettina Löffler, München Nachdruck, auch auszugsweise, unter Nennung der Quelle. Für Fremdbeiträge können wir diese Genehmigung nicht erteilen. www.siemens.de/buildingtechnologies Messe Frankfurt Exhibition GmbH/Pietro Sutera Aktuell 4 Siemens präsentiert Erlebniswelten auf der Light+Building Im Dialog 8 „Manche unserer Mitarbeiter erleben die neue Technik wie ein neues Auto“ 12 Zukunftslösungen für umweltfreundlichere Kraftwerke und virtuelle Planung 14 Neue Europanorm EN 15 232 16 Fachpresseforum in Lissabon 18 Energieeffiziente Gebäudeautomation jetzt mit europäischem Qualitätszertifikat 22 Institut für Polymerforschung mit neuem Werkstofflaborgebäude 19 Professionelle Analyse und Energie-Dienstleistung 24 Siemens-One-Lösung für Hospital da Luz in Lissabon 20 Hausmesse bei Solution Partner W&T Regeltechnik Regensburg 26 Realistische Bedingungen bis ins Detail Referenz 6 Fachpressekonferenz im Klinikum Bremerhaven Reinkenheide zum Thema Energiespar-Contracting Produkt 2 Soll-Ist 04/2008 28 HVAC Integrated Tool 30 OpenAir™ – der variable VolumenstromKompaktregler mit lageunabhängigem Drucksensor Editorial Michael Eichler Siemens Building Technologies, Karlsruhe Liebe Leserinnen, liebe Leser, am 6. April öffnet in Frankfurt die Fachmesse Light+Building wieder ihre Pforten und verspricht schon jetzt alle Rekorde zu brechen. Die fünfte Fachmesse für Licht, Elektrotechnik und Haus- und Gebäudeautomation erwartet dieses Jahr 2.100 Aussteller und über 135.000 Fachbesucher aus dem In- und Ausland. Auf dem gesamten Frankfurter Messegelände, auf umgerechnet über 32 Fußballfeldern, werden die neuesten Innovationen und Trends in einer weltweit einmaligen Form und Größe gezeigt. Wir möchten Sie herzlich einladen, unseren Siemens-Messestand (Halle 9.0, Stand E50) zu besuchen. Unter dem Motto „increase your building efficiency“ zeigen wir Ihnen Produkte, Systeme und Lösungen, die Gebäude intelligenter, produktiver und effizienter im Umgang mit Energie machen. In dieser Soll-Ist-Ausgabe geben wir Ihnen einen Überblick über die MesseHighlights von Siemens. Zusätzliche Informationen finden Sie unter www.siemens.de/light-building. Wir berichten außerdem über Energiespar-Contracting in der Praxis, das internationale Fachpresseforum der SBT, die neuen VVS-Regler, die SiemensEnergie-Dienstleistung GPO, das europäische Qualitätssicherungssystem eu.bac, ein neues Planungstool von HVAC, Steuerungs- und Gebäudetechnik im Institut der Feuerwehr in NRW, eine Hausmesse bei W&T Regeltechnik in Regensburg, das durchgängige Labormanagement im Leibniz-Institut für Polymerforschung in Dresden, die neue Europanorm EN 15 232 sowie eine Siemens-One-Lösung für Krankenhäuser. Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen und freue mich auf Ihren Besuch auf der Light+Building Ihr Michael Eichler 04/2008 Soll-Ist 3 Aktuell Siemens präsentiert Erlebniswelten auf der Light+Building Energieeffizienz, Gesamtlösungen und Nachhaltigkeit prägen Messeauftritt Die Steigerung der Energieeffizienz ist ein Megatrend, der inzwischen alle Branchen erfasst hat. Als besonders effektiv erweisen sich Gesamtlösungen, die Einzelgewerke wie Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen mit der Beleuchtungstechnik, Zutrittskontrolle sowie Brandschutz- und Medientechnik zu Total Building Solutions und weiter zu Totally Integrated Power-Konzepten (TIP) verbinden. Auf der Light+ Building präsentieren die SiemensBereiche Building Technologies (SBT) und Automation & Drives (A&D) „erlebbare“ Gesamtlösungen für die Schwerpunktthemen Industrie, Pharma, Gesundheitswesen und Energie. Erstmals vorgestellt wird Simatic S7 300 mit BACnet-Kommunikation als Bindeglied zur elektrischen Energieverteilung (TIP) und zur Industrieautomation. Noch nie zuvor auf einer Gebäudetechnik-Fachmesse war das Thema Energie4 Soll-Ist 04/2008 effizienz so präsent wie auf der kommenden Light+Building, die vom 6. bis 11. April 2008 in Frankfurt am Main stattfindet. Triebkräfte des Megatrends Energieeffizienz sind der Klimaschutz sowie die Verknappung fossiler Brennstoffe und die daraus folgenden überproportionalen Energiekostensteigerungen. Um den spezifischen Energieverbrauch von Gebäuden flächendeckend zu senken, hat die Europäische Union mit der Europäischen Gebäudeeffizienzrichtlinie ein umfangreiches, EU-weites Energiesparprogramm im Gebäudebereich initiiert. Bekanntlich werden rund 40 Prozent der Primärenergie in Europa in Gebäuden verbraucht (siehe auch Seite 14). Energieeffizienzlösungen und Total Building Solutions Die Erfahrungen aus zahlreichen Neubauprojekten und dem EnergiesparContracting haben gezeigt, dass die höchsten Energieeinsparquoten bzw. Energieeffizienzsteigerungen durch Verbundlösungen über Gewerkegrenzen hinweg erreicht werden. Siemens präsentiert deshalb auf der Light+Building unter anderem integrierte Lösungen, sogenannte Total Building Solutions, die in Branchen mit hoch energetischen Prozessen, wie beispielsweise der pharmazeutischen Industrie oder im Gesundheitswesen, immer mehr Zuspruch finden. Dabei geht es nicht nur um ein Aneinanderreihen von energieeffizienten Komponenten, sondern um maßgeschneiderte Gesamtlösungen, die auf das Kerngeschäft des Kunden, seine Arbeitsprozesse, seine unternehmerischen Ziele und sein Marktumfeld zugeschnitten sind. Die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale integrierter Siemens-Lösungen im Vergleich zu konventionellen Angeboten sind: Aktuell Die wichtigsten Messe-Highlights Erlebniswelt Industrie am Beispiel Simatic S7 300 Innovation Simatic S7 300 mit BACnet-Kommunikation; schafft Voraussetzung für integriertes Gebäude- und Energiemanagement von HLK-Anlagen und elektrischer Energieverteilung Migrationslösung Simatic S5 nach Simatic S7; schneller und kostengünstiger Umbau, neue Regelalgorithmen, dadurch Steigerung der Energieeffizienz Effizienzlösungen für Siclimat XGebäudeautomationssysteme, z.B. Lastmanagement, kostenoptimaler Gebäudebetrieb Erlebniswelt Pharma und Labore reale Pharmaproduktion mit validierter Aktorik/Sensorik und kompaktem Monitoringsystem CMT Monitoringsystem CMT zum Überwachen von Raumkonditionen und Partikeln in kritischen Umgebungen (Produktionsgebäude) und Sicherstellung der Konformität nach FDA Rule 21 CFR part 11 (gesetzliche Regelungen für das elektronische Datenmanagement in GMP-regulierten Unternehmen) branchenspezifisches Know-how umfassendes Angebot an Systemkomponenten und Kommunikationstechnologien, die hoch integrierte Lösungen vereinfachen einfache Integration von Drittsystemen und Fremdfabrikaten über standardisierte IT-Plattformen Kompatibilität über Gerätegenerationen hinweg, dadurch einfache Migration über den Lebenszyklus eines Gebäudes. Um eine hohe Prozess- und Gebäudeperformance über die Dauer des Lebenszyklus abzusichern, hat Siemens seine Serviceleistungen nochmals erweitert. Zu den klassischen Angeboten wie Energiecontrolling, Monitoring, Energie- und Schwachstellenanalysen wird auf der Light+Building erstmals der RemoteService „Gebäudeperformance-Optimierung“ (GPO) vorgestellt. Durch die kontinuierliche Anlagenoptimierung werden Laborraum- und Laborabzugsregelung mit Durchgängigkeit von der Leittechnik bis zum Laborabzug, dadurch deutlich niedrigerer Energieverbrauch und höherer Komfort gegenüber konventionellen Lösungen Dienstleistungen über den gesamten Lebenszyklus von Pharma- und Laborlösungen inklusive Risikoanalyse, Qualifizierung, Revalidierung und Kalibrierservice Erlebniswelt Gesundheitswesen Integrierte Gesamtlösungen bzw. „Total Building Solutions“ für das Krankenhaus realer OP-Raum mit Gesamtlösung für HLK, Licht, Zutrittskontrolle und Brandschutz Patientenzimmer mit Gesamtlösung für Raumklima, Beleuchtung, Kommunikation und digitalen Patientendaten direkt am Patientenbett (HiMed-Cockpit) Integration medizinischer Gasesysteme (Draeger Medical); integrierte Betriebsführung für alle Krankenhaussysteme umfassender Brandschutz im Krankenhaus; Sicherung von Patientendaten in IT-Räumen durch spezielle Löschsysteme Prozesse und Sollwerte permanent an die jeweilige Gebäudenutzung bzw. an die Vorgaben des jeweiligen Nutzers angepasst (siehe auch Seite 19). Das Siemens Advantage Operational Center (AOC) stellt dabei sicher, dass die geplanten Optimierungsmaßnahmen auch zum Erfolg führen. Es unterstützt den Gebäudebetreiber auch in dringenden Situationen durch sofortigen Zugriff auf hoch qualifizierte Siemens-Experten, die dann über einen sicheren Fernzugriff effizient unterstützen. Energiespar-Contracting gegen Investitionsstau und galoppierende Energiekosten Weitere Themenschwerpunkte von Siemens auf der Light+Building 2008 sind Modernisierungslösungen, die sich aus der Einsparung von Energiekosten refinanzieren. SBT bietet hierzu ein umfassendes Portfolio an, das praktisch alle Möglichkeiten der Fremd- und Eigen- Umbau- und Modernisierungslösungen für die Systeme Integral und Visonik auf der Basis des Desigo-Gebäudeautomationssystems Erlebniswelt Energie Energie zum Anfassen – lassen Sie sich überraschen! Europäische Direktive zur Gebäudeenergieeffizienz, die daraus entstandenen Normen und Vorschriften und die Konsequenzen für die Gebäudetechnik Dienstleistungen zur Unterstützung des wirtschaftlichen Gebäudebetriebes und der Gebäudeperformance-Optimierung (GPO-Service) Realer Leitstand für Remote Service (AOC) Energiespar-Contracting und andere Modernisierungslösungen mit garantierter Einsparung Energieeffizienzmaßnahmen nach Lebenszyklusbetrachtung der Anlagen/des Gebäudes Erlebniswelt Planungslösungen Umfassendes Angebot an Hilfsmitteln zur Planung von Elektroinstallationen Gebäudeautomation Gebäudesicherheit finanzierung sowie Mischformen umfasst. Um dieses schnell wirksame Finanzierungs- und Sanierungskonzept auch für kleinere Kommunen zugänglich zu machen, engagiert sich Siemens beim Interkommunalen Energiespar-Contracting. Durch die Bildung von Gebäudepools über Gemeindegrenzen hinweg lassen sich damit auch kleinere öffentliche Gebäude energetisch sanieren und die Investitionen über die Einsparungen refinanzieren. Halle 9, Stand E50 Herzlich willkommen auf dem Siemens Messestand in Halle 9, E50. Wir versprechen Ihnen spannende Erlebniswelten rund um das Thema Energieeffizienz, Sicherheit, Produktivität und Komfort. Je früher Sie Ihr Anliegen mit uns besprechen, desto effizientere und wirtschaftlichere Lösungen können wir Ihnen anbieten. 04/2008 Soll-Ist 5 Referenz Fachpressekonferenz im Klinikum Bremerhaven Reinkenheide zum Thema Energiespar-Contracting „Unsere größte Energiequelle ist das Einsparpotenzial“ Das Modernisierungs- und Finanzierungsmodell Energiespar-Contracting könnte viel stärker zur Entlastung der Energiebudgets und zur Reduzierung von CO2 beitragen als allgemein angenommen. Diesen Eindruck vermittelte die Fachpressekonferenz von Siemens Building Technologies, die Mitte Februar 2008 im Klinikum Bremerhaven Reinkenheide stattfand. Wegen der oft komplexen Bieterverfahren und der Notwendigkeit maßgeschneiderter Verträge sollten sich Krankenhausbetreiber möglichst frühzeitig mit der zuständigen Energieagentur in Verbindung setzen. Denn: Wer im Gesund6 Soll-Ist 04/2008 heitswesen jetzt nicht in Energieeinsparung und Effizienzverbesserung investiert, muss in fünf bis zehn Jahren mit Energiekosten rechnen, die über den Fortbestand einer Klinik entscheiden können, so das Fazit der Veranstaltung. Was wäre, wenn man die aktuellen und prognostizierten Energiepreissteigerungen ignorierte und sich ganz auf das Kerngeschäft eines Krankenhauses, also die medizinische Versorgung, konzentrierte? Diese Frage treibt derzeit wohl die meisten Klinikdirektoren um, denn wer jetzt seine Energiekosten nicht in den Griff bekommt und ausschließlich in moderne Medizintechnik investiert, der gefährdet nach Ansicht unabhängiger Wirtschaftsprüfer die Existenz des Krankenhauses. Für Holger Richter, Geschäftsführer des Klinikums Bremerhaven Reinkenheide, war die Hochrechnung der künftigen Energiekosten über einen Zeitraum von zwölf Jahren Ansporn und Bestätigung zugleich, die Kosten für Wärme und Strom im Rahmen des Modernisierungs- und Finanzierungsmodells Energiespar-Contracting nachhaltig zu senken. „Die Reform des Gesundheitswesens sowie die aktuellen Tarifverhandlungen mit den Gewerkschaften Referenz Die wichtigsten Erkenntnisse aus dem Energiesparprojekt Klinikum Bremerhaven Reinkenheide Die Energiekosten steigen jährlich zwischen 4 und 8 Prozent. Wer jetzt nicht in Energiesparmaßnahmen und Effizienzverbesserungen investiert, muss im Krankenhausbereich innerhalb der nächsten zehn Jahre mit Mehrkosten für Energie in Millionenhöhe rechnen Beratung durch Energieagentur veranlassen; wird von Land zu Land unterschiedlich bezuschusst Nicht warten, bis es zu Havarien kommt; wer energetische Schwachstellen ignoriert, gefährdet den Klinikbetrieb Contracting-Angebote durch neutrale Sachverständige (Energieagentur) prüfen lassen Vorsicht vor „Rosinenpickern“; seriöse Energiespar-Contractoren bieten auch Lösungen zur Modernisierung peripherer Anlagen, sogenannte Pflichtmaßnahmen, mit an Ruhig den „Laden auseinandernehmen lassen“. Externe Energie- setzen die Krankenhäuser unter einen enormen Kostendruck. Viele Klinikbetreiber wissen, dass in ihren Technikzentralen eine Zeitbombe tickt. Deshalb ist jetzt der richtige Zeitpunkt, in Energiesparmaßnahmen zu investieren.“ (Siehe auch Interview Seite 8). Administrativer Aufwand wird oft unterschätzt Nach den Erfahrungen von Ullrich Brickmann, Leiter Marketing Energy and Environmental Solutions von Siemens Building Technologies, Frankfurt am Main, arbeiten die meisten Krankenhäuser an der Verbesserung der Energieeffizienz, jedoch sei das Einsparpotenzial bei Weitem nicht ausgereizt. „Der limitierende Faktor ist einerseits das Finanzproblem, andererseits wird von vielen Technikabteilungen der hohe administrative Aufwand nachhaltiger Energiesparstrategien bei Maßnahmen in Eigenregie unterschätzt“, so Brickmann. Dadurch werde das Energiesparpotenzial in den meisten Fällen nicht ausgeschöpft. „Unsere größte Energiequelle ist das Energieeinsparpotenzial. Das wissen wir aus unseren Energiespar-Contracting- fachleute handeln unvoreingenommen vor und opfern schon mal eine „heilige Kuh“ Klimaanlagen möglichst im Winter sanieren, so kommt man bei unvorhersehbaren Hitzeperioden nicht unnötig ins Schwitzen Etat für „Unvorhergesehenes“ einrichten. Manchmal geht es nur darum, „problematische“ Materialien umweltgerecht zu entsorgen, beispielsweise asbesthaltige Dichtungen Den vom Umbau betroffenen Personenkreis lieber einmal zu viel als einmal zu wenig informieren Die Wirkung von Einzelmaßnahmen ist oft limitiert; ein ganzheitlicher Energiesparansatz bringt oftmals mehr als 20 bis 30 Prozent Einsparung, gesichert über viele Jahre Der Einbau eines BHKW ist in vielen Fällen sinnvoll, um zum Beispiel über den Verkauf von eigenerzeugtem Strom einen zusätzlichen Finanzbeitrag zu generieren – oder ein Grund, realitätsnahe Tarife mit dem Energieversorger auszuhandeln Projekten mit rund 1.600 Gebäuden allein in Deutschland“, betont Brickmann. Um die Modernisierung von gebäudetechnischen Anlagen schnell, neutral und VOB-konform voranzutreiben, sollten öffentliche Liegenschaftsverwalter die zuständigen Energieagenturen ansprechen, denn diese hätten inzwischen sehr viel Erfahrung mit der Ausschreibung und der Ausgestaltung von EnergiesparContracting-Verträgen. Beim Klinikum Bremerhaven Reinkenheide steuerte beispielsweise die Klimaschutzagentur Bremer Energie-Konsens zusammen mit der Berliner Energieagentur den kompletten Vergabeprozess inklusive Vertragsgestaltung und Beratung während der Realisierungsphase. Laut einer Studie der Prognos AG im Auftrag der deutschen Energieagentur „dena“ gibt es in Deutschland rund 186.200 öffentliche Liegenschaften, die – Stand 2005 – rund 3,6 Milliarden Euro an Wärme- und Stromkosten verursachen. Rund 38.000 dieser Liegenschaften ließen sich – heutiges Energiepreisniveau angenommen – wirtschaftlich sanieren. Dadurch könnten die Energie- kosten um 25 bis 30 Prozent gesenkt werden, was einem Energiesparpotenzial von etwa 1,95 Milliarden Euro entspricht. Bis zum Jahr 2016 könnten Bund, Länder und Kommunen durch EnergiesparContracting ihre Energiekosten um jährlich bis zu 300 Millionen Euro senken, so die Studie. Bei weiter steigenden Energiepreisen sei mit einem zusätzlichen wirtschaftlich realisierbaren Einsparpotenzial von 900 Millionen Euro pro Jahr zu rechnen. Dies entspricht der energetischen Sanierung von weiteren 18.000 Liegenschaften der öffentlichen Hand. Brickmann wies darauf hin, dass Einzelmaßnahmen nicht immer die erhofften Einsparungen bringen. Besser seien ganzheitliche Einsparstrategien nach Lifecycle-Kriterien unter Einbeziehung eines externen Dienstleisters. Mit 120 Einzelmaßnahmen 25 Prozent Energie eingespart Dass es heute mit den bisher typischen Contracting-Maßnahmen, wie zum Beispiel Ventilatoren- und Pumpenaustausch, längst nicht mehr getan ist, zeigt die umfassende Energiesparstrategie von Siemens im Klinikum Bremerhaven. Um die vertraglich garantierte Energieverbrauchseinsparung von 25 Prozent abzusichern, wurden insgesamt 120 Einzelmaßnahmen umgesetzt. Darin enthalten waren auch von der Klinikleitung vorgegebene Pflichtmaßnahmen, die nicht oder nur in geringem Maße zur Energieeinsparung beitragen, wie beispielsweise die komplette Erneuerung der Niederspannungshauptverteilung. Jürgen Breuer, Technischer Leiter des Klinikums, war schon während des Bieterverfahrens beeindruckt von der professionellen Vorgehensweise der Siemens-Energieingenieure: „Die haben uns den Laden richtig auseinandergenommen und Schwachstellen aufgezeigt, die nicht mal wir kannten.“ Und weiter: „Auch die Umsetzung der Energiesparmaßnahmen vor der eigentlichen Hauptleistungsphase gab uns das Gefühl, auf den richtigen Partner gesetzt zu haben. Das war eine generalstabsmäßige Planung“, so Breuer. Dass alles so schnell und professionell ablief, sei aber auch ein Verdienst der Klimaschutzagentur Bremer EnergieKonsens und der Berliner Energieagentur. Breuer: „Ohne die beiden Energieagenturen wäre das alles nicht so schnell zu schaffen gewesen. In nur acht Monaten war der Vertrag mit Siemens unter Dach und Fach, inklusive EU-weiter Ausschreibung, Bieterauswahlverfahren und einem maßgeschneiderten Energiesparvertrag mit Einspargarantie.“ 04/2008 Soll-Ist 7 Im Dialog Holger Richter, Geschäftsführer des Klinikums Bremerhaven Reinkenheide Jürgen Breuer, Technischer Leiter des Klinikums Bremerhaven Reinkenheide „Manche unserer Mitarbeiter erleben die neue Technik wie ein neues Auto“ In Deutschland gibt es rund 2.100 Krankenhäuser, davon sind aber nur etwa 5 Prozent energetisch auf dem aktuellen Stand. Etwa 80 Prozent der Häuser gelten zudem als Altbauten und müssten von Grund auf modernisiert werden. Meist reichen aber die Budgets nicht aus, denn durch den steigenden Wettbewerb im Gesundheitswesen hat die Modernisierung des medizinischen Bereichs Vorrang. Wie man es dennoch schafft, ohne eigene Finanzmittel rund 30 Jahre alte gebäudetechnische Anlagen durch neue zu ersetzen und die noch brauchbaren Anlagen zu modernisieren, zeigt das Klinikum Bremerhaven Reinkenheide. Durch ein Contractingverfahren und den Abschluss eines Energiespargarantie-Vertrages mit Siemens spart das Klinikum jährlich rund 520.000 Euro netto an Energiekosten. Zur Tilgung der erforderlichen 8 Soll-Ist 04/2008 Investitionen in Höhe von 5,2 Millionen Euro netto erhält Siemens im Gegenzug die eingesparten Energiekosten für zwölf Jahre und garantiert dem Klinikum eine Energieeinsparung von über 25 Prozent über die Dauer von zwölf Jahren. Neben den reinen Energiesparmaßnahmen konnten im Rahmen des Contracting-Vertrages als Pflichtmaßnahmen auch periphere Anlagen, unter anderem die Niederspannungshauptverteilung, die Geschirrspülmaschinen der Hauptküche, die medizinische Druckluftversorgung und die zentrale Kälteanlage erneuert werden (siehe Bericht S. 6). Die Soll-Ist-Redaktion sprach mit dem Technischen Leiter Jürgen Breuer und mit Holger Richter, Geschäftsführer des Klinikums Bremerhaven Reinkenheide. Das Gespräch führte Wolfgang Schmid, Fachjournalist für Technische Gebäudeausrüstung, München. Soll-Ist: Was ist das für ein Gefühl, wenn man so ein Mammutprojekt auf den Weg gebracht hat? Breuer: Auf jeden Fall fühle ich mich erheblich sicherer als vorher. Wir hatten ja mehrere Anlagenbereiche, zum Beispiel die Niederspannungshauptverteilung, bei der die Sicherheit nicht mehr in jedem Fall garantiert werden konnte. Konkret: Wir mussten mit Ausfällen rechnen. Diese Sorgen sind wir jetzt los. Soll-Ist: Wo lagen die Schwierigkeiten? Breuer: Generell war es schwierig, den technischen Betrieb aufrechtzuerhalten, obwohl unsere Anlagen stets gut gewartet wurden und auch funktionierten. Probleme bereitete uns in erster Linie die Ersatzteilversorgung für die teilweise 30 Jahre alten Anlagen. Im Dialog Soll-Ist: Wie ging es dann weiter? Breuer: Auf den Fachtagungen gab es natürlich Kontakte zu Referenten, zu Energieagenturen, beispielsweise zur Bremer Energie-Konsens und natürlich auch zu Siemens. Bei den Gesprächen mit unseren Kollegen von anderen Kliniken merkten wir jedoch, dass Energiespar-Contracting in der Größenordnung, wie wir es brauchten, bisher gar nicht üblich ist. Natürlich spielt in einem Krankenhaus die Anschaffung moderner Medizintechnik eine größere Rolle als die Erneuerung von Heizungs- und Klimaanlagen. Soll-Ist: Wie kam es, dass sich bei Ihnen eine derart hohe Investitionssumme anstaute? Soll-Ist: Was hat das Fass zum Überlaufen gebracht? Breuer: Eine kritische Havarie gab es nicht, aber wir mussten sie einkalkulieren, vor allem die Niederspannungshauptverteilung bereitete uns Sorgen. Da war wirklich Handlungsbedarf, aber die Investitionskosten in Höhe von rund einer Million Euro waren einfach nicht vorhanden. Daneben waren es noch viele andere Anlagen, die dringend erneuert werden mussten, zum Beispiel die Kältemaschinen für die Klimaanlagen – 700.000 Euro, die Geschirrspülmaschinen für die Küche – 400.000 Euro, die Erneuerung der Zentralsterilisation – 600.000 Euro: Da türmte sich ein riesiger Berg vor uns auf. Wir waren deshalb schon seit einiger Zeit auf der Suche nach einem passenden Contracting-Modell, das nicht so stark in unsere Personalstruktur eingreift. Soll-Ist: Gab es ein Vorbild, eine überzeugende Referenz? Breuer: Zunächst nicht. Uns war wichtig, dass wir unsere Betreiberkompetenz behalten und keine Leute entlassen müssen. Über verschiedene Veranstaltungen sind wir dann auf das Modernisierungs- und Finanzierungsmodell Energiespar-Contracting gestoßen. Nach einigen Überlegungen kamen wir zu dem Schluss, dass das die Lösung für unser Klinikum wäre. Richter: Das Hauptproblem für die Krankenhäuser liegt darin, dass sie für die Erneuerung ihrer gebäudetechnischen Anlagen keine Fördermittel bekommen. Wir haben im Gesundheitswesen eine duale Finanzierung, das heißt, das Land Bremen finanzierte die Erstausstattung des Klinikums mit Anlagen. Der Ersatz dieser Anlagen, ebenso Wartung, Instandhaltung oder Modernisierung, muss dann das Krankenhaus selbst aus dem laufenden Budget finanzieren. Natürlich spielt in einem Krankenhaus die Anschaffung moderner Medizintechnik eine größere Rolle als die Erneuerung von Heizungsund Klimaanlagen. Solange die gebäudetechnischen Anlagen funktionieren, ist die Bereitschaft zur Modernisierung gering. Ein neuer Computertomograph oder ein Röntgengerät ist für eine Klinik natürlich wichtiger. Soll-Ist: Gab es alternative Überlegungen zur Erneuerung der Anlagen in Ihrem Klinikum, zum Beispiel in eigener Regie oder als Intracting? Breuer: Wir haben natürlich jede Maßnahme für sich abgeklärt und die Kosten für eine Modernisierung ermittelt. Sicher wäre es möglich gewesen, jede einzelne Maßnahme für sich durchzuführen und gegebenenfalls auch zu finanzieren. Das Problem ist, dass man in diesem Fall keine Garantie hat, dass die prognostizierten Energiekosteneinsparungen auch erreicht werden. Beim Energiespar-Contracting erhalte ich eine Einspargarantie von beispielsweise 25 Prozent. Schafft der Contractor nur 20 Prozent, bekommen wir die Differenz von fünf Prozent erstattet. Wir sind beim Energiespar-Contracting also immer auf der sicheren Seite. Das Risiko liegt allein beim Contractor. Soll-Ist: Wie würden Sie die Vorteile des Energiespar-Contractings Ihren Kollegen in anderen Krankenhäusern erklären? Breuer: Die Vorteile sehe ich in erster Linie darin, dass ein externer Dienstleister die Verantwortung für alle Maßnahmen übernimmt. Hinzu kommt, dass wir in unserem Fall zwölf Jahre Garantie für die ausgeführten Maßnahmen erhalten; das ist schon sehr außergewöhnlich, da wir sonst nur bis maximal fünf Jahre Gewährleistung bekommen. Jeder Regler, jeder Fühler, der innerhalb der Vertragslaufzeit von zwölf Jahren ausfällt, wird von Siemens ersetzt. Der Vorteil für uns ist außerdem, dass wir die Anlagen weiterhin betreuen und auch kleinere Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen selbst ausführen. Durch diese Eigenleistungen verbessern sich außerdem unsere Konditionen für das Contracting, und unser Personal ist in das Projekt eingebunden. Soll-Ist: Welche Vorbereitungen waren nötig, um so ein Projekt in Bewegung zu setzen? Sie mussten ja EU-weit ausschreiben. Breuer: Wir hatten schon vor diesem Projekt eine dreijährige Kooperation mit der gemeinnützigen Klimaschutzagentur „Bremer Energie-Konsens GmbH“ zum Thema Energiesparen im Rahmen der Klinikinitiative „ENER:CARE!“ begonnen. Als dort die Bremer Contracting-Offensive „contract!“ als Fördermaßnahme ins Leben gerufen wurde, war für uns klar, dass wir das Thema EnergiesparContracting zusammen mit der Bremer Energie-Konsens angehen. Soll-Ist: Heißt das, dass Sie bei der Ausschreibung von der Bremer EnergieKonsens unterstützt wurden? Die Ausschreibung von Contracting-Projekten gilt ja allgemein als komplex. Breuer: Die Bremer Energie-Konsens hat uns zunächst beraten; die eigentliche Ausschreibung und später auch die Vertragsgestaltung erfolgte dann über die „Berliner Energieagentur GmbH“. Die Berliner haben sehr viel Erfahrung auf diesem Gebiet. Die Kosten für die Leistungen der Berliner Energieagentur wurden überdies von der Bremer Energie-Konsens im Rahmen von „contract!“ zu 50 Prozent übernommen. 04/2008 Soll-Ist 9 Im Dialog Soll-Ist: Gibt es für solche Fälle Musterverträge? Breuer: Es gibt Musterverträge, aber diese müssen fast immer dem jeweiligen Projekt angepasst werden. Jede Liegenschaft hat ihr eigenes Profil, und auch der Leistungsumfang, wie beispielsweise Betrieb und Wartung, muss dem jeweiligen Vorhaben angepasst werden. Das muss hieb- und stichfest in die Verträge eingearbeitet werden. Dazu braucht man einschlägige Erfahrungen. Die Berliner Energieagentur hat uns hier optimal beraten. Soll-Ist: Aus dem Gespräch lässt sich ableiten, dass Sie vom Energiespar-Contracting überzeugt sind. Jetzt gibt es in Deutschland rund 2.100 Krankenhäuser, von denen nur etwa 5 Prozent bisher im großen Stil energetisch saniert wurden, also EnEV-Standard entsprechen. Anscheinend herrscht trotz überzeugender Projekte mit teils überwältigenden Energieeinsparungen immer noch sehr viel Skepsis gegenüber dem EnergiesparContracting. Woran liegt das? Breuer: Es gibt sicher bei manchen Kollegen gewisse Ängste, dass durch Contracting-Maßnahmen Versäumnisse und Schwachstellen aufgedeckt werden. Wir haben uns immer dazu bekannt, dass wir etwas tun müssen, und wir wussten, dass wir ein enormes Potenzial an Energieeinsparungen haben. Zudem sind Vorbereitung und Ausschreibung eines 10 Soll-Ist 04/2008 Energiespar-Contractings für den Betreiber mit einem nicht unerheblichen zeitlichen Aufwand verbunden. Allein die Ermittlungen der für eine ContractingAusschreibung relevanten Basisdaten, die ja auch Vertragsbestandteil werden, sind – je nach Ausgangssituation – nicht zu unterschätzen. Man sollte die Umsetzung eines Energiespar-Contractings aber nicht allzu lange vor sich herschieben. Im schlimmsten Fall müssen die Verantwortlichen mit extern beauftragten Unternehmensberatern rechnen, die einem womöglich Misswirtschaft nachweisen. So weit sollte man es nicht kommen lassen. Viele Klinikgeschäftsführer wissen, dass in ihren Technikzentralen eine Zeitbombe tickt. Richter: Ich sehe das nicht so streng. Es ist aber richtig, dass die Kommunen aus den unterschiedlichsten Gründen das Thema Energiesparmaßnahmen und Anlagenmodernisierung vor sich herschieben. Aufgrund der steigenden Energiepreise und der aktuellen Klimaschutzdiskussion wird das Interesse an Modernisierungsmodellen wie dem Energiespar-Contracting zunehmen. Viele Klinikgeschäftsführer wissen, dass in ihren Technikzentralen eine Zeitbombe tickt. Aber die Investitionen in die Gebäudetechnik konkurrieren immer auch mit den Anschaffungen in der Medizintechnik, also unserem eigentlichen Erwerbszweig. Leider wird dadurch das Thema Gebäudemodernisierung und Energieeinsparung etwas verdrängt. Soll-Ist: Beim Klinikum Bremerhaven greifen die Energiesparmaßnahmen ja bereits auf breiter Front, und Sie haben auch schon genügend Erfahrungen mit dem Betrieb der neuen Anlagen. Würden Sie heute etwas anders machen? Breuer: Im Wesentlichen würde ich das wieder so machen. Natürlich ergibt sich rückblickend immer ein gewisses Optimierungspotenzial für eine Ausschreibung. Vielleicht sollte man einige geplante Maßnahmen schon in der Ausschreibungsphase etwas mehr vertiefen. Zu 98 Prozent ist bei uns jedoch alles bestens gelaufen; wir sind sehr zufrieden mit dem Ergebnis. Richter: Energiespar-Contracting ist der richtige Weg. Es ist viel wirtschaftlicher als die Eigenfinanzierung. Bei der Eigenfinanzierung hätte das Klinikum erhebliche Abschreibungen über den Nutzungszeitraum gehabt. Da wir keine Fördermittel bekommen, hätten wir diese Maßnahmen selbst finanzieren müssen, also Fremdmittel aufnehmen. Bei der Eigenfinanzierung müsste ich zudem die Anlagen in der Bilanz aktivieren und abschreiben. Damit habe ich diese Kosten in meinem Haushalt. Im Gesamtergebnis ist Energiespar-Contracting in jedem Fall wirtschaftlicher als jede Form der Fremdfinanzierung. Im Dialog Siemens ging viel stärker auf unsere Wünsche ein und bot uns auch eine höhere Einspargarantie als der Wettbewerb. Soll-Ist: Um den Auftrag haben sich ursprünglich 13 Firmen beworben. Zuletzt blieb nur noch Siemens Building Technologies übrig. Was war ausschlaggebend, dass der Auftrag an SBT ging? Breuer: Das Konzept von SBT war umfassender und ausgereifter. Während andere Bewerber unser Klinikum gerade mal zwei Tage inspizierten, nahmen sich die Siemens-Mitarbeiter zehn bis zwölf Tage Zeit, um die Liegenschaft und die Anlagen zu analysieren und Lösungen auszuarbeiten. Manche Bieter wollten beispielsweise nur die Ventilatoren der 30 Jahre alten Klimaanlagen austauschen, Siemens bot uns dagegen die komplette Erneuerung an. Überhaupt ging Siemens viel stärker auf unsere Wünsche ein und bot uns auch eine höhere Einspargarantie als der Wettbewerb. Richter: Ein wichtiger Aspekt war für mich die Beratung durch die Bremer Energie-Konsens. Diese Hilfestellung machte uns die Entscheidung sehr viel leichter. Wir mussten uns ja verpflichten, über die Vertragslaufzeit die auf Grundlage der Baseline 2004 (Anmerkung der Redaktion: Referenz-Jahresenergieverbrauch des Klinikums vor Vertragsabschluss als Bezugsgröße für das Energiespar-Contracting) eingesparten Energiekosten über die Dauer von zwölf Jahren an Siemens weiterzubezahlen. Da sich jeder ausrechnen kann, dass die Energiepreise weiter steigen, war es nur konsequent, den Vertrag zu unterschreiben. Im Grunde genommen sind ja unsere Kosteneinsparungen aufgrund der steigenden Energiekosten nochmals deutlich höher als die vertraglich festgelegten Einsparungen. Wir haben durch das Energiespar-Contracting natürlich noch weitere Vorteile, wie weniger Wartungsund Instandhaltungskosten sowie entfallende fremdvergebene Wartungsverträge. Soll-Ist: Inwieweit hilft das Energiespar-Contracting dem Krankenhaus, sich im Gesundheitswesen besser zu positionieren? Richter: Häuser, die defizitär sind, haben natürlich Probleme, sich weiterzuentwickeln. Kurz gesagt, wer kein Geld hat, kann sich im medizinischen Bereich – unserem Kerngeschäft – nicht weiterentwickeln. Von daher ist EnergiesparContracting für ein Krankenhaus auch eine strategische Option, damit man wirtschaftlich beweglich bleibt. Demnächst sanieren wir beispielsweise die Gebäudefassade. Mit einer modernen Fassade verschaffen wir uns neben einer weiteren erheblichen Energiekostenreduzierung einen Wettbewerbsvorteil, denn die Kunden achten heute auch auf die Äußerlichkeiten eines Krankenhauses. Man muss den medizinischen Fortschritt auch äußerlich präsentieren. Die Patienten legen einen immer größeren Wert auf Komfort. Nicht allein der medizinische Erfolg, auch die Begleitumstände eines Krankenhausaufenthaltes prägen immer mehr den Ruf einer Klinik. Soll-Ist: Mit welchem Zeithorizont muss man bei solch einem Energiespar-Contracting-Projekt rechnen? Wie lange hat es bei Ihnen vom Erstkontakt bis zum Vertrag bzw. bis zum Beginn und bis zum Ende der Maßnahmen gedauert? Breuer: Das ging alles sehr schnell. Im Februar 2005 entschieden wir uns für die Modernisierung mittels EnergiesparContracting. Das Bieterverfahren dauerte – einschließlich der Ausschreibungserstellung – rund acht Monate, sodass wir bereits im November 2005 den Auftrag vergeben konnten. Die Umbauphase ging bis Ende April 2007, und ab 1. Mai 2007 startete die Hauptleistungsphase. Vertragsende ist am 30. April 2019. Soll-Ist: Wie läuft so eine Brachialsanierung ab? Wie funktionierte die Zusammenarbeit zwischen dem Contractor Siemens und der Technikabteilung? Breuer: Die Projektingenieure von Siemens sind sehr teamorientiert vorgegangen. Man hat uns von Anfang an in das Projekt eingebunden. Es gab zum Beispiel eine Veranstaltung für das technische Personal, bei der der Leistungsumfang und die Vorgehensweise erklärt wurden. In diesem Zusammenhang wurde auch deutlich gesagt, dass es sich um kein Outsourcing-Projekt handelt und dass im Zusammenhang mit den Modernisierungsmaßnahmen keine Arbeitsplätze wegfallen. Unser technisches Personal ist auch in die Umsetzung mit einbezogen worden. Auch während des Projektes gab es Vorträge und Präsentationen über den Projektfortschritt und die eingesetzte Technik. Das war ganz hervorragend. Durch den offenen Umgang miteinander kam bei unseren Mitarbeitern deshalb nie das Gefühl auf, dass hier jemand ins Hintertreffen geraten könnte. Richter: Man muss ja auch die emotionale Ebene eines solchen Projektes sehen. Es geht um eine neue, zeitgemäße Technik, die manche unserer Mitarbeiter wie ein neues Auto erlebten. Wir haben hier eine wirklich tolle Technik bekommen, und die Arbeit damit macht jetzt mehr Spaß als mit den alten Anlagen. Das Heranführen an die neuen Anlagen war sehr behutsam, was auch notwendig war, denn zwischen der alten und der neuen Technik liegen gleich mehrere Generationen. Schulung und Nachqualifizierung waren deshalb Teil des Konzeptes. Durch den offenen Umgang miteinander kam bei unseren Mitarbeitern deshalb nie das Gefühl auf, dass hier jemand ins Hintertreffen geraten könnte. Alle waren mit Begeisterung dabei, hier etwas Neues zu schaffen. Soll-Ist: Was würden Sie Ihren Kollegen in anderen Krankenhäusern raten, die sich mit ähnlich veralteten Anlagen herumschlagen? Breuer: Lieber heute als morgen das Thema Energiespar-Contracting angehen. Nach all den Erfahrungen, die wir gemacht haben, kann ich das uneingeschränkt empfehlen. Eine derart professionelle Unterstützung wie durch die Bremer Energie-Konsens, die Berliner Energieagentur und Siemens hätte ich nie erwartet. Die Voraussetzungen für die Ausschreibung von EnergiesparContracting-Verträgen sind ja heute durch die Energieagenturen viel besser als noch vor ein paar Jahren. Man kann sich wirklich auf die Energieagenturen verlassen. Falsch wäre es, diese Hilfe auszuschlagen, zumal die Beratung ja zum größten Teil gefördert wird. Richter: Für mich waren die Bremer Energie-Konsens und die Berliner Energieagentur als neutrale Instanzen der eigentliche Schlüssel zum EnergiesparContracting. Auch als Nichttechniker fühlte ich mich von den Leuten verstanden und dort gut aufgehoben. Ich kann jedem Klinikdirektor nur dazu raten, seine Energiekosten von einer der Energieagenturen analysieren zu lassen und mit diesen Profis die verschiedenen Lösungsmöglichkeiten auszuloten. Herr Breuer, Herr Richter, vielen Dank für das aufschlussreiche Gespräch. 04/2008 Soll-Ist 11 Aktuell Zukunftslösungen für umweltfreundlichere Kraftwerke und virtuelle Planung Wie zwei aktuelle Beispiele zeigen, antwortet Siemens schon heute mit marktreifen Entwicklungen auf die Herausforderungen der Zukunft 12 Soll-Ist 04/2008 Aktuell CO2-Waschverfahren für konventionelle Kraftwerke Mit einem neuen Verfahren zur Abtrennung des klimaschädlichen Kohlendioxids sollen konventionelle Kraftwerke in Zukunft umweltfreundlicher betrieben werden. Der Schlüssel für die effiziente Abscheidung von Kohlendioxid (CO2) ist ein speziell entwickeltes und integriertes Waschverfahren, das nach der Verbrennung bis zu 90 Prozent des Kohlendioxids aus dem Rauchgas entfernen soll. Auf dieser aussichtsreichen Technologie basiert die jüngste Kooperation von Siemens und dem Energieversorger E.ON, um Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen künftig klimafreundlicher zu gestalten. Knapp ein Viertel der weltweiten CO2Emissionen entfallen auf die Erzeugung elektrischen Stroms. Deshalb ist die Modernisierung wie auch die Optimierung der Brennstoffumsetzung ein Muss, um die CO2-Emissionen schnell und deutlich zu reduzieren. Großes Potenzial besteht vor allem in Schwellenländern: Allein 2006 gingen in China 174 Kohlekraftwerke der sogenannten 500-Megawatt-Klasse ans Netz, das ist etwa jeden zweiten Tag eines. Das Land verbraucht 30 Prozent der Kohle, die weltweit verbrannt wird. Aber auch in Deutschland sind in den kommenden Jahren 14 Braunund Steinkohlekraftwerke geplant, die rund 14 Gigawatt Leistung erzeugen sollen. Siemens entwickelt nun ein chemisches Kohlendioxid-Waschverfahren, das einen geringen Waschmittelschlupf in das Rauchgas und einen niedrigeren Eigenenergiebedarf im Vergleich zu bisher entwickelten Prozessen hat. Die zusätzliche Herausforderung dieses Abscheidungsprozesses – fachlich Post Combustion CO2 Capture genannt – ist, einen guten Kraftwerks- wirkungsgrad zu erhalten und dabei die negativen Einflüsse durch schädliche Waschmittelemission zu vermeiden. Siemens verfügt seit der Übernahme der Axiva im Jahr 2000 (ehemals Hoechst AG) über hervorragende Kompetenz für chemische Prozessentwicklung und Engineering. Ein Laborprototyp ist bereits seit drei Jahren im Industriepark Frankfurt Höchst im Einsatz. Das neue Verfahren und die energetisch optimale Einkopplung in das konventionelle Kraftwerk werden dann 2010 in einer für die spätere Großanlage aussagekräftigen Pilotanlage unter realen Einsatzbedingungen in einem E.ON-Kraftwerk getestet. Zunächst liegt der Fokus auf Stein- und Braunkohlekraftwerken; für Erdgaskraftwerke wird es später eine adaptierte Variante geben. Die Technik soll auch für die Nachrüstung bestehender konventioneller Kraftwerke geeignet sein, sodass diese mit wirtschaftlich vertretbarem Wirkungsgradverlust ebenfalls klimafreundlicher betrieben werden können. Simulationssoftware verlagert Fabrik in den PC Mit einer speziellen Software von Siemens können Unternehmen ihre Produkte und deren Fertigungsprozesse – also den kompletten Lebenszyklus – virtuell bis ins kleinste Detail entwickeln und testen. Die Hersteller beheben mit den Programmen am Computer mögliche Produktions- oder Funktionsfehler, bevor auch nur eine Komponente in der realen Welt hergestellt wird. Das Resultat sind enorme Kosteneinsparungen, niedrigere Verkaufspreise und eine verbesserte Produktqualität. Derzeit verknüpft Siemens die Product Lifecycle Management-Produkte (PLM) der im vergangenen Jahr an Bord gehol- ten Software-Schmiede UGS mit seinen Systemen zur Fabrikautomatisierung. Siemens ist damit einer der weltweit führenden Anbieter von PLM-Lösungen. Damit können die Nutzer ihre Produkte, deren Funktionen und auch Fabrikationsabläufe entwerfen und simulieren – in 3-D und Echtzeit von jedem PC der Welt aus. Der US-Flugzeugbauer Eclipse Aviation brachte auf diese Weise eine neue Flugzeugklasse auf den Markt – zum halben Preis vergleichbarer Maschinen. Das amerikanische Unternehmen hat das sechssitzige Flugzeug der Very-Light-JetKlasse bis zum letzten Niet mit Software zur digitalen Produktentwicklung entworfen. Sämtliche Produktinformationen wurden mit der Software Teamcenter verwaltet, die Fabrik zur Herstellung des Fliegers wurde mit der Lösung Tecnomatix konzipiert sowie deren Prozessabläufe optimiert. Darüber hinaus integrierte Eclipse Daten von Flugzeugkomponenten verschiedenster Lieferanten. Der Luftfahrt-Spezialist erstellte 3-D-Simulationen und prüfte, ob im virtuellen Modell des Flugzeuges alle Teile optimal zusammenpassen und wie der Jet am kosteneffizientesten herzustellen ist – bei höchsten Qualitätsmaßstäben. Gleichzeitig analysierte Eclipse das Modell mit den Siemens-Systemen hinsichtlich mechanischer Belastbarkeit, Schwingungen, Temperaturen und Strömungsdynamik. Mit der virtuellen Entwicklung reduzierten sich die Entwicklungskosten und somit auch der Preis der Very Light Jets. Das Resultat: Gilt in der Luftfahrtindustrie bereits der Verkauf von jährlich 100 Flugzeugen als Erfolg, so sind bei Eclipse bereits über 2.600 Bestellungen eingegangen. 04/2008 Soll-Ist 13 Aktuell Primärenergieverbrauch in Europa Transport 28 % Abhängigkeit Ohne Vorkehrungen wird die Abhängigkeit von externer Energie um 70 % steigen Gebäude 41 % Industrie 31 % Umwelt Energieerzeugung und -verbrauch verursachen 94 % des CO2-Ausstoßes Versorgung Der Einfluss auf die Energieversorgung ist begrenzt Preise Bedeutende Steigerung innerhalb weniger Jahre Einfluss der Gebäudeautomation Effizienzsteigerung und Modernisierung können bis 30 Prozent einsparen Der sorgsame Umgang mit Energie ist ein zentrales Anliegen der Europäischen Union. Allein durch moderne „BACS“ könnte der Energieverbrauch von Gebäuden um rund 30 Prozent gesenkt werden. Neue Europanorm EN 15 232 Energieeffizienz von Gebäuden – Auswirkungen der Gebäudeautomation und des Gebäudemanagements Alle reden von der europäischen Richtlinie 2002/91 EG zur Gesamtenergieeffizienz in Gebäuden und deren Umsetzung in nationales Recht in der DIN V 18599*. Um die dort definierten regelungstechnischen Maßnahmen zu präzisieren, ist auf Initiative der europäischen Gebäudetechnik-Industrie die europäische Norm EN 15 232 „Energieeffizienz von Gebäuden – Auswirkungen der Gebäudeautomation und des Gebäudemanagements“ entstanden. Darin sind vier sogenannte Effizienzklassen für BACS – Building Automation and Controls Systems – definiert, ähnlich dem europäischen Energie14 Soll-Ist 04/2008 label. Mit ihnen lassen sich der energetische Einfluss des Ausstattungsgrads, die Ausstattungsqualität und das Anpassungsvermögen der eingesetzten Gebäudeautomations- und Regelungssysteme an den tatsächlichen Energiebedarf eines Gebäudes recht genau vorausbestimmen. Zur Absicherung der in EN 15 232 definierten BACS-Effizienzfaktoren wurde gleichzeitig das europäische Qualitätssicherungssystem für energieeffiziente Geräte der Gebäudeautomation und der Regelung eu.bac (European Building Automation Controls Association) ins Leben gerufen. Die europäische Richtlinie 2002/91/EG zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (Energy Performance of Buildings Directive, EPBD) soll dazu beitragen, die Energieeffizienz von Gebäuden zu verbessern. Für die Kälte- und Klimatechnik besonders relevant ist Artikel 9 der EPBD, nach dem die „Mitgliedsstaaten zur Senkung des Energieverbrauchs und zur Begrenzung der Kohlendioxidemissionen die erforderlichen Maßnahmen treffen, um die regelmäßige Inspektion von Klimaanlagen mit einer Nennleistung von mehr als 12 Kilowatt zu gewährleisten“. Diese Inspektion umfasst eine Prüfung des Wirkungsgrades der Anlage und der Anlagendimensionierung im Verhältnis zum Kühlbedarf des Gebäudes. Die Gesamtenergieeffizienz eines Gebäudes wird definiert als „die tatsächlich verbrauchte oder geschätzte Menge Energie zur Abdeckung der unterschiedlichen Bedürfnisse im Vergleich zu einer standardisierten Nutzung des Gebäudes“. Die betroffenen Energieverbraucher sind Heizung, Warmwassererzeugung, Kühlung, Lüftung und Beleuchtung; mit einbezogen ist auch die für den Betrieb dieser Systeme notwendige elektrische Hilfsenergie. Bei der Umsetzung der Richtlinie müssen klimatische Außenbedingungen, örtliche Gegebenheiten sowie Anforderungen an das Innenraumklima und an die Kosteneffizienz berück- Aktuell Berechnungsverfahren basierend auf BACS Effizienzfaktoren – EN 15 232 BACS Effizienzklassen A Klasse A: Hoch energieeffiziente BACS und TBM B Klasse B: Höherwertiges BACS und TBM C Klasse C: Standard BACS (üblicherweise als Referenz verwendet) D Klasse D: Nicht energieeffiziente BACS BACS – Building Automation and Controls System/ TBM – Technical Buildung Management Systems Durch die Einführung von Effizienzklassen für Gebäudeautomations- und Regelungssysteme kann der Einspareffekt durch höherwertigere Systeme vorausbestimmt werden. sichtigt werden. Die wichtigsten geforderten konkreten Maßnahmen sind die Erstellung von Energiezertifikaten für Gebäude, die regelmäßige Inspektion von Heizkesseln und Klimaanlagen, die Ernennung unabhängiger Experten für diese Aufgaben sowie die Entwicklung von Berechnungsmethoden zur Bestimmung der Energieeffizienz und die Festlegung von Mindestanforderungen an Gebäude. Entsprechend dem Subsidiaritätsprinzip der EU bleibt es den Mitgliedsstaaten überlassen, wie sie diese Vorgaben umsetzen. Als Hilfestellung hat die EU das für europäische Normen verantwortliche europäische Normungskomitee CEN damit beauftragt, Normen und Methoden zur Berechnung für die Energieeffizienz von Gebäuden und zur Einschätzung ihrer Auswirkung auf die Umwelt auszuarbeiten. Wichtigstes Werkzeug zur Umsetzung der EPBD in Deutschland ist DIN V 18599. Mit BACS schneller zum Ziel Bekanntlich fallen rund 40 Prozent des Primärenergieverbrauchs in Europa für die Versorgung von Gebäuden an. Aus vielen Sanierungsprojekten, die beispielsweise im Rahmen von Energiespar-Contracting durchgeführt wurden, weiß man, dass allein mit modernen Gebäudeautomationssystemen und hoch effizienten Reglern bis zu 30 Prozent Energie eingespart werden können. Um die Rolle der Building Automation and Control Systems (BACS), also der Gebäudeautomationsund Regelungssysteme, bei der Beurteilung von Gebäudeeffizienzmaßnahmen transparenter zu machen, hat die europäische Gebäudetechnik-Industrie mit Siemens Building Technologies als treibender Kraft das europäische Normungskomitee CEN von der Notwendigkeit einer eigenständigen Norm überzeugt. Die Ausarbeitung übernahm das Technische Komitee 247 (CEN/TC247) unter dem Vorsitz von Ulrich Wirth, Leiter Market Support HVAC Products and BACSystems, sowie drei weitere Experten von SBT. Die im Juli 2007 vom CEN verabschiedete Norm EN 15 232 „Energieeffizienz von Gebäuden – Auswirkungen der Gebäudeautomation und des Gebäudemanagements“ spezifiziert verschiedene Methoden zur Beurteilung des Einflusses der Funktionen der Gebäudeautomation und des technischen Gebäudemanagements auf den Energieverbrauch von Gebäuden. Dabei geht es nicht nur um eine generelle Senkung des Energiebedarfs durch den Einbau qualitativ hochwertiger Regelungs- und Gebäudeautomationssysteme, sondern auch um die Anlagenüberwachung und das Anpassungsvermögen der Systeme an veränderte Nutzungs- anforderungen sowie um Kommunikationsprotokolle und Systemkomponenten, die als „Gehirn“ des Gebäudes eine ständige Anpassung an den tatsächlichen Bedarf zulassen. Klassifizierung wie bei Elektro-Haushaltsgeräten Nach dem Motto „keep it simple“ hielten sich die Mitglieder des TC247 bei der Definition von vier BACS-Effizienzklassen an die bei Elektro-Haushaltsgeräten übliche Darstellung in der Art des europäischen Energielabels. Klasse D entspricht Systemen, die aus heutiger Sicht nicht mehr energieeffizient sind. Gebäude mit einem solchen System sind zu modernisieren; neue Gebäude dürfen nicht damit ausgestattet werden. Klasse C entspricht Standard-BACS und gilt damit als Referenzklasse. Klasse B verlangt den Einbau weiterentwickelter Systeme und Klasse A entspricht hoch effizienten Systemen. Ferner enthält die Norm Verfahren zur Berechnung der Energieeffizienz aufgrund von Nutzerprofilen für unterschiedlich komplexe Gebäudetypen, zum Beispiel für Büros, Hotels, Klassenräume, Hörsäle, Restaurants, Großhandelszentren und Krankenhäuser. Aus der Kombination dieser Elemente ergeben sich klare Vorgaben für das Erlangen einer bestimmten Effizienzklasse. Ein Beispiel: Regelt die Gebäudeautomation den Temperatursollwert der Heizung in einem Hotel durchgehend auf 22,5 Grad Celsius, so entspricht das Klasse D. Wird der Wert jedoch für die Zeit der üblichen Anwesenheit des Gastes, also von abends 18 Uhr bis morgens 9 Uhr, variabel auf 21 Grad Celsius geregelt und für die übrige Zeit auf 15 Grad Celsius abgesenkt, ergibt das die beste Klasse A. Wichtigste Zielgruppe für EN 15 232 sind die für die Gebäudeeffizienzrichtlinie zuständigen Behörden, aber auch Gebäudeeigentümer sowie Architekten, Planer und Ingenieure. Nach Einschätzung von Fachleuten sind allein durch den Einsatz hochwertiger Einzelraumregler Energieeinsparungen von bis zu 15 Prozent möglich, gewerkeübergreifende Energiesparfunktionen noch nicht mitgerechnet. * DIN V 18599 Energetische Bewertung von Gebäuden – Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung 04/2008 Soll-Ist 15 Aktuell Fachpresseforum in Lissabon SBT informiert europäische Journalisten über effiziente Gebäudetechnik Dr. Johannes Milde: „Die von SBT lieferbare Technik reicht aus, rund 85 Prozent des Energieverbrauchs in Nichtwohngebäuden zu beeinflussen“ Ulrich Wirth: „Siemens Building Technologies war bei den Vorbereitungen der EN15232 die treibende Kraft“ In Gebäuden lassen sich bis zu 80 Prozent Primärenergie einsparen. Voraussetzung hierfür sind der Einbau intelligenter Technik, ein verändertes Nutzerverhalten, Gebäudemanagementsysteme mit automatisierten Energie-Checks sowie gut geschultes Bedienpersonal. Siemens Building Technologies (SBT) könnte allein mit seinem angestammten Portfolio bei Gebäuden bis zu 30 Prozent Energie einsparen und 85 Prozent des Energieverbrauchs beeinflussen. Dies sind einige der wichtigsten Aussagen auf dem 7. Internationalen Fachpresseforum der SBT, das Ende 2007 in Lissabon stattfand. Rund 80 Fachjournalisten aus zwölf europäischen Ländern nahmen an der Veranstaltung teil. Etwa 40 Prozent des weltweiten Primärenergieverbrauchs fallen für die Beheizung, Klimatisierung und Beleuchtung von Gebäuden an. Dadurch entstehen etwa 21 Prozent der weltweiten Emissionen an Treibhausgasen. Auf dem Fachpresseforum in Lissabon verdeutlichte 16 Soll-Ist 04/2008 Patrick Vanlombeek: „Die schnelle Ausrichtung auf die Kundenbedürfnisse ist der Schlüssel zum Erfolg auf dem Weltmarkt“ Dr. Johannes Milde, Vorsitzender des Bereichsvorstandes von Siemens Building Technologies, die enormen Herausforderungen zum Schutz des Klimas und gab einen Überblick an Lösungen, mit denen der Energieverbrauch und damit auch der Ausstoß von Treibhausgasen drastisch reduziert werden kann. So reiche die heute zur Verfügung stehende Technik von SBT aus, um rund 85 Prozent des Energieverbrauchs in Nichtwohngebäuden zu beeinflussen und 30 bis 40 Prozent an Energie einzusparen. Als ein schnell greifendes Mittel nannte Milde das Energiespar-Contracting, das die Energiekosten in Gebäuden nachweislich zwischen 15 und 40 Prozent senken könne. Allein durch ein professionelles Controlling könnten 15 Prozent an Energie im Gebäude eingespart werden, ein motivierter Nutzer könne seinen Energieverbrauch sogar um 50 Prozent senken. Milde schätzt das Marktpotenzial durch Energieeffizienzverbesserungen in Gebäuden auf weltweit rund 20 Milliarden Euro pro Jahr. Den universell einsetzbaren und frei konfigurierbaren Desigo-TX-I/O-Modulen kommt in flexibel genutzten Gebäuden künftig eine Schlüsselrolle zu Einen wichtigen Wachstumsmarkt sieht Milde im Konzept „Total Building Solutions“, das heißt in gewerkeübergreifenden Lösungen zwischen den Systemen Gebäudeautomation, Sicherheit und Brandschutz, Kommunikation und IT-Sicherheit sowie IT-Prozessintegration. Solche hoch integrierten Gebäude seien nicht nur wirtschaftlicher in Investition und Unterhalt, sondern auch energiesparender zu betreiben – bei gleichzeitig höherem Komfort und verbesserter Sicherheit. Gebäude schneller an Nutzungsänderungen anpassen Überlagert werde der Megatrend Energieeffizienz von der zunehmenden Urbanisierung hin zu Megastädten mit einem wachsenden Bedarf an größeren und flexibler nutzbaren Gebäuden. Wolfgang Haas, Leiter Entwicklung und Innovation Building Automation, sprach in Lissabon von dynamischen Gebäuden, die sich reibungslos den Prozessansprüchen des jeweiligen Nutzers anpassen lassen. „Die Gebäudetechnik muss die Kontinuität der Kunden-Kernprozesse sicherstellen. Aktuell Der Schwerpunkt liegt auf der Sicherheit von Informationen, Personen und Waren, auf dem effizienten Einsatz von Energie und einem komfortablen und produktiven Raumklima, jeweils abgestimmt auf die Bedürfnisse und die Prozesse des Nutzers“, betont Haas. Die Dynamisierung der Gebäude führe zu einer flacheren Systemarchitektur, zur Nutzung globaler, offener Standards auf IP-Basis sowie drahtlosen Kommunikationseinrichtungen. Künftig seien Lösungen mit kombinierter Funktionalität für HLK, Personenschutz und Sicherheit gefragt, wie beispielsweise die neuen Desigo-TX-I/O-Module. In diesem Zusammenhang gewinne der Service rund um die Gebäudetechnik weiter an Bedeutung. Haas: „Die Erfahrungen zeigen, dass Gebäude und deren Technik spätestens ein bis zwei Jahre nach der Inbetriebnahme nochmals auf die tatsächliche Nutzung abgestimmt werden müssen. Dadurch lassen sich rund 10 bis 15 Prozent Energie einsparen.“ In den USA habe sich dafür schon der Begriff „Permanent Commissioning“ etabliert. Nutzerprofile beeinflussen Energieeffizienzklassen Welche enorm wichtige Rolle die Gebäudeautomation in der aktuellen Energieeffizienzdiskussion einnimmt, belegt die im Juni 2007 vom CEN verabschiedete Norm EN15252, „Energieeffizienz von Gebäuden – Auswirkungen der Gebäudeautomation und des Gebäudemanagements“. Ulrich Wirth, Leiter Market Support HVAC Products and BACSystems, unterstreicht die Bedeutung dieser Norm für die Branche: „Siemens Building Technologies war bei den Vorbereitungen dieser Norm im CEN 247 federführend. Mit dieser Initiative der Gebäudetechnikindustrie setzt die Branche wichtige Maßstäbe bei der Beurteilung der Funktionen von Gebäudeautomationssystemen.“ Die Europanorm teilt die verschiedenen Regelungs- und Steuerungsfunktionen von Gebäudeautomationssystemen in vier Energieeffizienzklassen ein. Der Klasse D sind Systeme zugeordnet, mit denen praktisch keine Energie eingespart werden kann. Klasse C entspricht einer Standardausführung und ist gleichzeitig Referenzklasse. Zur Klasse B zählen höherwertigere Systeme, und in Klasse A finden sich Konzepte mit der höchsten Energieeffizienz. (siehe S. 14/Beitrag „EN 15 232“) Europaweit einheitliche Zertifizierung Wegen des hohen Stellenwertes der Regelungstechnik bei der Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden hat die europäische Gebäudeautomationsindustrie bereits 2003 die eu.bac – European Building Automation and Controls Association – gegründet. „Die eu.bacMitglieder wollen damit ein möglichst hohes Maß an Energieeffizienz und Qualität gewährleisten“, erklärt Ulrich Wirth den Zweck der Initiative. Entscheidend sei eine europaweit einheitliche Zertifizierung der Produkte, denn nur so könne man nationale Unterschiede bei der Zertifizierung vermeiden. In Folge entstand daraus die eu.bacCert, ein Gemeinschaftswerk von eu.bac und verschiedenen europäischen Zertifizierungsstellen und Testlabors. SBT als Vorreiter einer europäisch einheitlichen Zertifizierung hat bereits im September 2007 erste Produkte zertifiziert, darunter die Einzelraumregler Baureihe Desigo RX. Mehr Komfort mit weniger Energie durch Wettervorhersageregelung Eine spannende und für jeden Nutzer nachvollziehbare Möglichkeit, Energie einzusparen, ist die Einbindung der Wettervorhersage in die Regelung bzw. Steuerung von HLK-Anlagen. Dr. Jörg Tödtli, Leiter Forschung für HLK-Anwendungen bei SBT, ist überzeugt, dass mit der Verbesserung der Wetterprognose die Bedeutung der prädiktiven HLK-Regelung zunehmen wird. „Je präziser und detaillierter die Daten und der Zeitpunkt vorhersehbarer Wetteränderungen sind, desto eher eignen sie sich für die Aufschaltung auf die Regelung und Gebäudeautomation.“ Obwohl noch weiterer Forschungsbedarf bestehe, beispielsweise bei der Entwicklung von Werkzeugen sowie Regelungs- und Steuerungsstrategien, gäbe es bereits Erfolg versprechende Praxiserfahrungen. So werden im Atrium des Bürogebäudes Grafenau in Zug Markisen und Lüftungsklappen saisonal unterschiedlich (Sommer/Winter) in Abhängigkeit der prognostizierten Sonnenscheindauer gesteuert. Ziel sei, die Temperatur im Atrium im Sommer so tief und im Winter so hoch wie möglich zu halten, um die Heiz- bzw. Kühllast in den angrenzenden Büroräumen zu minimieren. Für Gebäude mit thermoaktiven Bauteilsystemen habe SBT bereits zwei Großgebäude in Zürich mit Wettervorhersageregelungen ausgestattet. „Wir stimmen hier die Vorlauftemperatur nicht auf die gemessene Außentemperatur ab, sondern auf die vorhergesagte“, erklärt Tödtli die Regelstrategie. Mit dem im März 2007 gestarteten Forschungsprojekt Opti-Control wolle man jetzt die Entwicklung vorantreiben. Abschließende Ergebnisse des Gemeinschaftsprojektes von ETH Zürich, Empa Dübendorf, MeteoSchweiz und SBT werden im Jahr 2010 erwartet. „Die Zeit ist reif für prädiktive HLK-Regler“, fasst Tödtli seine Ausführungen zusammen. Welches Energiesparpotenzial hinter der Wettervorhersageregelung steckt, verdeutlichten Aussagen verschiedener Wissenschaftler auf dem Kongress „Clima2007“ in Helsinki: Je nach Klimazone, Gebäudearchitektur, Gebäudetemperiersystem und Nutzung seien Energieeinsparungen von bis zu 35 Prozent möglich. Gesamtlösungen für Hochleistungsgebäude Doch nicht in allen Branchen stehen Energieeffizienz und Energieeinsparung an oberster Stelle. In Flughäfen werden Verfügbarkeit und Sicherheit bei Weitem höher bewertet als in einem Bürogebäude. Bei der pharmazeutischen und chemischen Industrie steht die hundertprozentige Qualität im Vordergrund, und im Gesundheitswesen spielen kostenoptimierte Dienstleistungen künftig die maßgebliche Rolle. Für Patrick Vanlombeek, Leiter Marketing Siemens Building Technologies Group, ist die schnelle Ausrichtung auf die Kundenbedürfnisse der Schlüssel zum Erfolg auf dem Weltmarkt. „Dank der raschen Innovationen bei Technologie und Portfolio, verbunden mit einem umfassenden Verständnis der Geschäftsprozesse unserer Kunden, verfügt Siemens für diese Branchen über einen großen Wettbewerbsvorteil.“ Bei Flughäfen gelte es beispielsweise, Daten bislang autonom arbeitender Managementsysteme auszutauschen und den Betrieb über Informationsmanagementsysteme sicherer und effizienter abzuwickeln. Beim Industriesektor Pharma stünden Sicherheit, Schutz vor unbefugten Eingriffen und Verunreinigungen, eine hundertprozentige Verfügbarkeit, Schutz gegen Fehlalarme sowie eine konstant definierte und lückenlos dokumentierte Raumluft im Vordergrund. „Von besonderer Bedeutung im Pharmabereich ist die Validierung der Prozesse gemäß der jeweiligen Aufsichtsbehörden, zum Beispiel der US-amerikanischen FDA“, erklärt Vanlombeek. Zur Vereinfachung der komplexen Abläufe bietet SBT deshalb ein Electronic Validation Tool an, das Prozessbeschreibungen, Validierungsvorgaben und eine umfangreiche Bibliothek an vorbereiteten Validierungsdokumenten beinhaltet. 04/2008 Soll-Ist 17 Aktuell Energieeffiziente Gebäudeautomation jetzt mit europäischem Qualitätszertifikat Zusammenfassung: Gesetzgebung – Normierung – Zertifizierung Das eu.bac-Logo gewährleistet dem Nutzer ein hohes Maß an Qualität und Energieeffizienz. Die Zertifizierung von Produkten und Systemen der HLK-Branche war bislang stark von nationalen Normen und Zertifizierungsstellen geprägt. Im Zuge der Umsetzung der EBPD in die Praxis entschieden sich die europäischen Hersteller von Gebäudeautomations- und Regelungssystemen für das europäische Qualitätssicherungssystem eu.bac bzw. eu.bacCert. Bereits im September 2007 wurden die ersten Einzelraumregler zertifiziert, darunter auch die DesigoBaureihe RX. Zur Light+Building in Frankfurt wird die Freigabe von weiteren Anwendungen erwartet. Die Umsetzung der europäischen Gebäudeeffizienzrichtlinie EBPD ist ein wichtiger Schritt zur nachhaltigen Senkung des Energieverbrauchs von Gebäuden. Immerhin entfallen in Europa rund 40 Prozent des Primärenergieverbrauchs auf die Versorgung von Gebäuden mit Wärme und Strom. Um die Umsetzung der EBPD durch nationale Alleingänge bei der Zertifizierung nicht zu gefährden, haben sich die europäischen Hersteller von Gebäudeautomations- und Regelungssystemen zur European Building Automation and Controls Association, kurz eu.bac, zusammengeschlossen und unter der Bezeichnung eu.bacCert ein europäisches Test- und Zertifizierungsprogramm entwickelt. Durch die europaweit einheitliche Zertifizierung sollen insbesondere nationale Alleingänge vermieden werden. Inzwischen repräsentieren die eu.bacMitglieder über 90 Prozent des europäischen Marktes. Damit ebnen diese Hersteller den Weg zu energieeffizienteren Gebäuden, denn mithilfe hoch effizienter 18 Soll-Ist 04/2008 Gesetzgebung Normierung EU-Richtlinie EN 15 500 EN 15 232 Nationale Erlasse Produkt-Normen mit Qualitätsund EnergieeffizienzKriterien Energieeffizienzvon Gebäuden – Auswirkungen der Gebäudeautomation ISO16484-x EN14908-x EN50090-x BACS Funktionen Kommunikationsprotokolle Zertifizierung Europaweite ProduktZertifizierung GA-Industrie kann den Nutzen von BACS untermauern Eu.bac-zertifizierte Produkte spielen bei der Umsetzung der EU-Richtlinie zur Gebäudeenergieeffizienz eine maßgebliche Rolle. Gebäudeautomations- und Regelungssysteme lassen sich nachweislich bis zu 30 Prozent Energie einsparen. So sind manche eu.bac-zertifizierte Einzelraumregler gleich viermal besser, als die Norm vorschreibt. Energiebedarf entsteht im Raum, nicht im Gebäude Der Schlüssel zu schnell realisierbaren Energieeinsparungen sowohl bei Neubauten als auch im Gebäudebestand ergibt sich durch den Einbau von bedarfsorientierten elektronischen Einzelraumregelungen, die Radiator-Heizungen, Fancoils, Kühldecken und andere einzelraumorientierte Heiz-/Kühl- bzw. Klimasysteme steuern. Wissenschaftler der verschiedensten Disziplinen weisen schon seit einiger Zeit darauf hin, dass der Energiebedarf eines Gebäudes durch die Energieanforderung der einzelnen Räume entsteht, nicht durch das Gebäude als Ganzes. Werden beispielsweise Gebäude sich selbst überlassen und unbegrenzt Energie zur Verfügung gestellt, kann sich der Energieverbrauch, bezogen auf den Normverbrauch, sogar verdreifachen. Neben Deutschland ist es vor allem Frankreich, das die EBPD jetzt auf der Basis der EN 15 232 und des eu.bac-Zertifizierungsprogramms voranbringen will. Für die Produkttests hat die eu.bac-Organisation anerkannte Testlabors wie BSRIA in England, C.S.T.B.Lab in Frankreich und WSPLab in Deutschland autorisiert. Aktuell Professionelle Analyse und Energie-Dienstleistung Mit GPO-Services nachhaltig die Energieeffizienz steigern Zentrale Serverfarm Technische Infrastruktur INTERNET Unterstützen Optimieren Advantage Operation Center (AOC) Informieren Mithilfe des Advantage Operation Centers kann der Kunde seine Energieverbräuche monitoren und controllen. Viele Büro- und Verwaltungsgebäude, aber auch Hotels und Krankenhäuser sind mit innovativer Gebäudetechnik ausgestattet. Häufig endet nach der Inbetriebnahmephase die intensive Betreuung durch Planer und Anlagenbauer; die Gebäudeperformance bleibt dann meist hinter den Erwartungen zurück. SBT bietet deshalb die Serviceleistung Gebäudeperformance-Optimierung – GPO – an. Der Service gewährleistet einen kontinuierlichen Know-how-Transfer zum Kunden und garantiert die geforderten Gebäudekonditionen bei niedrigem Energieeinsatz. Wer ein Gebäude sich selbst überlässt und Energie nicht monitort, muss mit einer Verdreifachung des Energieverbrauchs gegenüber dem Normwert rechnen. Diese ernüchternde Aussage stützt sich auf Untersuchungen von Wissenschaftlern, die im Rahmen des Kongresses „Clima 2007, WellBeing Indoors“ in Helsinki vorgestellt wurden (siehe SollIst Nr. 44, Seite 6 – 8). Sie decken sich auch mit dem vom Bundesministerium für Wirtschaft unterstützten Forschungsbereich „Energieeffiziente Betriebsoptimierung – EnBop“, wonach selbst Gebäude mit den Prädikaten „ökologisch“, „effizient“ und „intelligent“ nach der Inbetriebnahmephase rasch ihre „geplante Gebäudeperformance“ verlieren. Dies gelte insbesondere für Gebäude mit hohem Komfortanspruch und individuellen Nutzungsprofilen. Handlungsbedarf durch EU-Gebäudeeffizienz-Richtlinie Dass es mit dem Einbau intelligenter Gebäudetechnik allein nicht getan ist, um über die gesamte Lebenszeit eines Gebäudes Energie einzusparen, ist im Grunde genommen nicht neu. Da Gebäude häufig in ihrem Lifecycle Nutzungsänderungen unterliegen, ist eine kontinuierliche Anpassung der Regelung, in vielen Fällen sogar eine Anpassung der Regelungstechnik, an die neuen Nutzungsbedingungen notwendig. In den USA spricht man bereits von „Permanent Commissioning“. Letztendlich verlangt ja auch die neue EU-GebäudeeffizienzRichtlinie einen regelmäßigen Energiecheck, der die Überprüfung des Energieverbrauchs sowie wichtiger Systemparameter zur Pflicht macht. Vor diesem Hintergrund hat SBT seinen klassischen und seit Jahren bewährten Vor-Ort-Service (Inspektion, Funktionskontrolle, Softwarepflege, Migration) durch den Service „Advantage Gebäudeperformance-Optimierung“, kurz GPOService, weiter ausgebaut. Kundenanlagen können vom AOC („Advantage Operation Center“) aus nicht nur überwacht, sondern in Zusammenarbeit mit dem technischen Personal des Kunden auch optimiert und auf dem neuesten Stand gehalten werden. Ziel des GPOService ist es, die Effizienz der Anlagen zu halten bzw. zu steigern. Durch die aktive Unterstützung des Kunden vor Ort durch den AOC-Operator ist ein nachhaltiger Know-how-Transfer zum Kunden gewährleistet. Der Zugriff auf Kundendaten erfolgt über das EnergieMonitoring-System EMC und die Webbasierende Fernzugriffsplattform Central Remote Server (CRS). In der Verbindung mit den bereits vorhandenen Advantage Classic Services und einer kontinuierlichen Produkt- bzw. Systemmigration entsteht ein lückenloses Serviceangebot, das einen effizienten Gebäudebetrieb über den gesamten Lebenszyklus sicherstellt. 04/2008 Soll-Ist 19 Aktuell Hausmesse bei Solution Partner W&T Regeltechnik Regensburg Mit Desigo und BACnet zu gewerkeübergreifenden Lösungen Jens Petersdorff Siemens Building Technologies, Frankfurt/Main Die Planung und Ausführung gewerkeübergreifender Lösungen in der Gebäudeautomationstechnik war bis vor Kurzem noch eine Domäne von Herstellern oder Spezialisten. Durch einen konsequenten Know-how-Transfer an qualifizierte Solution Partner der Siemens Building Technologies (SBT) werden diese in die Lage versetzt, nun auch komplexere Lösungen auf der Basis des Desigo-Systems mit BACnet als Übertragungsprotokoll zu realisieren. Der in Regensburg ansässige Siemens Solution Partner W&T Regeltechnik informierte am 15. November 2007 auf seiner Hausmesse seine Kunden über den aktuellen Stand der Technik – mit einem Ausblick auf morgen. Wer Energiesparen, Effizienzsteigerung und Betriebskostensenkung ernst nimmt, muss in der Regelungs- und Gebäudeautomationstechnik neue Wege gehen und dem Kunden auch komplexere Lösungen anbieten können. Gewerke- Zertifizierte Solution Partner von Siemens erhalten ein umfangreiches Angebot an Schulungs-, Marketing- und Vertriebsunterstützung. 20 Soll-Ist 04/2008 Aktuell übergreifende Lösungen sind aber auch heute noch weitgehend in der Hand von Herstellern bzw. von hoch spezialisierten Systemhäusern. Schon vor einiger Zeit änderte Siemens Building Technologies die Marktstrategie und integrierte das für komplexe Lösungen notwendige Anwendungs-Know-how zum großen Teil als Software in die Systemkomponenten. Parallel dazu erfolgte ein breit angelegter Know-how-Transfer zu zertifizierten Systempartnern, der Schulungsangebote, HLK-Applikationen, angebotsunterstützende Planungshilfen, Anwendungsbibliotheken, Dokumentationen, Hotline- und Internetangebote sowie Marketing- und Vertriebsunterstützung umfasst. Ein wichtiger Solution Partner von SBT ist die W&T Regeltechnik GmbH in Regensburg, die sich seit 1985 in der Region als zertifiziertes Systemhaus bei öffentlichen Auftraggebern wie der Stadt Regensburg, bei Industriekunden wie Krones und 3M, bei Banken und Krankenhäusern sowie bei Freizeit- und Veranstaltungsobjekten einen Namen gemacht hat. SBT-Fachvorträge für Hausmesse Um Innovationen und neue Technologien schneller in den Markt bzw. zum Endkunden zu bringen, unterstützt SBT seine Solution Partner auch bei der Gestaltung von Hausmessen und Präsentationen. So lieferte SBT zur Hausmesse von W&T Regeltechnik nicht nur umfangreiche Produkt- und Systeminformationen über die neueste Version des Gebäudeautomationssystems Desigo, sondern informierte in Fachvorträgen auch über die Erfolgsgeschichte von BACnet und die immer beliebter werdende Netzwerkkommunikation via Internet. Wie Desigo über BACnet funktioniert, konnten die Kunden von W&T Regeltechnik nach den Vorträgen an Demonstrationsanlagen ausprobieren und per Live-Schaltung zu Kundenanlagen praxisnah erleben. Die Diskussionen während der Hausmesse machten deutlich, dass es bei der Bewertung von BACnet-Produkten verschiedener Hersteller nicht ausreicht, ausschließlich Datenpunkte und Geräteeigenschaften zu vergleichen, sondern auch auf die Durchgängigkeit von der Management- bis in die Feldebene sowie auf übergeordnete Systemfunktionen geachtet werden muss. Wer ist W&T Regeltechnik? Die heutige W & T Regeltechnik wurde 1985 von Eike Weber und Ludwig Peter als W&P Regeltechnik in Regensburg gegründet. Nach dem Ausscheiden von Ludwig Peter trat 2005 der langjährige Mitarbeiter Markus Tomaschek in das Unternehmen ein, gleichzeitig wurde das Systemhaus in W&T Regeltechnik GmbH umfirmiert. Von Beginn an ist das Systemhaus autorisierter Produktanwender der Systemfamilien Visonik und Unigyr, danach von Desigo und Synco von Siemens Building Technologies. Durch die langjährigen Erfahrungen mit allen Systemgenerationen hat sich das Systemhaus im Kundenkreis auch als Spezialist für Migrationen einen Namen gemacht. Zur Firmenphilosophie von W&T Regeltechnik gehört es, Projekte aus einer Hand anzubieten, also von der Beratung über die Planung und Realisierung bis zur Inbetriebnahme, Wartung und Migration. Speziell für das Desigo System hat das Systemhaus kräftig in die Fortbildung seiner Mitarbeiter investiert, gilt Desigo doch in Fachkreisen heute schon als das „System von morgen“. Inzwischen zählen auch systemübergreifende Aufschaltungen von brandschutzund sicherheitstechnischen Anlagen auf Desigo zum Portfolio des Systemhauses. „Unsere Kunden fragen immer häufiger auch nach übergeordneten Systemfunktionen“, so Eike Weber. „Durch die systematische Unterstützung im Rahmen des SBT-Partnermanagements sind wir in der hervorragenden Lage, technische Gesamtlösungen über Gewerkegrenzen hinweg anbieten zu können.“ 04/2008 Soll-Ist 21 Referenz Abb. 1 Institut für Polymerforschung mit neuem Werkstofflaborgebäude Entscheidung für durchgängiges Labormanagement von SBT Detlef Schwarte Siemens Building Technologies, Region Ost, Dresden Die Lüftung von Laborräumen gilt als komplexe Aufgabenstellung. Da meist mehrere Gewerke beteiligt sind, kommt es bei der Umsetzung der Planung in die Praxis oft zu nicht vorhersehbaren Funktionsverlusten. Beim neuen Werkstofflaborgebäude am Institut für Polymerforschung, Dresden, entschied sich der Bauherr deshalb für eine Laborlösung von Siemens Building Technologies in LON-Technologie mit BACnet als Übertragungsprotokoll. Der Vorteil: weniger Gewerkeschnittstellen und eine maximale Durchgängigkeit von der Feldebene bis zum bereits vorhandenen Desigo-Gebäudeautomationssystem. Wie in der industriellen Produktion, der Lebensmittel-, Pharma- und Elektronikindustrie, liegt auch in wissenschaftlichen Labors der Schlüssel zu höherer Qualität in einem nachvollziehbaren, stabilen Raumklima. Erfahrungen bei der Planung und Ausführung von Laborlüftungen haben gezeigt, dass das Ergebnis umso überzeugender ist, je weniger Gewerkeschnittstellen vorhanden sind und je durchgängiger das Regelkonzept auf22 Soll-Ist 04/2008 gebaut ist. Bei der Planung des neuen Werkstofflaborgebäudes des LeibnizInstituts für Polymerforschung (IPF) in Dresden kam hinzu, dass ein angrenzendes Bürohaus in ein Laborgebäude umgebaut wurde, dessen lichte Raumhöhe bei nur 2,99 Metern lag. Um die mit den Wissenschaftlern in Raumbüchern niedergelegten labor- und lüftungstechnischen Funktionen möglichst umfassend und zeitnah umzusetzen, beauftragte der Bauherr Fachplaner aus der Region und verzichtete auf einen Generalplaner und Architekten. Eine besondere Herausforderung für die verantwortlichen Mitarbeiter der Haus-, Labor- und Anlagentechnik des IPF und die Fachplaner war die Minimierung der Gewerkeschnittstellen bei der Ausstattung der Labors mit Medien, Abzügen, Lüftung und Regelung. Durch die exakte Beschreibung der Raumregelung, der Laborraum-Lüftungsregelung und der Laborraum-Abzugsregelung sowie der Einbindung von Drittsystemen – wie beispielsweise Brandschutzklappen, Sanitäranlagen, Kälteanlagen, Gaseversorgung, Druckluftanlage, Reinstwasseranlage, Neutralisationsanlage usw. – in das Gebäudeautomationssystem über LONTechnologie konnte man eine „gestü- ckelte“ Lösung ausschließen. Wegen der guten Erfahrungen des IPF bei der Migration der Stand-alone-Automationsstationen AS1000 von Staefa Control System nach Desigo von Siemens Building Technologies mit fast 100-prozentiger Durchgängigkeit von der Managementüber die Automationsebene bis in die Feldebene legten die Mitarbeiter der Haus-, Labor- und Anlagentechnik des IPF großen Wert auf die Beibehaltung der Ein-Fabrikat-Politik innerhalb eines offenen Systems. Integration ohne Datenpunktverluste Die von Siemens entwickelte Laborlösung verknüpft die variable Lüftungsregelung im Laborraum mit den Regelungs- und Steuerungselementen der zentralen Lüftungsanlagen, was eine am tatsächlichen Bedarf orientierte Betriebsstrategie ermöglicht. So wirkt die Betätigung des Frontschiebers am Laborabzug über das LON-Netzwerk direkt auf die zentrale Luftaufbereitung sowie auf die Kälte- bzw. Wärmeversorgung. Alle Energiespar- und Sicherheitsfunktionen sind damit bereits im System implementiert. Mehr noch: Die SBT-Laborlösung lässt sich ohne Datenpunktverluste in das vorhandene Gebäudeautomationssystem Desigo integrieren und visualisieren, was bei anderen Referenz Abb. 2 Abb. 4 Abb. 1: Das Werkstofflaborgebäude des IPF in Dresden war vor seiner Umnutzung ein Bürogebäude Abb. 2: Nur 2,99 m Raumhöhe standen zur Montage der umfangreichen Laborlüftung und Medienversorgung zur Verfügung Abb. 3: Alles im Griff dank Touchpanels Abb. 3 Abb. 5 Abb. 4: Die Stellung der Frontschieber und Schiebefenster bestimmt automatisch die Luftmengen Abb. 5: Die Regelung der Laborabzüge wirkt direkt auf die Luftaufbereitung. Frequenzumformer SED2 sorgen für eine bedarfsabhängige Luftbilanz Fabrikaten trotz LON-Technologie und BACnet in diesem Umfang nicht bzw. nur mit erhöhtem Aufwand möglich ist. Bilanzierung der Zu- und Abluftströme Die wichtigste Funktion der Laborlösung ist die Bilanzierung der Zu- und Abluftströme bzw. der Druckverhältnisse im Labor unter vordefinierten Grenzwerten und einer vorgegebenen Gleichzeitigkeit der Nutzung der Laborabzüge. Zu- und Abluftvolumen werden über Volumenstromboxen geregelt, die mit besonders schnell reagierenden Klappenantrieben ausgerüstet sind. Die Luftvolumina von Tischabzug, Tischabsaugung und gegebenenfalls Bodenabsaugung müssen dabei zu jeder Zeit dem Zuluftvolumen entsprechen. Die Volumenstromanpassung erfolgt automatisch über die Stellung der vertikalen Frontschieberposition (über Zahnriemen- oder Seilzugpotenziometer) und der horizontalen Position des Schiebefensters des Abzugs (über Kontaktsensoren). Wichtigste regelungstechnische Komponente ist der AbzugsDom mit eingebautem Volumenstromregler, der unmittelbar auf die Frontschieberposition bzw. die Schiebefensterstellung und die zusätzlich über ein Universalbediengerät auch manuell beeinflussbare Luftmenge reagiert. Aus wirtschaftlichen Erwägungen ist die zentrale Luftaufbereitung auf einen maximalen Volumenstrom von 21.500 Kubikmetern pro Stunde begrenzt. Wird ein Gleichzeitigkeitsfaktor von 85 bis 90 Prozent bei der Nutzung der 21 Laborabzugsplätze überschritten, so erkennt das Gebäudeautomationssystem den Grenzwert des Maximalvolumens und drosselt alle Abzüge gleichmäßig zurück. Parallel dazu wird das Überschreiten des maximalen Volumenstroms optisch und akustisch an den Abzügen angezeigt. Gleichzeitig erfolgt die Alarmierung des Technikpersonals über die Desigo-Gebäudeautomation mit visueller Angabe der Luftbilanzen und der Frontschieberstellungen. Hier zeigen sich die Vorteile der Ein-Fabrikat-Politik am deutlichsten: Aufgrund der 100-prozentigen Durchgängigkeit – vom Laborabzugsregler über die Raumebene bis zur Managementebene – ist eine vollständige Transparenz aller aufgeschalteten Systeme gegeben. Derzeit sind rund 6.000 Datenpunkte auf das vorhandene Desigo-System aufgeschaltet, davon etwa 1.300 aus dem neuen Werkstofflaborgebäude. Digitale Wartung der Brandschutzklappen Während in anderen Gebäuden des IPF die Brandschutzklappen noch regelmäßig durch einen Wartungsmonteur inspiziert und der Zustand manuell dokumentiert werden müssen, können im neuen Laborgebäude die Brandschutzklappen über ein LON-Bus-geführtes Regulex-System digital überwacht und periodisch auf ihre Funktion automatisiert überprüft werden. Die digitalisierte Wartung wird direkt im GA-System dokumentiert. Die Verarbeitung der Daten aus dem Regulex-System erfolgt über einen PXR11-Controller, der die LON-Daten auf BACnet konvertiert und an die Desigo-Station weitergibt. In ähnlicher Weise werden auch LON-Daten von den Gewerken Sanitär, Kälte, Gase, Neutralisationsanlage, Reinstwasseranlage, Druckluftanlage und Laborkühlwasseranlage über PXR11-Controller an das Gebäudeautomationssystem weitergeleitet. Da alle Drittsysteme über LONBus durch nur einen Systemintegrator auf die Gebäudeautomation aufgeschaltet sind – Vorteil: einheitliches Binding –, können alle Informationen aus den Drittsystemen einheitlich visualisiert, bearbeitet und dokumentiert werden. 04/2008 Soll-Ist 23 Referenz Abb. 1 Siemens-One-Lösung für Hospital da Luz in Lissabon Zusatznutzen durch vernetzte IT- und Gebäudetechnikstruktur Die klassische medizinische Versorgung liegt in Europa noch weitgehend im Verantwortungsbereich der öffentlichen Hand. Mit der Reform des Gesundheitswesens haben jetzt auch kommerzielle Anbieter Zugang zu diesem offensichtlich lukrativen Markt und entwickeln Krankenhaus-Neubauten ganz nach unternehmerischen und prozessorientierten Gesichtspunkten. Ein Beispiel ist das Hospital da Luz in Lissabon/Portugal, das 30 Spezialkliniken und -praxen unter einem Dach vereint. Modernste IT- und Gebäudetechniklösungen von Siemens wurden dort so vernetzt, dass 24 Soll-Ist 04/2008 sowohl der Krankenhausbetreiber als auch die Patienten davon profitieren. Der demografische Wandel sowie die Fortschritte in der Medizin greifen immer stärker in die organisatorischen und unternehmerischen Strukturen der medizinischen Versorgung ein. Während sich die öffentlichen Träger vermehrt aus dem Gesundheitsbereich zurückziehen, entdecken Investoren und Finanzdienstleister das Gesundheitswesen als lukratives Geschäftsfeld. Ein Beispiel für den Wandel im Krankenhausbereich ist das „Hospital da Luz“ in Lissabon, das als integrierter Gesundheitscampus ein Allgemeinkrankenhaus mit 130 Betten, ein Pflegeheim mit 150 Betten und ein Seniorenheim mit 115 Apartments umfasst. Ein Novum: Die Grundsatzplanung lag in den Händen von Fachleuten aus den Bereichen Unternehmensberatung, Finanzen und Informationstechnologie. Diese Vorgehensweise kommt nicht von ungefähr, ist doch die Eigentümerin des Klinikkomplexes die portugiesische Bankengruppe „Espirito Santo“, die erst vor wenigen Jahren mit der Holdinggesellschaft Espirito Santo Saude ins Gesundheitswesen eingestiegen ist. Die Vorgabe des Auftrages lautete, mehr als 30 Spezialkliniken und Praxen so über IT miteinander zu vernetzen, dass das medizinische Personal so effizient und wirtschaftlich wie nur möglich arbeiten kann. Der Investor will sich mit diesem Konzept – stationäre und ambulante Pflegeleistungen in Kombination mit Wohn- und Pflegeeinheiten für selbstständige und pflegebedürftige ältere Menschen – als führender Anbieter im portugiesischen Gesundheitsmarkt positionieren. Die Gesamtinvestitionen betrugen rund 130 Millionen Euro. Referenz Fazit Abb. 2 Abb. 1: Ein Beispiel für das Krankenhaus der Zukunft: Das Hospital da Luz. Es vereint 30 Spezialkliniken und -praxen unter einem Dach. Abb. 2: Gebäudetechnische Anlagen im Hospital da Luz Abb. 3 Abb. 3: Das Multifunktionsterminal „HiMed-Cockpit“ nutzen Arzt, Pfleger und Patient gleichermaßen. Total Building Solutions mit IT-Integration Eine wichtige Neuerung gegenüber dem klassischen Krankenhausneubau bestand in der auf IT basierenden Koordination aller medizinischen und gebäudetechnischen Prozesse. Dabei zeichnete sich ab, dass ein solch komplexes Vorhaben nur innerhalb eines gut eingespielten Konsortiums mit möglichst wenig Gewerkeschnittstellen realisiert werden kann. Beispielsweise galt es, vertrauliche Patientendaten, allgemeine Kommunikation, Internet und Unterhaltung sowie die Bedienfunktionen für Raumklima, Beleuchtung und Sonnenschutz so in ein System zu integrieren, dass alle Daten für sich gesichert am Bett des Patienten über ein Bedienterminal zur Verfügung stehen. Weitgehender Verzicht auf gewerkespezifische Systemstrukturen Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal des Siemens-One-Projektes in Kombination mit der Total Building Solution von SBT gegenüber der klassischen Gewerkeplanung ist die durchgängige IT-Struktur für alle Gewerke. Auf gewerkespezifische Bedienebenen wird dabei weitgehend verzichtet. Neu ist auch die Schnittstelle zwischen der medizinorientierten ITund der Gebäude- bzw. Raumautomation in Form des Bedienterminals „HiMedCockpit“, das alle Teilsysteme auf einer Bedienoberfläche zusammenführt. Der Siemens-Bereich Installations- und Elektrotechnik (I&S) bildete deshalb zusammen mit dem portugiesischen HLKAnlagenbauer Sousa Pedro ein Konsortium, das neben den mechanischen Gewerken Heizungs-, Lüftungs-, Klimaund Sanitärtechnik weitgehend auf Siemens-Komponenten und -Systemen von Automation & Drives (A&D), Power Am Patientenbett stehen damit folgende Funktionen und Angebote zur Verfügung: Patientendaten für den Arzt Patienten- und Klinikinformationen Notruf an Pflegepersonal Kommunikation wie Telefon, Intraund Internetzugang, E-Mail, TV, Radio; später auch Webkamera und Videoon-Demand Transmission & Distribution (PTD), Communications (COM), Medical Solutions (MED) und Building Technologies (SBT) aufbaut. Die Reform des Gesundheitswesens führt zu einer stärkeren Fokussierung auf die Prozesse. Viele administrative, diagnostische, therapeutische, logistische und gebäudetechnische Abläufe lassen sich heute schon über ein integriertes IT-System funktional miteinander verbinden. Der Hauptvorteil der im Hospital da Luz realisierten Lösung liegt im gesamten medizinischen und gebäudetechnischen Knowhow von Siemens. Bei gleicher technischer Ausstattung stehen aufgrund der übergeordneten Verknüpfungen mehr Funktionalitäten bei geringerem personellem Aufwand zur Verfügung. Wesentlichen Anteil an der Systemintegration hat der MultifunktionsFlachbildschirm „HiMed-Cockpit“, der die Arbeit des Arztes und des Pflegepersonals erleichtert und den Klinikaufenthalt für den Patienten kurzweiliger gestaltet. Bediengerät für die raumweise Steuerung der Heizungs-, Lüftungsund Klimaanlage sowie Licht- und Sonnenschutzeinrichtungen. Auch das eigenständig arbeitende SintesoBrandmeldesystem – bestehend aus rund 2.400 Brandmeldern, 24 Loops, 2 Zentralen, 20 Stockwerksterminals, 137 manuellen Alarmgebern, 38 Gasdetektoren für CO2 und andere Gase – ist auf der Managementebene mit dem Gebäudeautomationssystem Desigo verbunden. Das Gleiche gilt für das Gefahrenmanagement MM8000 (Zutrittskontrolle, Videoüberwachung, Einbruchschutz), das ebenso in das Desigo-Gebäudeautomationssystem eingebunden ist. Als künftige Entwicklungsaufgabe sieht Siemens die Verknüpfung des für das Gesundheitswesen entwickelten Workflow-Managements „SOARIAN“ mit dem Gebäudeautomationssystem Desigo, um zusätzliche Synergien zwischen den Gesundheitsversorgungssystemen und den gebäudetechnischen Systemen zu nutzen. 04/2008 Soll-Ist 25 Referenz Realistische Bedingungen bis ins Detail Steuerungs- und Gebäudetechnik in der Übungshalle des IdF NRW in Telgte 26 Soll-Ist 04/2008 Markus Olbring Siemens Building Technologies, Region Ruhr Feuer, Rauch, verzweifelte Rufe – die Übungshalle des Instituts der Feuerwehr Nordrhein-Westfalen (IdF NRW) in Telgte bietet realistische Übungsbedingungen bis ins Detail. Hinter den Kulissen arbeitet komplexe Steuerungsund Gebäudetechnik von Siemens. In diesem Konzept verbinden sich Kompetenzen mehrerer Siemens-Bereiche zu einer einheitlichen Gesamtlösung. Das Institut der Feuerwehr NordrheinWestfalen (IdF NRW) in Münster ist die größte Bildungseinrichtung dieser Art in Deutschland. Führungskräfte und Spezialkräfte des feuerwehrtechnischen Referenz Dienstes aus Nordrhein-Westfalen und dem gesamten Bundesgebiet werden dort aus- und fortgebildet. Für die einsatztaktische Ausbildung steht den künftigen Gruppenführern und Zugführern seit Anfang 2008 eine bundesweit einmalige Übungshalle zur Verfügung: Gelegen auf einem knapp 11.000 Quadratmeter großen Gelände in Telgte bei Münster und mit einer Höhe von bis zu 28 Metern erlaubt sie wetterunabhängig Übungen mit echten Einsatzfahrzeugen und -geräten. Berauchungsanlage: Über ein Kanalnetz und Berauchungsventilatoren kann jeder Raum des Übungsareals einzeln beraucht werden. Das System steuert hier automatisch die Rauchproduktion sowie die Dosierung. Das Gebäude ermöglicht außergewöhnlich realistische Bedingungen für unterschiedliche Einsatzlagen. Zu den Szenarien zählen Wohn- und Geschäftshäuser, Forschungslaboratorien, Werkstätten und Industriegebäude. Anders als eine Filmkulisse sind sie auch innen begehbar und teileingerichtet. Für eine möglichst wirklichkeitsnahe Einsatzsimulation sorgen elektronisch gesteuerte Effekte wie künstlicher Rauch, flackernde Scheinwerfer, akustische Signale und elektrisch oder pneumatisch bewegte Puppenattrappen. Die Variationsmöglichkeiten der Anlage sind nahezu unbegrenzt. Zur Realisierung dieser vielfältigen Anwendungen entwickelte Siemens ein komplexes Gesamtkonzept, das sowohl Steuerungsals auch Gebäudetechnik umfasst. Lautsprecheranlage: Über die Lautsprecher der Elektroakustischen Anlage (ELA) lassen sich nicht nur Hilferufe einspielen, sondern auch andere Geräusche. Das eingesetzte System wird beispielsweise auch auf Flughäfen zur automatischen Gate-Ansage verwendet. Die Anlage ist über eine eigens programmierte Schnittstelle mit dem übergreifenden Steuerungssystem verknüpft. Steuerungstechnik Im Zentrum der Lösung steht das Automatisierungssystem Simatic S7-400 von Siemens Automation & Drives, eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS). Die Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten erfolgt über ein Profibus-DP-Netzwerk. Über zahlreiche dezentrale Unterverteilungen und rund 1.250 Datenpunkte steuert das System sämtliche Objekte in der Halle automatisch an. Im Einzelnen umfasst die Steuerung folgende Simulationselemente: Puppenattrappen: Zur Simulierung von Rettungssituationen dienen bewegliche Puppen. Eine Puppe beugt sich beispielsweise nach entsprechender Aktivierung aus einem Fenster. Gleichzeitig steuert das System einen Lautsprecher an, über den ein vorher parametrierter Hilferuf abgespielt wird. Der Dozent kann diesen Hilferuf jederzeit unterbrechen oder über ein Funkmikrofon individuell fortsetzen. So lassen sich auch Gesprächssituationen trainieren. Flammennebel: Den Eindruck von Feuer erzeugt in der Übungshalle Flammennebel. Auch die Maschinen zu seiner Erzeugung werden über die SPS gestartet. Kellerflutung: Für die Simulation von Hochwasser-Schadenslagen kann ein Kellerraum komplett mit Wasser geflutet werden. Die Flutung lässt sich ebenfalls direkt über die SPS auslösen. Videoanlage: Zur Dokumentation der Übungen können diese durch Videokameras aufgezeichnet werden. Die Videoaufzeichnung wird ebenfalls durch die SPS gestartet und gestoppt. Ansteuerung der Brandmelderzentrale: Auch die Brandmelderzentrale wird über eine Software-Kopplung durch die SPS angesteuert. So lassen sich zu Übungszwecken einzelne Melder automatisch auslösen oder auch ausgelöste Melder über das System anzeigen. Die Kopplung zwischen Brandmelde- und Steuerungstechnik erfolgt durch eine OPC-Brücke. Weitere Simulationselemente: Die Steuerung der Übungsszenarien über die S7-400 reicht bis ins Detail. So kann die Tür eines Raumes beheizt werden, um die unterschiedlichen Temperaturen in dem Raum darzustellen. Für individuelle Rauchbewegungen kommt eine steuerbare Backdrafttür zum Einsatz. Bedienung und Parametrierung der Anlage Die Parametrierung der einzelnen Übungsszenarien erfolgt durch ein eigens für dieses Projekt erstelltes Programm. Hier können die Dozenten aus der Fülle aller Elemente durch einfache Auswahl eine Lage sehr schnell zusammenstellen. In einem AktionsZeit-Diagramm können dann sämtliche Elemente einfach per Drag and Drop an den gewünschten Zeitpunkt innerhalb einer Übung platziert werden. Bedient wird die Anlage durch FunkBedienpanels, sogenannte WLAN-Webpads. Dafür baute Siemens Enterprise Communications in der Halle eigens ein WLAN mit 13 Accesspunkten und einem zentralen WLAN-Controller auf. Über die Bedienpanels kann der Dozent das gewünschte Szenario auswählen und in die SPS laden. Die Darstellung der Lage erfolgt durch ein Aktions-Zeit-Diagramm, auf dem ein Zeitbalken den aktuellen Status des Szenarios wiedergibt. Eine Grundrissvisualisierung erlaubt es darüber hinaus, Simulationselemente individuell zu- oder abzuschalten. Gebäudetechnische Ausstattung Die gesamte MSR-Technik zur Beheizung und Lüftung des Gebäudes realisierte Siemens Building Technologies auf der Grundlage des Gebäudeautomatisierungssystems Desigo. Als Automationsstationen kommen Desigo-PX-ModularKomponenten zum Einsatz. Sie unterstützen den dezentralen Aufbau des BACnetbasierten Systems. Die Visualisierung der Anlage erfolgt über das Darstellungstool Desigo Insight. Die Besonderheit der Anlage besteht in der Kopplung der Gebäudeleittechnik mit der Steuerung der Simulationsanlage. So werden über ein OPC/BACnet-Gateway alle Störmeldungen aus der Simulationsanlage in das Desigo-System übertragen und dort zur weiteren Bearbeitung dargestellt. Darüber hinaus kann die Berauchungsanlage im Simulationsgebäude durch diese Kopplung auch zur Lüftung eingesetzt werden. Die Steuerung erfolgt dabei über ein Zeitprogramm direkt aus Desigo. Nicht zuletzt verantwortet Siemens Building Technologies auch den Einbruchschutz in der mit empfindlicher und hochwertiger Technik ausgestatteten Halle. Eine CIC-Einbruchmeldeanlage mit zahlreichen Meldepunkten sichert sämtliche potenzielle Zugänge gegen unberechtigtes Eindringen. Fazit Komplexe Technik ermöglicht in der neuen Übungshalle des IdF NRW außergewöhnlich wirklichkeitsnahe Übungsbedingungen. Möglich wird dies durch ein von verschiedenen Siemens-Bereichen gemeinsam realisiertes Gesamtkonzept, das Steuerungs- und Gebäudetechnik intelligent kombiniert. 04/2008 Soll-Ist 27 © Nikolay Okhitin, www.fotolia.de Produkt 28 Soll-Ist 04/2008 Produkt HVAC Integrated Tool Anlagen für Heizung, Lüftung, Klima und Kälte treffsicher planen Mit dem neuen HVAC Integrated Tool stellt Siemens Building Technologies Installateuren, Fachberatern und Planern eine Software zur Verfügung, die das Projektieren von Heizungs-, Lüftungs-, Klima- und Kälteanlagen vereinfacht und beschleunigt. Das HVAC Integrated Tool (HIT) entlastet den Fachmann bei der Projektierung von HLK-Anlagen sowohl bei Routinearbeiten als auch bei der Auswahl der geeigneten Regelungskomponenten. In praxisnaher und benutzerfreundlicher Art greift es auf das komplette aktuelle SiemensSortiment von Ventilen, Stellantrieben, Fühlern, Thermostaten und FrequenzUmrichtern zu. Damit ist gewährleistet, dass für jede Anwendung das am besten geeignete und kompatible Produkt zum Einsatz kommt. Die selbsterklärende Menüführung ist auf die typischen Arbeitsabläufe der Branche abgestimmt. Dem Nutzer ermöglicht sie genau den Einstieg, der seinen aktuellen Anforderungen entspricht. Mit der Option „Produkte“ lässt sich ein Projekt über die gewünschten Parameter in wenigen Schritten mit den passenden Produkten bestücken. In der Option „Anwendungen“ wird die Art einer Anlage gewählt und projektbezogen spezifiziert. HIT erstellt dann aus 300 vorkonfigurierten und modifizierbaren Applikationen in den Anwendungsgebieten Heizung, Lüftung/Klima, Kälte und Räume die passende Lösung einschließlich Anlagenschema und Materialliste. Alle Produktvorschläge werden durch Hinweise zu Preisen und zum jeweils benötigten Zubehör ergänzt. Darüber hinaus ist zu jedem Produkt die vollständige technische Dokumentation hinterlegt. Ein Projektmanagement-Modul ergänzt das Tool. Damit können einmal geplante Anlagen und Projekte einfach kopiert und modifiziert werden. Aus den gespeicherten Daten lassen sich automatisch Ausschreibungstexte in Word und Produktlisten in Excel generieren. Die Installation von HIT auf dem Rechner erfolgt ohne weiteren Aufwand per CD. Spätere Aktualisierungen sind dann online möglich. Damit gewährleistet HIT, dass das Sortiment, alle hinterlegten Dokumente und die Preise immer auf dem neuesten Stand sind. Beim Zugriff auf länger zurückliegende Projekte ermittelt das Programm gegebenenfalls nicht mehr verfügbare Produkte. Passende Nachfolgemodelle lassen sich unmittelbar über die Suchfunktion finden. 04/2008 Soll-Ist 29 Produkt OpenAir™ – der variable Volumenstrom-Kompaktregler mit lageunabhängigem Drucksensor In modernen Gebäuden werden einzelne Räume oder Zonen mit Luft versorgt. Außenluft wird dazu in Luftaufbereitungsanlagen vorkonditioniert (reinigen, heizen, kühlen, befeuchten, trocknen) und über ein weitverzweigtes Kanalsystem den einzelnen Räumen und Zonen zugeführt. In der Nähe der Luftauslässe befinden sich Klappen, mit denen die Luftzufuhr zu den Zonen oder Räumen geregelt wird. In der Fachwelt wird diese kontrollierte Luftzufuhr als „Variable Volumenstromregelung“ bezeichnet. Dieses Prinzip bietet den großen Vorteil, dass die genau benötigte Menge an Kühloder Außenluft an den Ort gebracht wird, wo sie benötigt wird, woraus ein hoher Grad an Komfort und Effizienz resultiert. Heute wird von allen Menschen viel verlangt – Höchstleistungen sind jedoch nur unter optimalen Bedingungen möglich. Weil sich der Mensch nur in einem begrenzten Temperatur- und Feuchtebereich behaglich fühlt, wird der Vorteil moderner Gebäudeklimatisierung offensichtlich. Das VVS-System ist grundsätzlich ein Kühlsystem und muss deshalb für den Heizbetrieb mit einem geeigneten Heizungssystem (Radiator, Bodenheizung oder Luftnacherwärmer) kombiniert werden. Die gesamte Kühlleistung wird durch die Zuluft erbracht. Die Zulufttemperatur bleibt dabei konstant – außer bei Luftnacherwärmung – (im Winter eventuell weniger kalt einblasen als im Sommer), und die Raumtemperatur wird durch Variieren des Zuluftvolumenstroms geregelt. In einem Gebäude stellt die Sonneneinstrahlung eine der Hauptkühllasten dar. Weil aber die Sonne von Osten nach Westen um das Gebäude „herum30 Soll-Ist 04/2008 wandert“, fällt die maximale Kühllast nicht in allen Räumen gleichzeitig an. Da die Kühlleistung dem Zuluftvolumenstrom proportional ist, wird der maximal erforderliche Gesamtvolumenstrom wesentlich kleiner sein als die Summe der maximalen Zuluftvolumenströme der einzelnen Räume. Bei Verwendung geeigneter Luftauslässe kann zudem die Temperaturdifferenz zwischen Raum- und Zuluft gegenüber konventionellen Anlagen wesentlich erhöht werden, was eine weitere Reduktion des Zuluftvolumenstroms ermöglicht. Obwohl die Vorteile des VVS-Systems gegenüber Nur-Luft-Systemen mit konstantem Volumenstrom schon in der Anfangszeit der Klimatechnik erkannt wurden, scheute man früher den Aufwand, die gleichmäßige Zuluftverteilung – auch bei variabler Zuluftmenge – sicherzustellen. Mit fest eingestellten Einblasöffnungen wie zum Beispiel Lochdecken oder Gitter-Luftauslässen war dies praktisch unmöglich. Es mussten zuerst kostengünstige Luftauslässe mit eingebauter Luftmengenregelung entwickelt werden. Große Anstrengungen seitens der Regelgeräte-Hersteller und deren Entwicklungsteams führten schließlich zum Durchbruch der VVS-Systemtechnik. VVS-Regelung als Teil einer kompletten Heizungs-/Lüftungs-/Klimaanlage Die Volumenstromregelung erfolgt mit sogenannten VVS-Boxen. Sie beinhalten eine Messblende zur Messung des dynamischen Drucks, eine Klappe, mit der der Luftvolumenstrom reguliert wird, und einen VVS-Regler plus Antrieb, der die Regelung auf einen bestimmten Luftvolumenstrom vornimmt. Die VVS-Boxen mit Regler und Antrieb garantieren die exakte bedarfsgeführte Regelung der Luftmenge in einzelnen Räumen oder Zonen. Damit die VVSBoxen in ihrem günstigen Betriebspunkt arbeiten, wird durch die Lüftungszentrale der Kanalüberdruck (für Zuluft) und der Kanalunterdruck (für Abluft) geregelt. Ein weiteres Argument spricht für eine möglichst genaue Regelung der verlangten Luftmenge: Der Transportenergieverbrauch ist proportional zur dritten Potenz des Volumenstroms und macht daher einen sehr großen Anteil des Gesamtenergieverbrauchs einer Lüftungsanlage aus. P ≈ …*V̇3 P = Leistung (in unserem Fall Ventilatorleistung) V̇ = Transportierter Luftvolumenstrom Deshalb ist schnell klar, dass intelligente Produkte gefragt sind, die einen verlangten Volumenstrom möglichst genau regeln, damit für Außenluft in der verlangten Menge sorgen und nebenbei helfen, die Betriebskosten niedrig zu halten – ganz nach dem Motto: Luft so viel wie nötig, aber so wenig wie möglich. Überdruck- oder Unterdruckregelung eines Raums Bei diesen Regelungen wird im belüfteten Raum gegenüber der Außenluft oder benachbarten Räumen ein Überdruck oder Unterdruck erzeugt. Über- oder Unterdruck in einem Raum kann zum Beispiel durch unterschiedliche Förderleistung des Zuluft- und Abluftventilators erreicht werden, oder durch Veränderung des Luftwiderstands im Luftkanal durch Klappen usw. Produkt Volumenstromregler-Sortiment: GDB181.1E/3, GLB181.1E/3, ASV181.1E/3 Behaglichkeitsfeld in Abhängigkeit von Temperatur und Feuchte Anlagenschema Volumenstromregelung Wird ein Raum auf Überdruck gehalten, so wird der Zustrom unerwünschter, unreiner Luft durch undichte Stellen verhindert. Die Überdruckregelung wird zum Beispiel in Labors und Fabrikationsräumen für empfindliche elektronische, optische und mechanische Geräte und auch in Operationssälen von Krankenhäusern (zur Vermeidung von Infektionen) angewendet. Ein bestimmter Überdruck wird erzeugt, indem der Zuluftstrom konstant gehalten wird und der Raumregler durch die Abluftklappe den Abluftstrom in Abhängigkeit des gewünschten Raumüberdrucks drosselt oder die Drehzahl des Ventilators verstellt. herrschen keine idealen Verhältnisse) kann nach folgender Formel der Luftvolumenstrom ermittelt werden: sind. Vor allem verschmutzen sie leicht, da das Sensorelement dauernd von Kanalluft durchflossen ist. V̇ V̇ ∆P C Das statische Druckmessverfahren verhindert zusammen mit den SoftwareAlgorithmen diese negativen Effekte, die in der Praxis zu Fehlmessungen, Ungenauigkeiten und Altersdrift führen. Zudem ist das statische Messverfahren unempfindlicher gegenüber geknickten Luftschläuchen und langen Zuleitungen des Differenzdrucksignals. Bei der Unterdruckregelung eines Raums wird die Ausbreitung schlechter Luft in Nebenräume verhindert. Sie findet daher hauptsächlich Anwendung bei Räumen mit starker Luftverunreinigung durch Gase, Dämpfe oder Gerüche wie zum Beispiel in Küchen, WC-Anlagen, Garderoben, Laboratorien, Fabrikationsräumen, Akkuräumen usw. In Operationssälen von Krankenhäusern wird im Unterdruckbetrieb die Ausbreitung von Bakterien verhindert. Zur Erzeugung von Unterdruck hält man den Abluftstrom konstant und drosselt den Zuluftstrom entsprechend dem geforderten Raumunterdruck. Ermitteln des aktuellen Luftvolumenstroms mithilfe des Wirkdruckverfahrens Bei der Volumenstrommessung nach dem Wirkdruckverfahren wird der Querschnitt der Rohrleitung an einer Stelle mit einer Blende verengt. Bei vorhandener Luftströmung baut sich über der Messblende ein Differenzdruck auf. Mit der an tatsächliche Verhältnisse angepassten Bernoullischen Gleichung (in Rohrleitungen = C√∆P = Luftvolumenstrom = Differenzdruck über Messblende = Konstante, die vom Hersteller der Boxen experimentell ermittelt wird Mit einer einfachen (aber präzisen) Differenzdruckmessung als Hilfsgröße kann die Luftgeschwindigkeit mathematisch ermittelt werden. Große Herausforderung: kleine Drücke genau messen Durch den nichtlinearen Zusammenhang zwischen Differenzdruck und Luftvolumenstrom werden an die Genauigkeit der Druckmessung sehr hohe Anforderungen gestellt. Insbesondere in der Nähe des Nullpunkts wirken sich Fehler in der Differenzdruckmessung stark aus – und hier kommen die Vorteile der Siemens-Volumenstromregler ins Spiel: Innovative technische Lösung Die Volumenstromregler von HVAC Products bieten eine Genauigkeit, die bisher auf dem Markt unerreicht war. Möglich ist dies durch eine statische Druckmessung, intelligente SoftwareAlgorithmen und einen periodischen Nullpunktabgleich, der garantiert, dass das Produkt unabhängig von Einbaulage und Temperaturänderungen arbeitet. Das von den meisten Mitbewerbern verwendete Druckmessverfahren mit durchflossenen Sensoren hat die entscheidenden Nachteile, dass die Sensoren stark von der Montagelage und der Umgebungstemperatur abhängig Volumenstromregler von Siemens – die Produkte Siemens als Hersteller und Lieferant von Produkten für Regelung, Steuerung und Management von Verbrennungs-, Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen in Gebäuden hat sich zum Ziel gesetzt, für das Wohlbefinden von Menschen zu sorgen, die sich in Gebäuden aufhalten. So sind unter anderem VVS-Regler erhältlich, die helfen, das Wohlbefinden von Menschen beim Aufenthalt in Gebäuden zu garantieren. Der VVS-Regler ist in einem kompakten Gehäuse untergebracht und besticht durch seine hohe Präzision, seine kleinen Abmessungen, seinen niedrigen Energieverbrauch und seine einfache und schnelle Parametrierung. Er ist in drei Ausführungen erhältlich: GDB181.1E/3 mit 5 Nm Drehmoment GLB181.1E/3 mit 10 Nm Drehmoment ASV181.1E/3 als Differenzdruckfühler und Regler ohne Antriebsfunktion 04/2008 Soll-Ist 31 www.siemens.de/buildingtechnologies Ansprechpartner Region Nordrhein Am Albertussee 1 D-40549 Düsseldorf Tel. (0211) 399-2514 Fax (0211) 399-2331 Region Nordbayern Von-der-Tann-Straße 30 D-90439 Nürnberg Tel. (0911) 6537-2424 Fax (0911) 654-3464 Franz-Geuer-Straße 10 D-50823 Köln Tel. (0221) 576-2356 Fax (0221) 576-2200 Region Ost Nonnendammallee 101 D-13629 Berlin Tel. (030) 386-32419 Fax (030) 386-32290 Region Ruhr Märkische Straße 8–10 D-44135 Dortmund Tel. (0231) 576-1632 Fax (0231) 576-2296 Kruppstraße 16 D-45128 Essen Tel. (0201) 816-1991 Fax (0201) 816-1910 Region Rhein-Main Friesstraße 20 D-60388 Frankfurt/Main Tel. (069) 797-3900 Fax (069) 797-3905 Region Südbayern Richard-Strauss-Straße 76 D-81679 München Tel. (089) 9221-4320 Fax (089) 9221-3335 Region Hanse Lindenplatz 2 D-20099 Hamburg Tel. (040) 2889-5292 Fax (040) 2889-2011 Region Mitte Werner-von-Siemens-Platz 1 D-30880 Laatzen Tel. (0511) 8771571 Fax (0511) 8771166 Region Südwest Weissacher Straße 11 D-70499 Stuttgart Tel. (0711) 137-6700 Fax (0711) 137-6795 Siemens Building Technologies GmbH & Co. oHG E-Mail: [email protected] Änderungen vorbehalten. © Siemens Building Technologies GmbH & Co. oHG 2008 Best.-Nr: E10003-A38-H16 Gedruckt in Deutschland (04/2008) Die Informationen in dieser Broschüre enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. Adressänderungen bitte unter folgender Fax-Nummer melden: (0911) 9783321