Angenehme Einkaufsatmosphäre mit BACnet
Seit Herbst 2009 erstrahlt das Zentrum der Ruhrgebietsstadt Witten mit seiner modernen ‚StadtGalerie‘ in neuem Glanz: 11.500 Verkaufs- und rund 1.000 Quadratmeter Gastronomiefläche auf drei Handelsebenen mit zwei Textilhäusern und zwei darüber liegenden Parkgeschossen werten das Bild der Wittener Innenstadt auf. Der finnische Frequenzumrichterhersteller Vacon sorgt in Kooperation mit der Josef Rehms GmbH dafür, dass Kunden im Sommer wie im Winter in einem angenehmen Klima shoppen können.
Architektonisch geplant und vom Düsseldorfer Projektentwickler Concepta entwickelt, ist für das ausgeglichene Klima im neuen Einkaufszentrum Witten die Kooperation Vacon/Rehms in der neuen ‚StadtGalerie‘ verantwortlich. Das Traditionsunternehmen Rehms mit Sitz in Borken wickelte als technischer Gebäudeausrüstungs-Generalunternehmer alle technischen Gewerke ab und setzte bereits mehrfach Frequenzumrichter ein. Die Kooperation mit dem finnischen Anbieter von Frequenzumrichtern ist über einen Zeitraum von inzwischen rund zehn Jahren gewachsen. Der neue Frequenzumrichter Vacon 100 HVAC (Heating Ventilation and Aircondition) hat aufgrund seiner Eigenschaften überzeugt. Er ist mit BACnet IP ausgestattet und verfügt jeweils über einen Regler, der über die in den einzelnen Räumen implementierte Sensorik Steuersignale empfängt und umsetzt.
Frequenzumrichter: Einzelsteuerung über Ethernet
Bei der BACnet-Kommunikation zwischen Regler und Frequenzumrichter in der Klimaanlage bekommt der Frequenzumrichter in der Konfiguration eine eigene IP, sodass er in das Netzwerk gehängt werden und mit der Software Vacon Live von überall parametriert und nach Vergabe von Zugriffsrechten angesteuert werden kann. Die Frequenzumrichter können also nicht nur über die Steuereinheiten – in diesem Fall Siemens PX DDC-Unterstationen – bedient werden, sondern lassen sich einzeln und direkt über Ethernet steuern und diagnostizieren. Ein Novum in der Gebäudetechnik: Der Hausmeister kann sich auf dem Umrichter einloggen und ihn jeweils einzeln prüfen, Warnungen ablesen, Störungen erkennen, genauer identifizieren und beheben. Die Kommunikation über TCP/IP und BACnet IP vermeidet dabei Überschneidungen bei der Ansteuerung. Die Baureihe ist derzeit bis 55kW verfügbar; ein Ausbau bis 160kW erfolgt derzeit.
Das Hauptargument dafür, dass Vacon mit dem VAC 100 HVAC das Einkaufszentrum Witten ausgestattet hat, ist aber, dass das BACNet onboard liegt. Das heißt, dass man keinen weiteren Platz für weitere Geräte zur Kommunikationssteuerung benötigt. Dazu kam die einfache Bedienbarkeit: Ein Inbetriebnahmeassistent, der aktiv nach den wichtigsten Parametern fragt, ermöglicht die Parametrierung mit nur wenigen Bedienungsschritten. Hinsichtlich der Schnittstellen ist alles, was man im HKL-Bereich benötigt, standardmäßig ‚an Bord‘: Analog- und Digital-E/A, Relaisausgänge, Motorkaltleiter, RS485 mit den Protokollen Modbus, BacNet MS/TP und N2, die ebenfalls integrierte Ethernet-Schnittstelle ermöglicht die Kommunikation über Modbus/TCP, BacNet IP sowie natürlich TCP/IP. Über Erweiterungssteckplätze können weitere E/A oder Kommunikationsprotokolle angebunden werden. Die Applikationssoftware ist mit zahlreichen typischen HKL-Funktionen, wie zum Beispiel zwei PID-Reglern, Motortuning, Sleep-Modus, Pumpen-Lüfter-Multimotorlogik, Energiesparfunktion, Ausblendfrequenzen und Firemode ausgerüstet. Integrierte Hilfsfunktionen erleichtern die Programmierung dieser Funktionen.
CO2-Emissionen in großem Umfang reduziert
Die Baureihe Vacon 100 HVAC ist der eigens für die Bereiche der Haustechnik, Heizung, Lüftung und Klima entwickelte Frequenzumrichter des finnischen Frequenzumrichterherstellers. Da weltweit über 40% der Energie in Gebäuden verbraucht werden, ist gerade im Bereich des Facility Managements der Klimaschutz ein wichtiges Erfordernis, das Vacon mit der Neuentwicklung des HVAC beantwortet hat. Frequenzumrichter sind in der Lage, durch elektronische Drehzahlregelung den Energieverbrauch von in der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik eingesetzten Elektromotoren drastisch zu reduzieren und die CO2-Emission zu reduzieren – und das in verblüffender Größenordnung: „Die derzeit in diesem Segment installierten Umrichter können CO2-Emissionen reduzieren, die dem Ausstoß von etwa 50Mio. Fahrzeugen gleichkommt. Das entspricht etwa dem Gesamt-Fahrzeugbestand in Deutschland“, sagt Heikki Hiltunen, der für Produkte und Märkte zuständige Executive Vice President von Vacon. Dass in der ‚StadtGalerie‘ die Steuerung der Frequenzumrichter unkompliziert einzeln möglich ist, reduziert den Energieaufwand beim Betrieb des Einkaufszentrums erheblich.
Auch die Frequenzumrichter selbst sind umweltschonend
Bei der Konzeption der Vacon 100 HVAC wurde besonderes Augenmerk auf die Umweltfreundlichkeit auch der Umrichter selbst gelegt. Die internen Platinen sind bleifrei gelötet und entsprechen somit den Vorgaben der RoHS-Richtlinie zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten. Alle wieder verwertbaren Bauteile sind für einfaches Recycling markiert. Im Gegensatz zu den in herkömmlichen Umrichtern verwendeten Elektrolytkondensatoren, die die EU als gefährlichen Abfall einstuft, werden bei den Umrichtern der Vacon-Leistungskondensatoren in umweltfreundlicher Dünnschichttechnik eingesetzt, die nebenbei auch noch jahrelanges Einlagern der Geräte ohne Nachformieren ermöglichen. Der Vacon HVAC100 verfügt über interne Funkentstörfilter der Kategorie C2 oder optional C1 sowie ebenfalls integrierte Drosseln. Durch ein innovatives Kabeleinführkonzept wird der Kabelanschluss vereinfacht. Planer und Installateure haben auch das im Vergleich zu leistungsgleichen Mitbewerbsgeräten erheblich geringere Bauvolumen und Leistungsgewicht geschätzt.
Bis hin zum lebensrettenden Firemode
Jörg Drunkenmölle, Vertriebsingenieur und zuständig für den Bereich HKL bei Vacon, zeigt sich zufrieden mit dem Projektverlauf: „In der ‚StadtGalerie‘ sind erstmalig nahezu alle Features des VAC 100 HVAC genutzt worden, so dass das Gerät seine und damit unsere Leistungsfähigkeit beweisen konnte“. Dazu zählt Drunkenmölle zum Beispiel auch den VAC100 Firemode, entwickelt zum Entrauchen von Gebäuden. „Eine Brandmeldeanlage gibt eine Brandmeldung an den FU, der läuft los und dreht unabhängig von allen anderen Steuerungsinformationen auf einer vorab festgelegten Frequenz für die Entrauchung voll auf“, erklärt Drunkenmölle. Auch Bernhard Lukas zieht ein zufriedenes Resümee: Durch den Einsatz der BacNet-Technologie in den Frequenzumrichtern sowie den Direct Digital Controll Steuerungen ergab sich in diesem Projekt ein deutliches Einsparpotential gegenüber den üblichen Lösungen. So kann etwa bei der Steuerung auf teure Ein- und Ausgänge verzichtet werden, da alle Informationen über BacNet am Regler zur Verfügung stehen. Ebenso dienen diese Informationen dem Techniker bei der Inbetriebnahme. Dazu alle Parameter direkt im Blick zu haben, erspart ein ständiges Kontrollieren der Werte am Frequenzumrichter. Für die Kunden im Einkaufszentrum Witten bedeutet die gelungene Zusammenarbeit vor allem eines: ein unbeschwertes, sicheres Shoppingerlebnis in einem angenehmen Klima.
