Christian Müller, der den Bereich Facility Management bei MIWE leitet, hat das ehrgeizige Ziel, die Energiekosten um 5 % pro Jahr zu senken.

© Norbert Schmelz/vor-ort-foto.de

So kann man nicht energieeffizient regeln“, nennt Müller einen der Nachteile der bisherigen Installationen. Schnittstellen zu einer übergeordneten Gebäudeleittechnik waren ebenfalls nicht vorgesehen. Außerdem beruhte die Steuerung in der ursprünglichen ­Installation auf nur einem einzigen Temperatursensor – in einer Halle mit insgesamt 100 Metern Länge!

Vor diesem Hintergrund erarbeitete Christian Müller mit seinem Team ein Konzept, das auf dem Wago-I/O-System basiert: Schritt für Schritt wurden alle gebäudetechnischen Systeme an programmierbare Ethernet-Controller angebunden, die den Kopf eines Automatisierungsknotens bilden. In jeder Halle wurde ein so genannter Informationsschwerpunkt (ISP) geschaffen, in dem alle Signale und Störmeldungen sämtlicher gebäudetechnischer Einrichtungen zusammenlaufen. Der ISP besteht jeweils aus einem Controller, an den die entsprechenden Busklemmen des I/O-Systems angereiht werden. Für die meisten Sensoren und Aktoren finden dabei digitale und analoge Eingangs- und Ausgangsklemmen Verwendung.

Die Controller und Klemmen aus dem Wago-I/O-System 750 bilden den ‚Kern‘ der Infor­mationsschwerpunkte, von denen aus die Gebäudetechnik in den Produktionshallen gesteuert wird.

© Norbert Schmelz/vor-ort-foto.de

Zusätzlich werden für die Erfassung von elektrischen Leistungen 3-Phasen-Leistungsmessklemmen eingesetzt, die neben dem Energieverbrauch weitere wichtige Kenngrößen des Versorgungsnetzes messen. Dazu gehören Blind-, Schein- und Wirkleistung, Leistungsfaktor, Phasenwinkel, Frequenz, Über- und Unterspannung sowie Über- und Unterstrom.

Im ISP steuert jeweils ein Controller alle Aggregate und Geräte beispielsweise für die Klimatisierung an. „Da für die unterschiedlichsten Signale und Schnittstellen passende Busklemmen zur Verfügung stehen, sind wir in jeder Situation sehr flexibel“, argumentiert der Facility Manager für das verwendete Automatisierungssystem und fügt hinzu: „Außerdem hat die Kommunikation per Modbus über TCP/IP für die Anwendung große Vorteile, da bereits eine leistungsfähige Netzwerk-Infrastruktur innerhalb des Geländes vorhanden war.“

Fokus auf die Klimatisierung

Die große Produktionshalle ist mit dem neuen Konzept jetzt in drei Raumklimazonen unterteilt. Sensoren erfassen in allen drei Zonen jeweils die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit, den Luftdruck und die Luftqualität. Über die Busklemmen gelangen die Messwerte in den Controller, der dann je nach Bedarf die frequenzgeregelten Lüfter an den Klimageräten, die Belüftungsklappen, die Abluftgeräte und die Geräte zur Luftbefeuchtung ansteuert; und zwar derart, dass möglichst wenig Energie verbraucht wird und gleichzeitig das Raumklima stets optimal ist. „In der Vergangenheit konnte es schon mal vorkommen, dass die Klimatisierung auf voller Leistung lief, während über die Wärmerückgewinnung der Kompressoranlage die Halle mit warmer Luft geheizt wurde“, sagt Müller. Heute verhindert die Steuerung wirkungsvoll, dass solch energetisch unsinnige Zustände auftreten.

Die vormontierten Klemmenblöcke werden zwischen den bei MIWE eingesetzten Stromwandlern und 3-Phasen-Leistungsmessklemmen aus dem Wago-I/O-System installiert.

© Norbert Schmelz/vor-ort-foto.de

Über die digitale Eingangsklemmen des I/O-Systems ist nun außerdem die Brandmeldetechnik an die Ge­bäudetechnik angebunden, damit im Brandfall sämtliche Lüftungen ab­geschaltet werden können, um so zu verhindern, dass sich Rauch im Ge­bäude ausbreitet.
Die Steuerungen hat das Facility Management von MIWE mit Codesys selbst programmiert. Als ideal hat sich dabei der Web-Server erwiesen, der auf jedem Controller als Standard vorhanden ist. Mit der integrierten Web-Visualisierung lässt sich über das Netzwerk der aktuelle Zustand im Auge behalten. Die Gesamtarchitektur basiert auf dezentralen Con­trollern in den Informationsschwerpunkten. „Ein übergeordnetes Scada-System haben wir im Moment nicht vorgesehen“, erklärt Christian Müller.
Das Konzept der Raumklimazonen möchte MIWE nun nach und nach auf alle anderen Hallen des Firmenge­ländes übertragen. Dabei ist der modulare Aufbau des WAGO-Systems von entscheidendem Vorteil: „Wir müssen lediglich die passenden Klemmen aus dem E/A-System auswählen, im I/O-Knoten ergänzen und können dann praktisch alle Aggregate und Anlagen einbinden.“ In einem weiteren Schritt ist geplant, den zweiten Standort des Unternehmens im thüringischen Meiningen mit dem gleichen System auszustatten. Schlussendlich soll das gesamte Energiemanagementsystem der Unterfranken nach DIN EN ISO 50001 zertifiziert werden.

Autor: Frank Sünkel ist Technischer Vertriebsberater bei Wago Kontakttechnik.