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28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014Canzler Ingenieure GmbH
Sicherheitsgerichtete
Steuerungen in der
Gebäudeautomation
Referent: ö.b.u.v. Sachverständiger für Mess-, Steuer-, Regel-und Leittechnik in der GebäudeautomationDipl.-Ing. Viktor Höschele
Integrierte und
transparente Konzepte
für Zukunftsimmobilien
28. GLT Anwendertagung 2014
1
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014Canzler Ingenieure GmbH
canzler | ingenieure
Technische Ausrüstung, Objektplanung, Integrale
Generalplanung, Energiekonzepte,
Qualitätsmanagement, Sachverständigentätigkeit,
Prüfungen und Gutachten
canzler | fm-solutions
Strategieberatung, Ausschreibung und Vergabe,
Controlling und Audits, Benchmark und
Kostenanalysen, Datenmanagement
canzler | concept
Konzepte und Studien, Technische Audits,
Immobilienberatung, Strategien für Bestands-
immobilien, Projektmanagement, Nachhaltig-
keitsberatung und Gebäudezertifizierung
Das Unternehmen
• seit 1960
• mit ca. 100 Mitarbeitern
• Büros in Berlin,
Dresden,
Erfurt,
Frankfurt am Main,
Mülheim an der Ruhr
München
• seit 2008 Mitglied der SOCOTEC-
Gruppe mit 5.000 Ingenieuren
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28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
VDI 6010: „Sicherheitstechnische Einrichtungen sind technische Einrichtungen, die in Kombination zu organisatorischen und
versicherungstechnischen Maßnahmen eine gewünschte Schutzwirkung ergeben. Sie sind somit Teil des Sicherheitskonzeptes zum Schutz von
Leben und Eigentum.“
Betriebssicherheitsverordnung - BetrSichVUmsetzung der europäischen Sicherheitsbestimmungen
Verordnung zur Rechtsvereinfachung im Bereichder Sicherheit und des Gesundheitsschutzes
bei der Bereitstellung von Arbeitsmitteln und deren Benutzung bei der Arbeit, der Sicherheit beim Betrieb überwachungsbedürftiger Anlagen
und der Organisation des betrieblichen Arbeitsschutzes*)BGBl. Nr. 70 vom 27. September 2002 (S. 3777)
01.01.2006 - Beginn der Antragsbearbeitung zur Anerkennung als Zugelassene Überwachungsstelle
01.01.2008 - Aufnahme der Tätigkeit zugelassener Überwachungsstellen
Canzler Ingenieure GmbH3
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Wirtschaftlichkeit und Flexibilität:
Die geplante Werksstruktur in Leipzig.
Karosseriebau
Lackiererei
Montage
VZ
VZ
VZ = Versorgungszentrum (Logistik)
Personalfluß
Zulieferung
Auslieferung
Beispiel für Personal- und Technologieflüsse
Werk Leipzig
Organisatorische Maßnahmen
Canzler Ingenieure GmbH4
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Versorgungssicherheit
sicherheitsgerichtete Steuerungen in der Gebäudetechnik
Elektrotechnik Gebäudeautomation
elektrische Einspeisung
aus verschiedenen
Versorgungsnetzen
mechanische Gewerke
HLKS
Kältetechnische
Versorgung von
Rechenzentren
Automatisierung von
Brandschutz- und
Entrauchungs-
systemen (ABE)
zum Beispiel zum Beispiel
Canzler Ingenieure GmbH5
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Bauteil C Bauteil D
MS-HV C MS-HV D
NSHV C NN NSHV D NN
MS-Einspeisung
EVU 1 +2
6 x 800 kVA 6 x 800 kVA
MS-HV C MS-HV D
NSHV CX NSHV DX
2 x 1.000 kVA 2 x 1.000 kVA
NEU
Zwei Einspeisungen von unterschiedlichen Umspannwerken
MS/Trafo/NSHV je Bauteil
Redundanzen in mehreren Ebenen
Canzler Ingenieure GmbH6
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Kälteschema Gesamt
Canzler Ingenieure GmbH7
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
8 / 14 °C
Kältemaschinen
8/14°C
RKW RKW
Kältemaschinen
18/22 °C
Kältemaschinen
8/14°C
18/ 22°C
Kältemaschinen
18/22 °C
Rückkühler einzeln umschaltbar von Rückkühlung auf freie Kühlung
WT Geothermie Geothermie
WT freie Kühlung
40 / 30°C
WW
Hochtemperatur-Wärmepumpe dezentral
Kältezentrale
Umschaltpunkt
TA>14°C
Mechanisch erzeugte Kälte
Geothermische Kälte (18/22°C)
Geringer Wärmebedarf im Gebäude
durch Abwärme gedeckt
TA<14°C
Mechanisch erzeugte Kälte (8/14°C)
Freie Kühlung (18/22°C)
Regeneration Geothermie über RKW
Wärmebedarf durch Abwärme
gedeckt. Ggf. zusätzliche KKM
Kälteschema Gesamt
Canzler Ingenieure GmbH8
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Basis der sicherheitsgerichteten Steuerungen im Brandschutz
Canzler Ingenieure GmbH9
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Grundlagen für sicherheitstechnische Einrichtungen sind in der VDI 6010 festgelegt.
Die Vermeidung der größten Gefahren (Rauch und Feuer) ist eine der wichtigsten Aufgaben im Gebäudebetrieb.
VDMA 24200-1 „Gebäudeautomation, Automatisierte Brandschutz- und Entrauchungssysteme (ABE)“ legt dazu technische Grundlagen fest.
Ziel: schnellstmögliche, präzise definierte Abläufe der Steuerungen zur Entrauchung und Druckbelüftung
Canzler Ingenieure GmbH10
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Grundlegende Bestandteile der Brandschutzaufgaben
- Brandschutzkonzept, einschl. Vorgaben zur Brandfallsteuermatrix
- Planung der Technischen Ausrüstung in Gewerken Raumlufttechnik, Entrauchung und Druckbelüftung
- Planung der Schwachstromtechnik in den Gewerken Brandmeldeanlagen, Sicherheitstechnik (ZuKo)
- Architektenplanung im Bereich Nachströmöffnungen, Rauchschürzen, Türen und Fenster
- Planung des Gewerkes Elektrotechnik im Bereich der Spannungsversorgung, Kabeltrassen
Canzler Ingenieure GmbH11
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
RisikographVDMA 24200-1
Canzler Ingenieure GmbH12
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
� Festlegung des Gefährdungspotentials durch den Brandschutzgutachter� Beachtung der VDMA 24200-1, Klassifizierung des Risikos� Ermittlung einer Abschätzung der Risikominimierung mittels Risikograph
� Planung der Brandfallsteuermatrix (BFSM)� Festlegung der Meldebereiche BMA, Abstimmung mit den Wirkflächen-
plänen für Raumlufttechnik, Entrauchung/Druckbelüftung� Zuordnung der Anlagenkomponenten den Interaktionsflächen� Festlegung der Steuerungsaktionen und Schnittstellen� Umsetzung der BFSM als Planungvorgabe (Excel-Datei oder Datenbank)
� Umsetzung der Vorgaben BFSM in einer sicherheitsgerichteten Steuerung� Aufbau und Test des Netzwerkes für die sicherheitsgerichtete Steuerung� Aufbau der Steuerung, 1:1-Test, Funktionstest� Abnahme durch Sachverständige RLT, BMA, Gaslöschung, Türen usw.� Firmeninterne Durchführung der Interaktionstests (Fachbauüberwachung)� Sachverständigenprüfungen der Funktionen, Test des Gesamtnetzwerkes
VDMA 24200-1
AUFBAU VON ABE IM BRANDSCHUTZKONZEPT:
Canzler Ingenieure GmbH13
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Bestandteile der ABE sind: � Sensoren (Rauchmelder,
Handmelder) � Automationsstationen � Aktoren (Entrauchungs-
klappen, Nachström-öffnungen)
VDMA 24200-1
Canzler Ingenieure GmbH14
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Praktische Anwendungen undtechnische Lösungen
Canzler Ingenieure GmbH15
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Produkte von sicherheitsgerichteten und hochverfügbaren Steuerungen
Siemens
HIMA
Yokogawa
Bihl-WiedemannCanzler Ingenieure GmbH16
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
- 1 zentrale SSPS (redundant)
- untergeordnete Controller mit E-/A-Modulen für die Weiterleitung der Informationen
- Verbindung untereinander mit Systembus Entrauchung
Grundprinzip der Entrauchungssteuerung
ISP SSV
Redundante
SSPS
SSPS
SSPS
ISP SSV
E/A
Leistungsteil
Controller
ISP FWT
E/A
Controller
. . .
- Planungserfahrungen von automatisierten Brandschutz- und Entrauchungssystemen (ABE)
- Erfüllung der SIL-Anforderungen (Safety IntegrityLevel)
Canzler Ingenieure GmbH17
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
ISP SSV für Entrauchung:
Zuleitung
von ELT
SV-Netz
Schwarz: Leistungsumfang GA
Rot: Leistungsumfang Schnittstellengewerk
redundante
Sicherheits-SPS
Schnittstelle
ERK-Bussystem
AS-i-Bus
Schnittstelle
Entrauchungstableau
(z.B. Profibus)
SicherheitssteuerungLeistungsteil
BMA-
Koppler
Entrauchungs-
ventilator
Entrauchungs-/
Nachströmklappe
M AS-i-Modul
Entrauchungs-
tableau
je BMZ
Canzler Ingenieure GmbH18
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Varianten für Ausführung Systembus
Variante 1: Ringbus
Canzler Ingenieure GmbH19
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Varianten für Ausführung Systembus
Variante 2: Zwei gegenläufige Stichleitungen
Canzler Ingenieure GmbH20
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Ausschnitte Plan Entrauchungssteuerung
ISP SSV_
SSPS
ISP FWT im BMZ-Raum
Entrauchungstableau
Canzler Ingenieure GmbH21
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Ausschnitte Plan Entrauchungssteuerung
ISP SSV_
Controller
E-/A-Module
Canzler Ingenieure GmbH22
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Brandschutztechnische Abkofferung der Schaltschränke
Komponenten sicherheitsgerichteter Steuerung
Entrauchungs-
klappe
Brandschutzklappe
mit Rauchmelder
Entrauchungs-
ventilator
auf dem Dach
Canzler Ingenieure GmbH23
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Komponenten sicherheitsgerichteter Steuerung
Entrauchungsklappen-Koordinator
AS-i-Bus-ModuleHIMax-Rechner
BMA-Koppler
Canzler Ingenieure GmbH24
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Wirkflächenpläne Raumlufttechnik
Canzler Ingenieure GmbH25
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Wirkflächenpläne Entrauchung
Canzler Ingenieure GmbH26
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Wirkflächenpläne Meldebereiche BMA
Canzler Ingenieure GmbH27
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Brandfallsteuermatrix
Meldebereich E02-MB-01 X X X X X XMeldebereich E02-MB-02 X X XMeldebereich E02-MB-03 X X X X X X X X X X X Xusw.
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gen
Meldebereiche /
Ansteuerungen
Canzler Ingenieure GmbH28
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Beispiele für Brandfallsteuermatrixen
Canzler Ingenieure GmbH29
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Brandfallsteuermatrix in einer Datenbank
Canzler Ingenieure GmbH30
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
� Aktionsbereich = Meldebereich � Übergeordnete Funktionen (Übertragungseinheit, BOS-Funk, BMA-Mana-
management, Feuerwehrschlüsselkasten) � Meldergruppen mit Rauchmeldern
� Raumlufttechnik� Abschaltung, Schließen der Brandschutzklappen
� Entrauchung, Druckbelüftung� Einschaltung, Öffnen/Schließen der Entrauchungsklappen� Öffnen/Schließen der Nachströmungen, Türen� Gaslöschung, Gasabsaugung
� Evakuierungsfahrten der Aufzüge
� Alarmhupen, Löschalarmblitzleuchten, pneumatische Hupen Gaslöschung, Warnschilder Gaslöschung
VDMA 24200-1
STRUKTUR EINES PRÜFBERICHTES INTERAKTION:
Jährliche Maßnahmen im BetriebCanzler Ingenieure GmbH31
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Referenzen für sicherheitsgerichtete Steuerungen
Eurotheum, Frankfurt am Main, 2001
Fraport, Terminal 3, in Planung, 2011-2016
Waldorf-Astoria, Berlin, 2011
New EBC Premisses, Frankfurt am Main, 2014
Canzler Ingenieure GmbH32
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
VDMA 24200-1
VISUALISIERUNG EINES INTERAKTIONSTESTS
Canzler Ingenieure GmbH33
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
Verfügbarkeitskriterien aus Sicht der Gebäudeautomation
- Informationstiefe: von Sammelmeldung bis zur Anlagenanalyse, Ferneingriff und präziser Visualisierung der Vorgänge
- Redundanzen in der GA-Architektur – z. B. Netzstruktur als Ring, redundante Prozessoren in den Automationsstationen
- Berücksichtigung des Schwachlastfalls – unterschiedliche Gerätegrößen,Einsatz von Stellgliedern unterschiedlicher Größe
- Anwendung von Schnittstellen zwischen den Gewerken – firmenneutrale Kommunikation, z. B. zwischen einer Brandmeldeanlagen (BMA) und einem Automatisierten Brandschutz- und Entrauchungssystem (ABE)
- Einsatz qualitativ hochwertiger Produkte – z. B. mit einem hohem Sicherheitslevel
- Anwendung von Zertifizierungsverfahren als Nachweis der hohen Verfügbarkeit
Canzler Ingenieure GmbH34
28. GLT-ANWENDERTAGUNG 25.09.2014
„Wenn ihr Männer braucht,
die Schiffe bauen sollen,
dann sucht euch keine,
die nur zimmern können,
sondern holt euch welche,
die eine große Sehnsucht
für die weite Welt empfinden.“
nach Antoine de Saint Exupery
Danke für die Aufmerksamkeit!
Canzler Ingenieure GmbH35