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The Squaire - Das liegende Hochhaus

Eines der spektakulärsten Gebäude, das innerhalb der letzten Jahre in Europa entstanden ist, ist zweifellos „The Squaire“ am Frankfurter Flughafen. Auf nur neun Etagen bietet das imposante Gebäude 140.000 m2 Nutzfläche, denn es ist 660 m lang, 65 m breit und überbaut damit den ICE-Bahnhof des Rhein-Main-Flughafens. Bei der elektrischen Gebäudeautomation kommen das I/O-System und das WINSTA®-Installationssystem von WAGO zum Einsatz.

Im Jahr 2000 begann die Planung für Europas größte Büroimmobilie. Die Idee sieht vor, eine komplette Stadt – die sogenannte New Work City – unter einem Dach zu schaffen. Die Büroflächen bieten Platz für bis zu 7.000 Mitarbeiter. Neben den Büros bietet „The Squaire“ aber auch sämtliche Einrichtungen für den täglichen Bedarf: Medical-Center, Fitness-Center, Kindertagesstätte, Einkaufsmöglichkeiten, Cafés, Restaurant und zwei Hotels. Auch die Verkehrsanbindung lässt kaum Wünsche offen. Einer der größten Flughäfen Europas und die wichtigsten Autobahnen befinden sich direkt vor der Tür; Der ICE fährt praktisch im Keller ab und für eine ausreichende Anzahl Parkplätze ist ebenfalls gesorgt.

Die Gebäudetechnik sowie deren Steuerung und Automatisierung in der einmaligen Liegenschaft stellt eine Herausforderung dar. Die Betreiber wollten insbesondere bei der Raumautomatisierung eine große Flexibilität gewährleistet sehen. So sollten sich zum Beispiel Büroflächen ohne Arbeiten an der Elektroinstallation oder Programmierung einfach umgestalten lassen. Die Hermos AG, die vom Generalunternehmer YIT mit der Realisierung der Steuerungs-und Automatisierungstechnik beauftragt wurde, entwickelte ein Gesamtkonzept, das sowohl die zentrale Gebäudetechnik als auch die Raumautomatisierung umfasst.

The Squaire

  • Offene Systemarchitektur bietet Flexibilität
  • Master-Slave-Architektur am Controller
  • Automatische Software-Generierung
  • Standardisierung sorgt für schnelle Abwicklung

Offene Systemarchitektur bietet Flexibilität

Die Automatisierungstechnik ist aufgrund der besonderen Architektur in sechs Abschnitte entlang der Hauptachse aufgeteilt, für die jeweils ein eigener Server zuständig ist. Diese Bauteilserver und der übergeordnete Zentralserver sind zu einem Netzwerk verbunden. So ist es möglich, komplette Gebäudeteile mieterspezifisch und kommunikationstechnisch voneinander zu trennen, ohne dass die Gesamtbedienung und -überwachung verloren geht. Auf dem Zentralserver läuft der sogenannte „FIS#ApplicationServer“ von Hermos, der in Verbindung mit dem „FIS#Graph“ eine Bedienung, Steuerung und Visualisierung aller Anlagen des Gebäudes ermöglicht. Das eingesetzte Modul „FIS#Facility“ ermöglicht es, die Anlagen von unterschiedlichen Herstellern in den verschiedenen Gewerken auf einer neutralen Plattform mit einem einheitlichem Benutzer-Interface zusammenzuführen.

Master-Slave-Architektur am Controller

An die Bauteilserver sind jeweils über einen LWL-Ring die Switches in den verschiedenen Etagen angebunden. An den Switches sind mehrere Systemverteiler angeschlossen, in denen jeweils ein WAGO-Controller 750-841 installiert ist. „Die Entscheidung für WAGO fiel vor allem deswegen, weil für das WAGO-I/O-SYSTEM Klemmen für sämtliche Schnittstellen und Protokolle problemlos erhältlich sind“, erklärt Christian Kuhles, der als Projektleiter Software SPS bei Hermos für das Projekt verantwortlich ist.

In den Systemverteilern befinden sich neben dem Controller noch die verschiedenen Klemmen, über die der Controller die einzelnen Komponenten wie Leuchten und Jalousien ansteuert und außerdem eine Erweiterungsklemme für den internen Klemmenbus, die den Klemmenbus räumlich erweitert. Im Abstand von jeweils 15 m sind so bis zu sieben weitere Systemverteiler – sogenannte Slaves – angeschlossen. Mit einem einzelnen Controller lässt sich dadurch ein Gebäudeabschnitt mit einer Länge von über 100 m automatisieren.

Die Systemverteiler sind alle standardisiert aufgebaut. „Durch die Standardisierung wurden erhebliche Vorteile in der Fertigung und der Prüfung der Systemverteilereinheiten erreicht“, so Projektleiter Stephan Thaufelder. Über die Klemmen in den Systemverteilern steuert der WAGO-Controller die Heizung und Kühlung, die Beleuchtung, die Fenster und die Jalousien. Bei den zentralen Hauptanlagen des Gebäudes müssen Pumpen, Ventile, Frequenzumrichter für die Lüfter, Außenbeleuchtung, Heizungs- und Kälterverteiler usw. angesteuert werden. Dabei kommen unterschiedliche Subbussysteme wie MODBUS-RTU, DALI, MP-Bus und KNX zum Einsatz.

Auch bei der Verkabelung der Systemverteiler setzt man bei Hermos auf Standardisierung: Der Anschluss der einzelnen Komponenten an den Systemverteiler erfolgt über vorkonfektionierte Kabel und das WINSTA®-System von WAGO. „Die Mitarbeiter mussten die fertigen und bereits im Werk geprüften Systemverteiler lediglich montieren und die Steckverbinder der bereits verlegten Kabel einstecken“; erläutert Stephan Thaufelder die Vorteile.

Automatische Software-Generierung

Bei der Erstellung der Software für die Controller hat man bei Hermos ebenfalls auf Standardisierung gesetzt. Eine Funktionsliste gemäß VDI-Richtlinie 3814 mit den Datenpunkten dient als Grundlage für die Generierung der Software für die Hauptanlagen. „Wir haben ein Skript entwickelt, das die Funktionsliste einliest und daraus den Programmcode erzeugt“, erklärt Christian Kuhles. Dieser muss dann nur noch in CoDeSys importiert und kompiliert werden. Anschließend lädt man das fertige Programm auf den WAGO-Controller, wo es sämtliche Funktionen zur Bedienung der einzelnen Komponenten und deren Visualisierung bereitstellt. Lediglich die Automatikfunktionen, wie die Temperaturregelung der Heizung, müssen noch eingerichtet werden. „Durch diese Art der Software-Generierung sparen wir bei diesem sehr großen Projekt etwa 80 % Zeit bei der Programmierung ein“, so Christian Kuhles weiter.

Die Software für die Controller zur Raumautomation ist ebenfalls in allen Gebäudeabschnitten einheitlich. Der Inbetriebnehmer kann die Software, die auf dem Controller läuft, einfach konfigurieren. Die Bedienung von Licht, Heizung und Beschattung in den Räumen ist mit Funkschaltern realisiert, die mit dem EnOcean-Standard arbeiten. Die EnOcean-Technologie zahlt sich besonders dann aus, wenn sich die Aufteilung von Büroflächen ändern soll. Die EnOcean-Geräte lassen sich einfach an einer beliebigen Stelle in den neu gestalteten Räumen wieder anbringen. Anschließend muss lediglich die Zuordnung der Geräte und die Aufteilung der Räume in der Software konfiguriert werden, was mit einigen Mausklicks erledigt ist.

Standardisierung sorgt für schnelle Abwicklung

„Die Größe der Liegenschaft hat uns vor besondere Herausforderung gestellt“, schildert Christian Kuhles seine Erfahrungen: „Die Installation und Inbetriebnahme der Gebäudeautomatisierung musste in den einzelnen Bereichen sehr schnell vonstatten gehen.“ Nur mit standardisierten Hardware-Lösungen und der automatischen Generierung von Teilen der Software konnten die Spezialisten von Hermos diese Anforderungen erfüllen. Mit dem WAGO-I/O-SYSTEM habe man die perfekte Lösung zur Verfügung gehabt, um sämtliche Komponenten in allen Gewerken problemlos einzubinden.

Warum WAGO?

  • Offene Systemarchitektur des WAGO-I/O-SYSTEMs
  • Gebäudeteile mieterspezifisch und kommunikationstechnisch voneinander getrennt durch Netzwerkstruktur
  • Standardisierung der Lösungen ermöglicht besonders schnelle Baufortschrittszeiten
  • Reduzierte Installationszeiten und Senkung der Fehlerquoten während der Installation durch Nutzung von WINSTA®

  • EnOcean Technologie ermöglicht besonders flexible Raumanpassungsmöglichkeiten

von Martin Hardenfels | 26.04.2012

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