">
Op deze pagina:
Aanbevolen artikelen

Automatiseringsgegevens als basis voor duurzame gebouwen

 21 juni 2022
Gebouwautomatisering pusht efficiëntie en innovatie

Duurzaamheid, energietransitie en klimaatbescherming als vast onderdeel van de eigen bedrijfsfilosofie? Met "Green solutions for a better climate" leeft Wilo, wereldwijd actieve en toonaangevende aanbieder van pompen en pompsystemen, deze filosofie en bewijst dit niet alleen met de producten. Een veeleisend bouwproject, de nieuwe innovatielocatie Wilopark, pikt deze filosofie op en realiseert deze ook in bouwkundig opzicht. Hierbij speelt de gebouwautomatisering een cruciale rol.

De Wilo Groep, wereldwijd actieve marktleider op het gebied van pompen en pompsystemen voor gebouwtechniek, waterbeheer en industrie, combineert de 150-jarige traditie van het bedrijf met een duurzame toekomstvisie: "Wij bewegen water – en dat intelligent, efficiënt en klimaatvriendelijk". Met het nieuwbouwproject Wilopark is in Dortmund op 20 hectare een groots plan gerealiseerd: om synergieën in verschillende bereiken beter en efficiënter te kunnen benutten, ontstaat hier een modern innovatiecentrum dat factory, kantoor- en productiebereiken evenals een networkingbereik voor de uitwisseling met klanten bundelt. Het doel: energie-efficiënte gebouwen, een intelligente en slanke productie, opwekking van duurzame energie en de realisatie van digitale processen die medewerksters en medewerkers, klanten én milieu een toegevoegde waarde bieden. Voor de realisatie is vooral een intelligente gebouwautomatisering nodig; voor zowel concept als realisatie heeft Wilo ervoor gekozen om met Hermes Systeme GmbH MSR & Automatisierungstechnik samen te werken en op de systeemtechniek van WAGO te vertrouwen.

Het project in een oogopslag:

  • De eisen aan de gebouwtechniek:
    flexibiliteit van afzonderlijke bereiken realiseren en op toekomstige eisen en wensen kunnen reageren.

  • Toekomstgericht en duurzaam:
    de basis hiervoor wordt gelegd door de digitale gebouw- en netwerktechniek.

  • Gegevens als waardevolle (en efficiënte) kennisdragers in het Wilopark:
    alle datapunten moeten afzonderlijk en betrouwbaar aangestuurd kunnen worden. 

  • Voor de besturing van de gebouwautomatisering maken Wilo en Hermes Systeme gebruik van het modulaire I/O-systeem van WAGO:
    In totaal zijn in het Wilopark 125 controllers PFC200 in bedrijf.

De technische uitrusting van het gebouw

Het innovatieve concept achter het Wilopark was voor de gebouwtechniek een bijzondere uitdaging: de taak was om de afzonderlijke ruimten zo flexibel mogelijk vorm te geven en de technische uitrusting van het gebouw hierbij zodanig te integreren dat aan huidige en in het bijzonder ook aan toekomstige eisen kan worden voldaan. Een bijzonder aandachtspunt hierbij was een neutraal, flexibel en efficiënt gebruik van de afzonderlijke bereiken.

Het gigantische bouwproject is onderverdeeld in meerdere fasen en bereiken. In het kader van het 150-jarig bedrijfsjubileum in 2022 zal een groot deel van het project afgerond zijn.

Hiervoor werden de verlichting evenals meters, aanwezigheidsmelders, volumestroomregelaars, pompen en zonweringssystemen van de nieuwe gebouwen in de gebouwbeheertechniek geïntegreerd. "We hebben het alleen al bij dit project over zo'n 6.500 hardwaredatapunten en bijna 100.000 virtuele datapunten", vertelt Christian Nölker, projectleider gebouwbeheertechniek bij Hermes Systeme GmbH. Het bedrijf is al ruim 30 jaar specialist op het gebied van automatisering en industriële elektrische installaties en tekende bij het Wilopark-project verantwoordelijk voor de uitvoering van de HVAC-werkzaamheden, de aansturing van de ketels en de koeltoestellen evenals voor de verlichting en de zonwering. "We willen altijd een goed beeld van alles hebben en hebben daarom toegang tot alle bedrijfs- en diagnosegegevens van de datapunten nodig", licht Markus Kauling, bij Wilo verantwoordelijk voor de voedingstechniek en de energievoorziening, het doel van de gebouwautomatisering toe. "Deze moeten dus gewoon aangestuurd kunnen worden. Ieder datapunt genereert waardevolle kennis voor ons."
MM-243039_new-website-page_reference-report_wilo-dortmund_2021_christian_noelker_2000x1125_lo.jpg

Onze klant verwacht dat alles betrouwbaar en correct functioneert, en dat verwachten wij natuurlijk ook van de gemonteerde hardware.

Christian Nölker, projectleider gebouwbeheertechniek bij Hermes Systeme GmbH

Sleutelrol voor gebouwautomatisering

Een ander belangrijk aspect van de gebouwautomatisering is het systematische "Maintenance Management": de aan de hand van de datapunten gegenereerde bedrijfs- en diagnosegegevens kunnen door het bovengeschikte beheersysteem als storingsmeldingen worden uitgegeven. Dankzij deze gegenereerde storingsmeldingen kan de beheertechniek tegenwoordig veel efficiënter voor een gelijkmatige kwaliteit van de werkomgeving en het ruimteklimaat zorgen.

"Opdat alle gegevens betrouwbaar en consistent beschikbaar zijn, maken we gebruik van een volledig geïntegreerde automatiseringsoplossing en een objectgerichte programmering", licht projectleider Nölker toe. "Onze klant verwacht dat alles betrouwbaar en correct functioneert, en dat verwachten wij natuurlijk ook van de gemonteerde hardware." Het is één van de voornaamste redenen waarom wij op WAGO vertrouwen." In het Wilopark werd het gehele besturingsniveau gerealiseerd met producten van WAGO: Hermes heeft in totaal 125 controllers PFC200 van het modulaire WAGO I/O-systeem geïntegreerd. "Het grote aantal ondersteunde protocollen is een ander argument voor de besturingen van WAGO", vult Nölker aan. Hiermee is de hardware in staat om één van de grootste uitdagingen in de gebouwbeheertechniek van de pompenfabrikant het hoofd te bieden: de sensoren en actuatoren kunnen via een ruim aantal verschillende interfaces zoals Modbus TCP, Modbus RTU of BACnet® en dus met maximale flexibiliteit op de controllers aangesloten worden.

Uniforme systemen, uiteenlopende eisen

Hoewel de administratieve bereiken en de productiebereiken van Wilo in hoge mate met elkaar verbonden zijn, is er in de desbetreffende automatiseringsbereiken wel sprake van verschillende uitdagingen: "In de administratieve bereiken ondersteunt de gebouwbeheertechniek ons bij een efficiënte realisatie van flexibele werkplekconcepten", aldus David Wiethölter, als ingenieur verantwoordelijk voor de technische uitrusting van gebouwen bij Wilo. "Op elke werkplek kunnen licht, schaduw, warmte of luchttoevoer individueel geregeld worden. In de productie ligt dat natuurlijk anders. Vanwege de zeer gevoelige elektronica in dit bereik is hier een constante luchtkwaliteit van essentieel belang." Nölker licht dit toe vanuit het standpunt van de systeemintegrator: "Voor de Smart Factory van Wilo hebben we de productiebereiken, in totaal zo'n 55.000 m², ingedeeld in rasters. Iedere verlichtingsarmatuur is toegewezen aan een bepaald rastersegment. Afzonderlijke segmenten kunnen tot bereiken worden gebundeld en met een gemeenschappelijk lichtscenario in scène worden gezet." Op basis hiervan – en dankzij de besturingen van WAGO – kan Wilo de productiesystemen met inachtneming van ordertype en productiecapaciteiten zeer flexibel inrichten en tegelijkertijd energie-efficiënt benutten.

Reeds tijdens de engineering werd duidelijk hoe efficiënt we dankzij de systemen van WAGO kunnen zijn.

Christian Nölker, projectleider gebouwbeheertechniek bij Hermes Systeme GmbH

Voor het ontwikkelen van de automatiseringsprogramma's maakte Hermes gebruik van het softwareplatform e!COCKPIT van WAGO. "Reeds tijdens de engineering werd duidelijk hoe efficiënt we dankzij de systemen van WAGO kunnen zijn", licht Nölker toe, en vult aan: "Objecten die veel worden gebruikt, bijvoorbeeld pompen, ventilatoren, frequentieomvormers of functies en functionele modules, zijn in bibliotheken georganiseerd en kunnen eenvoudig worden hergebruikt, voor de automatiseringsprogramma's bijvoorbeeld als instanties. Als een object in functioneel opzicht wordt uitgebreid, vindt deze uitbreiding centraal in de bibliotheek plaats, zodat de uitgebreidere functieomvang voor alle objectinstanties beschikbaar is. Dat is natuurlijk enorm efficiënt."

Doorontwikkeling als centrale factor voor hogere efficiëntie

Na enkele basisoptimaliseringen gedurende het eerste jaar na de start van de productie, waarbij grote hoeveelheden gegevens verzameld en geanalyseerd werden, is Wilo nu actief bezig om gegevensgestuurde optimaliseringsmaatregelen te realiseren. "We beschikken feitelijk over een oneindig aantal stelschroeven om onze doelstellingen inzake de klimaatbescherming te behalen", laat Wiethölter verheugd weten. "We profiteren daarbij natuurlijk ook van de diagnosemeldingen. De ventilatiesystemen genereren bijvoorbeeld automatisch een melding als een filter moet worden vervangen, om maar eens een voorbeeld te geven." Zijn collega Kauling vult aan: "Wilo heeft dankzij de innovatiekracht een enorme ontwikkeling doorgemaakt de afgelopen 150 jaar, en het Wilopark laat duidelijk zien wat klanten van onze producten mogen verwachten, namelijk innovatie en energie-efficiëntie. Onze gebouwbeheertechniek, het concept van Hermes en de hardware van WAGO vormen hiervoor een krachtige ruggengraat.

Duurzaamheid als integraal onderdeel van de strategie

"Klimaatbescherming is een integraal onderdeel van ons bedrijfsmodel", vertelt Kauling. "Met het Wilopark willen we de innovatiekracht van ons bedrijf en onze duurzaamheidsstrategie in architectonisch opzicht en met behulp van moderne gebouwbeheertechniek benadrukken." De gebouwautomatisering zorgt dus niet alleen voor optimale en veilige arbeidsomstandigheden in kantoren en productielocaties. De automatisering dient eveneens ondersteuning te bieden bij de realisatie van de duurzaamheidsstrategie.

Een van deze ambitieuze doelstellingen: door de modernisering van de productie dient het energieverbruik met ruim een derde verlaagd te worden. Hierbij speelt de technische uitrusting van een gebouw een centrale rol: "Temperatuurveranderingen in dergelijke hallen kosten veel energie. Daarom houdt de besturing bij het verwarmen of koelen van onze vijf hallen rekening met de weersvoorspellingen voor de komende drie dagen", vertelt Wiethölter. Waarden zoals windkracht en windrichting, luchtdruk, luchtvochtigheid en de voorspellingen van de Duitse KNMI komen samen in een algoritme, dat ervoor zorgt dat de vereiste luchtkwaliteit nageleefd wordt en hiervoor desondanks slechts een minimum aan energie nodig is." Als centrale besturingselementen van de HVAC- en verlichtingstechniek worden controllers van WAGO gebruikt.

Met het Wilopark willen we de innovatiekracht van ons bedrijf en onze duurzaamheidsstrategie in architectonisch opzicht en met behulp van moderne gebouwbeheertechniek benadrukken.

Markus Kauling, Group Director bij Wilo

Wilopark als "Living Lab"

Met het nieuwe innovatiecentrum volgt Wilo het "Living Lab"-concept. Onder reële omstandigheden en met een grootschalige inbreng van de gebruikers wordt hier eigenlijk experimenteel onderzoek gedaan. Kauling, Group Director bij Wilo, licht de gedachte erachter toe: "Vanzelfsprekend maken we in de voedingstechniek gebruik van eigen producten. Ruim 100 Wilo-pompen zorgen ervoor dat de locatie één groot testcentrum voor onze eigen techniek is." Aangezien met name de grote aggregaten over autonome besturingsfuncties beschikken, is het belangrijk dat deze veilig met de bovengeschikte PFC200-controllers van WAGO communiceren. Kauling vult aan: "Als collega's een pomp uit het netwerk halen, wordt de controller van WAGO door middel van een melding via Modbus® geïnformeerd en draagt deze via OPC/UA aan de bovengeschikte gebouwbeheertechniek over – de rest van het netwerk moet echter betrouwbaar verder functioneren, aangezien we productierelevante installaties en systemen van spanning voorzien."

De met behulp van de datapunten van het Wilopark opgedane kennis benut het bedrijf uit Dortmund voor de visualisatie van de energiestromen en voor een duurzame optimalisering van de energie-efficiëntie. De Duitse University of Wuppertal biedt hierbij ondersteuning. Wilo is betrokken binnen het samenwerkingsverband VeProB, dat actief is op het gebied van energiestromen van productie- en kantoorgebouwen. In het middelpunt van het door het Duitse Ministerie van Economische Zaken en Klimaatbescherming gestimuleerde onderzoeksproject staat de registratie, beoordeling en optimalisering van energiestromen in verschillende kantoor- en productiegebouwen.

Digitale gebouwtechniek in een integraal netwerk als onderdeel van de digitale transformatie: alle datapunten die via de controllers van WAGO zijn geïntegreerd, genereren een zeer transparant beeld van de energiecijfers.

Samenvatting

Met de herinrichting van het hoofdkantoor in Dortmund heeft de Wilo Groep niet alleen aangetoond dat ambitieuze duurzaamheidsstrategieën, waarbij alle onderdelen van het bedrijf betrokken zijn, gerealiseerd en door bouwkundige maatregelen ondersteund kunnen worden. Een toekomstgericht exploitatieconcept op basis van digitaal gekoppelde gebouwtechniek begeleidt de pompenspecialist op weg naar een innovatief bedrijf dat het milieu hoog in het vaandel heeft staan. Voor de benodigde flexibiliteit kan Wilo gebruik maken van de automatiseringstechniek van WAGO.

Aanbevolen artikelen

Basisprincipes van de gebouwautomatisering

De gebouwtechniek is niet altijd op het eerste gezicht herkenbaar – verstopt achter muren of vensters valt de techniek niet echt in het oog zolang deze correct functioneert. Het is immers ook de bedoeling dat alle componenten en oplossingen storingsvrij functioneren.

logos_protokolle2000x1125.jpg

Overige referenties uit de gebouwtechniek

Van klassiek renovatieproject tot Smart Building: ontdek spannende bouwprojecten en ervaar hoe onze klanten hun gebouwen met oplossingen van WAGO efficiënter, comfortabeler én toekomstbestendiger hebben gemaakt.

MM-16236_GWA_KV_2000x2000.jpg