Gebäudeautomation im Tiefkühllogistiklager

Viele Gewerke, eine Regelung

Beim Neubau eines Tiefkühllogistiklagers in Dortmund wurden Lüftung, Heizung, Kühlung, Warmwasserbereitung und Einzelraumregelung in einer durchgängigen Regelungslösung zusammengeführt. Auf rund 10.000 m² Nutzfläche übernehmen 13 frei programmierbare Universalregler UVR610S von Technische Alternative die Automation – angebunden an die bauseitige Gebäudeleittechnik.

Die Herausforderung

Das Gebäude umfasst rund 8.200 m² Tiefkühllager mit Warenein- und -ausgang, etwa 400 m² Büro- und Verwaltungsflächen sowie rund 1.400 m² Sozial-, Technik- und Nebenräume. Zu regeln sind fünf Lüftungsanlagen, die maschinelle Lüftung der Neben- und Technikräume, vier Heizkreise, die zentrale Warmwasserbereitung und zwei Kühlkreise. Dazu kommt die Einzelraumregelung für 27 Räume.

Die eigentliche Herausforderung lag weniger in der Regelung der einzelnen Anlagen als in ihrer Zusammenführung in einer gemeinsamen Automationsstruktur. Zusätzlich musste die Regelung an eine bauseitige Gebäudeleittechnik (GLT) angebunden werden.

Die Lösung: UVR610S mit Modbus-Erweiterung

Als zentrale Regler kommen 13 UVR610S-MODB zum Einsatz – die Schaltschrankvariante des UVR610 mit Modbus-Schnittstelle. Über Modbus RTU sind insgesamt 78 Erweiterungsmodule von METZ CONNECT angebunden, die zusätzliche digitale und analoge Ein- und Ausgänge bereitstellen. Die Ausgangsmodule bieten außerdem die im Projekt geforderte Handbedienebene. Ergänzt wird das System durch das CMI-S, den Bus-Konverter CAN-BC2 und den AFS216.

Lüftung: von der Luftklappe bis zur Brandschutzklappe

Wie umfangreich die Regelungsaufgaben sind, zeigt eine der RLT-Anlagen im Verwaltungsbereich mit einer Luftleistung von 2.350 m³/h. Geregelt werden unter anderem die Außenluft-, Fortluft- und Wärmerückgewinnungsklappen, die Ventilatoren sowie Vorheiz- und Kühlregister. Die Fort- und Außenluftklappen werden über Belimo-Stellantriebe angesteuert. Die Filter werden überwacht, am Kreuzwärmetauscher erkennt ein Differenzdrucksignal eine mögliche Vereisungsgefahr.

Zusätzlich erfasst die Regelung Temperatur, Feuchte und Kanaldruck sowie die Rauchmelder im Kanal. Auch die 15 Brandschutzklappen der fünf Lüftungsanlagen sind eingebunden. Neben den zentralen Anlagen wird die maschinelle Lüftung von Neben- und Technikräumen, etwa von NSHV- und SiBe-Räumen, über die Gebäudeautomation geregelt.

Einzelraumregelung: bedarfsgerecht statt nach Schema

Die 27 Räume werden je nach Nutzung und Ausstattung unterschiedlich geregelt:

• 15 Räume: Fußbodenheizung über Raumthermostat
• 6 Räume: Fußbodenheizung mit Klimageräten
• 4 Räume: Fußbodenheizung mit variablem Volumenstromregler und CO₂-Sensor
• 2 Räume: Fußbodenheizung, Klimagerät, variable Volumenstromregelung und CO₂-Sensoren

Besonders deutlich wird das Zusammenspiel der Gewerke in einem Besprechungsraum: CO₂-Sensoren erfassen die Luftqualität, variable Volumenstromregler passen die Luftmenge an den tatsächlichen Bedarf an. Fußbodenheizung und Klimagerät sind gegenseitig verriegelt, sodass Heizen und Kühlen nie gleichzeitig aktiv sind.

Auch die Heizkreise greifen auf die Raumdaten zu. Da Ist- und Sollwerte der Räume aufgeschaltet sind, werden die Heizkreise nicht nur nach der Außentemperatur, sondern auch nach der tatsächlichen Raumsituation geregelt.

Anbindung an die Gebäudeleittechnik

Über das CMI-S sind die Anlagen per BACnet/IP an die übergeordnete GLT angebunden, als Gateway dient ein L-GATE951 von Loytec. Zwischen TA-Regelung und GLT werden rund 950 Datenpunkte ausgetauscht. Da die Kommunikation über das Gateway umgesetzt werden musste, erforderte die Aufschaltung zusätzlichen Programmieraufwand.

Parallel sind die Anlagen über das Webportal von Technische Alternative erreichbar: Anlagenzustände und Betriebsdaten lassen sich aus der Ferne einsehen, das Logging erfolgt sowohl im Webportal als auch in der GLT.

Planung und Umsetzung

Geplant wurde die Gebäudeautomation mit WSCAD nach VDI 3814, inklusive Automationsschemata und Funktionslisten. Da Veltum neben der Gebäudeautomation auch die Gewerke Heizung, Kälte und Lüftung ausführte, konnte die regelungstechnische Planung eng mit der technischen Ausführung abgestimmt werden; die Hydraulik wurde direkt mit dem Systemplaner abgestimmt. Alle geforderten Regelungs- und Steuerungsfunktionen ließen sich vollständig mit der eingesetzten Lösung umsetzen.

Fazit

Das Projekt zeigt, wie sich mit einer frei programmierbaren Regelung auch umfangreiche Anforderungen in einem Logistikgebäude abbilden lassen. Lüftungsanlagen, Heizkreise, Kühlung, Warmwasserbereitung und Einzelraumregelung laufen in einer gemeinsamen Struktur zusammen. Durch die Kombination aus lokaler Bedienung, GLT-Anbindung und TA-Webportal stehen alle relevanten Informationen für Betrieb und Überwachung zentral zur Verfügung.

Torben Kesting von der Firma Veltum, Planer und ausführender Betrieb des Projekts:

Erst das intelligente Zusammenspiel von Lüftung, Heizung, Kühlung und Einzelraumregelung ermöglicht einen energieeffizienten und bedarfsgerechten Gebäudebetrieb. Besonders stolz sind wir darauf, diese komplexen Anforderungen mit einer flexiblen Automatisierungslösung umgesetzt zu haben.

Regeltechnik

• 13 × UVR610S-MODB (frei programmierbarer Universalregler mit Modbus-Schnittstelle)
• CMI-S
• CAN-BC2 (Bus-Konverter)
• AFS216
• 78 Erweiterungsmodule von METZ CONNECT (Modbus RTU)
• Gateway L-GATE951 von Loytec (BACnet/IP)

Anlage

• Nutzfläche ca. 10.000 m² (8.200 m² Tiefkühllager, 400 m² Büro und Verwaltung, 1.400 m² Sozial-, Technik- und Nebenräume)
• 5 Lüftungsanlagen mit 15 Brandschutzklappen
• Maschinelle Lüftung von Neben- und Technikräumen
• 4 Heizkreise, 2 Kühlkreise
• Zentrale Warmwasserbereitung
• Einzelraumregelung für 27 Räume
• GLT-Anbindung per BACnet/IP mit ca. 950 Datenpunkten
   

Ausführendes Unternehmen:

Firma Veltum GmbH
Gewerbering 1
34513 Waldeck
www.veltum.de