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Referenz 17. Februar 2022

KOMPLEXE HLK-LÖSUNGEN MIT WAGO NACHRÜSTEN

Wie installiert man eine neue Absorptionskältemaschine für ein Bestandsgebäude samt Peripherie in einen Überseecontainer? Mit dem richtigen Partner für Anlagen- und Gebäudetechnik und der passenden Automatisierungslösung. CHRISTOFFERS aus Delmenhorst hat es mit WAGO aus Minden vorgemacht. Von den Frequenzumrichtern über das Rückkühlwerk bis hin zur Anbindung an die Gebäudeleittechnik läuft die gesamte Automatisierung der Kältemaschine über den PFC200. Das WAGO I/O System 750 zeigt damit einmal mehr, dass es für Seriengeschäft und Individuallösung gleichermaßen qualifiziert ist.

Alles braucht bekanntlich seine Zeit – speziell die Abläufe in kommunalen Amtsstuben. In Deutschland gibt es wohl nicht wenige Bauherren, die davon ein Lied singen können. Für die Verantwortlichen eines norddeutschen Hochschulstandorts mahlten die bürokratischen Mühlen eindeutig zu langsam. Um eine Kälteanlage für ein Bestandsgebäude nachträglich installieren zu können, benötigten sie einen Anbau, um die neue Technik unterzubringen. Weil der Antrag auf Baugenehmigung in absehbarer Zeit keine Aussicht auf erfolgreiche Bearbeitung gehabt hätte, war Einfallsreichtum gefragt – und ein innovativer Partner mit großer Expertise.

Das Projekt im Überblick:

Die Herausforderung: Die Steuerung der Kältemaschine sowie die Peripherie des Containers automatisierungstechnisch anbinden und mit der übergeordneten Gebäudeleittechnik verbinden.
Offen sowie modular aufgebaut: Als Automatisierungssystem kam nur das WAGO I/O System 750 in Frage.
Alles im Griff – mit dem PFC200 als zentrale Steuerungseinheit
Basierend auf CODESYS V3 wurden in alle Anwendungen komfortabel mit Funktionsbausteinen umgesetzt.

Kreative Sonderlösung vom langjährigen Experten

Anstelle eines Technikraums aus Mauerziegeln und Mörtel entschieden sich die Facilitymanager der Hochschule kurzerhand für einen Überseecontainer. Zwar gibt es auch bei einer solchen „mobilen“ Lösung jede Menge Vorschriften zu beachten, das Genehmigungsverfahren gestaltet sich dennoch weitaus einfacher. „Im Gegensatz zu einem frei geplanten Anbau sind jedoch die Abmessungen eines Standard-Containers nun mal so, wie sie sind“, sagt David Gellermann. Der Abteilungsleiter Elektrotechnik bei CHRISTOFFERS Anlagen- und Gebäudetechnik war federführend daran beteiligt, die komplexe 318kW-Absorptionskältemaschine des Kunden hinter den acht Fuß breiten und 40 Fuß langen Stahlwänden unterzubringen.

Der Delmenhorster HLK-Spezialist ist vertraut im Umgang mit derlei Individualprojekten. Die rund 130 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bei CHRISTOFFERS werden immer dann gerufen, wenn es kompliziert wird und besondere Lösungen gefragt sind. So wie in diesem Fall: Der eigentliche Aufbau der Kälteanlage hat rund drei bis vier Wochen gedauert, nachdem zunächst das Anlagenschema ausgearbeitet und der Automatisierungsschaltschrank projektiert waren. „Weil der Container transportabel ist, konnten wir den Großteil der hydraulischen, rohrtechnischen und elektrotechnischen Arbeiten in unserer Zentrale erledigen. Vor Ort mussten dann nur noch der Rückkühler installiert und die letzten Anschlussarbeiten durchgeführt werden“, zählt der Elektrotechnikingenieur einen weiteren Vorteil auf.

Mehrere Teilsysteme, eine Automatisierung

Um über den Container das Bestandsgebäude kühlen zu können, braucht es vier Pumpen: Die erste fördert das zur Absorption benötigte warme Wasser vom nahegelegenen BHKW der Heizzentrale in die Kältemaschine. Eine zweite pumpt das Kühlwasser von der Kältemaschine zum Rückkühlwerk aufs Dach des Containers. Die dritte Pumpe verbindet die Kältemaschine mit dem Kältenetz der Hochschule. Und schließlich kommt eine vierte sogenannte freie Kühlungspumpe immer dann zum Einsatz, wenn bei sehr kalten Außentemperaturen die Umgebungsluft über den Rückkühler und einen zusätzlichen Wärmetauscher zur Kälteerzeugung genutzt werden kann; dies spart zusätzlich Kosten ein, weil die Kältemaschine temporär heruntergefahren werden kann.

„Diese vier Teilsysteme und ihre einzelnen Komponenten stammen naturgemäß nicht von ein und demselben Hersteller“, bringt Gellermann eine Herausforderung auf den Punkt: „Unsere Aufgabe bestand darin, die proprietäre Steuerung der Kältemaschine sowie die gesamte Peripherie des Containers automatisierungstechnisch anzubinden und mit der übergeordneten Gebäudeleittechnik zu verbinden.“ Gefragt war also ein gleichermaßen offenes wie modular aufgebautes Automatisierungssystem – eines wie das WAGO I/O System 750, auf das CHRISTOFFERS seit Jahren routiniert zurückgreift.

Systemaufbau der nachgerüsteten Kältetechnik: Die zentrale Steuerung der Absorptionskältemaschine und Pumpen übernimmt das WAGO I/O System.

Einheitliche Kommunikation vom Rückkühlwerk bis zur Gebäudeleittechnik

Im Kälte-Container der Hochschule ist ein PFC200 die zentrale Steuerungseinheit. An den WAGO Controller sind insgesamt 15 I/O-Module angereiht, um die verschiedenen digitalen und analogen Signale anzubinden. Eingangsseitig werden so unter anderem Betriebs- und Störmeldungen, Vor- und Rücklauftemperaturen sowie Stellungsrückmeldungen erfasst. Ausgangsseitig wiederum werden vor allem Frequenzumrichter, Ventile und Absperrklappen angesteuert. Kältemaschine und Rückkühlwerk sprechen über Modbus RTU mit einem zusätzlichen seriellen Schnittstellenmodul des WAGO I/O Systems. Der PFC200 (750-8212) hat von Haus aus einen RS-232/-485- und zwei ETHERNET-Anschlüsse an Board, über die in dieser Applikation die Modbus-TCP-Kommunikation zur Gebäudeleittechnik sowie die Verbindung zum WAGO Touch Panel 600 hergestellt werden.

Automatisierung mit vorgefertigten Bibliotheken einfach projektiert

Technisch umgesetzt ist die WAGO Automatisierung mit . „Anstelle vieler einzelner Programme projektieren wir mit WAGOs Engineering-Software deutlich effizienter, weil das gesamte Portfolio sehr übersichtlich in einem modernen Programm untergebracht ist“, sagt David Gellermann. Basierend auf CODESYS V3 wurden für die Hochschule in CODESYS alle Anwendungen komfortabel mit Funktionsbausteinen umgesetzt. Komfortabel vor allem deshalb, weil WAGO vorgefertigte HLK-Bibliotheken mitliefert, über die nahezu alle typischen Aufgaben zum Heizen, Lüften und Kühlen in der Gebäudetechnik abgebildet sind. „So war es für uns ein Leichtes, die Kälteanlage auf Anhieb fehlerfrei zu automatisieren“, erinnert sich Gellermann, der seit mehr als sieben Jahren bei CHRISTOFFERS in Delmenhorst arbeitet.

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Individuelle Standardlösungen

Die Kälteanlage für die Hochschule ist eine Sonderlösung, die es in der Form kein zweites Mal in Deutschland gibt – noch jedenfalls. Denn die ersten Anfragen für ähnliche Container-Lösungen sind bereits bei CHRISTOFFERS eingegangen. David Gellermann und sein Team sind darauf gut vorbereitet, auch dank der flexiblen Automatisierungstechnik aus Minden: „Sowohl im Gebäude als auch im Anlagenbau stehen uns jederzeit alle Möglichkeiten offen, weil wir über fast jeden Feldbus kommunizieren und fast jedes Signal übertragen können. Mit dem WAGO I/O System 750 sind wir in der Lage, jede individuelle Anfrage standardmäßig umzusetzen.“

Ansprechpartner bei WAGO

Andreas Henoch

Kontakt: info.projektplanung.de@wago.com

Produktübersicht

Touch Panels 600

I/O System 750

Steuerung PFC200

CODESYS

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