Energiemanagement CC-Link in der Gebäudeautomation

Steigende Energiepreise, gesetzliche Vorgaben und das wachsende Bewusstsein für die Folgen des Klimawandels rücken das Thema „Energieeffizienz von Gebäuden“ immer stärker in den Vordergrund. Das größte Einsparpotenzial liegt nach Schätzungen von Experten im Gebäudebestand.

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Steve Jones, General Manager der CC-Link Partner Association (CLPA) in Europa, zeigt einen Weg auf, das vorhandene Einsparpotenzial zu identifizieren und auszuschöpfen. In seinem Büro am Standort der CLPA in England sorgt ein kürzlich eingeführtes Energie- und Gebäudemanagement für jederzeit verfügbare Energiedaten und mehr Transparenz beim Energieverbrauch. Das offene Feldbusnetzwerk CC-Link (Control and Communication Link) verbindet dabei die technischen Einrichtungen mit der zentralen Steuerung.

Egal ob Neubau oder Sanierung – die technische Ausrüstung von Gebäuden hat sich in den letzten Jahren stark gewandelt. Ziel von Architekten, Planern und Bauherren ist es, Flexibilität, Sicherheit und Komfort für den Nutzer zu erhöhen und gleichzeitig den Energieverbrauch und damit die Betriebskosten zu reduzieren. Ohne Automatisierungstechnik ist eine kosteneffiziente Bewirtschaftung von Gebäuden heute nicht mehr denkbar. Die Steuerungssysteme in modernen Bürogebäuden sind vom technischen Anspruch her durchaus mit denen von hochautomatisierten Fertigungsanlagen in der Industrie zu vergleichen. Das gilt sowohl für die komplexe Ausstattung und Bedienung als auch für die Anzahl der Ein- und Ausgänge (E/A) sowie die weiträumige Verteilung. Und genau wie bei industriellen Anwendungen ist der Verdrahtungsaufwand für eine konventionelle Elektroinstallation speziell in großen, verteilten Systemen wirtschaftlich oft nicht mehr vertretbar.

In den letzten Jahren besteht daher auch in der Gebäudetechnik zunehmend der Wunsch, den Kabelaufwand zu reduzieren und die heute selbst in großen Gebäudekomplexen häufig noch bei Sanierungen und Neubauten verwendete herkömmliche Parallelverdrahtung durch ein Bussystem zu ersetzen. Die Gründe für eine busgestützte Gebäudeautomatisierung liegen auf der Hand, verspricht sie doch eine schnellere Installation und Inbetriebnahme, eine einfachere Wartung, eine problemlose Anpassung bei Umbauten oder Erweiterungen sowie eine deutliche Senkung der Betriebskosten.

Industrielle Feldbustechnik beseitigt Hürde

Wesentliches Hemmnis für ein effizientes Energie- und Gebäudemanagement ist die Vielzahl von unterschiedlichen Schnittstellen zwischen den Gewerken, die sich nur mit großer Mühe miteinander verknüpfen lassen. Viele Gebäudesteuerungssysteme beruhen auf eigens für diesen Zweck entwickelte Steuerungen spezialisierter Hersteller, die meist nur bestimmte Schnittstellen beherrschen. Und selbst für die traditionellen Bussysteme der Gebäudeautomation stellt die Systemintegration häufig eine unüberwindbare Hürde dar. So ist eine übergreifende Steuerung der verschiedenen technischen Einrichtungen wie Heizungs-, Klima- und Beleuchtungsanlagen oftmals nur schwer möglich.

Eine Alternative zu den in der Gebäudeinstallation gängigen Steuerungs- und Bussystemen sind industrielle Steuerungstechnologien und standardisierte Feldbusnetzwerke, wie sie im Maschinen- und Anlagenbau üblich sind. Dank industrieerprobter Standardkomponenten und offener Kommunikationsprotokolle wie CC-Link bieten diese Systeme nicht nur eine hohe Flexibilität, sondern vereinfachen auch die Datenerfassung und Diagnose. Steve Jones, General Manager der CLPA in Europa, kennt die Vorteile aus eigener Erfahrung. Sein Büro wird von einem kürzlich modernisierten Gebäudesteuerungssystem überwacht, das sich auf speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) und ein CC-Link-Netzwerk stützt.

Das CLPA-Regionalbüro für England liegt im Erdgeschoss eines großen Bürogebäudes in Hatfield (Grafschaft Hertfordshire) nördlich von London. Das Gebäude ist über 25 Jahre alt und die Eigentümer wollten es energie- und umwelttechnisch auf den neuesten Stand bringen. Ursprünglich war das Gebäude in offener Bauweise geplant, aber im Laufe der Jahre wurden immer mehr freie Flächen auf den einzelnen Etagen in Büro- und Konferenzräume umgewandelt. Die Klimatisierung regelten lokale Steuerungen in den einzelnen Räumen und es bestand die Vermutung, dass dies die Betriebskosten erheblich in die Höhe trieb. „Ich schlug daher vor, Energiemessgeräte an mehreren Stellen des Gebäudes zu installieren, um die energetischen Schwachstellen des Systems aufzuspüren“, erklärt Steve Jones. Die Technik dazu lieferte ND Metering Solutions aus Bradford, ein Partnerunternehmen der CLPA, das unter anderem CC-Link-kompatible Energiezähler herstellt.

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