Erfolgreiche Heizungssanierung unter Erhaltung der historischen Bausubstanz
Ausgabe 01-2019:
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Zukunftssichere Heizungssteuerung senkt den Energieverbrauch um 60 Prozent
Der Barcaccia-Brunnen auf der Piazza die Spagna ist eine der beliebtesten Touristenattraktionen in Rom. Nur wenige Meter davon entfernt befindet sich das Collegio San Giuseppe Istituto De Merode, eine katholische Schule des Ordens „Brüder der christlichen Schulen“. Als die Energieeffizienz des historischen Gebäudekomplexes verbessert werden sollte, wurde Systemintegrator CTI Sistemi auf den Plan gerufen, um das Heizsystem zu sanieren.
Angesichts der strengen Denkmalschutzvorgaben, die Veränderungen der Gebäudesubstanz untersagen, war diese Aufgabe alles andere als einfach. CTI stellte eine Lösung zusammen, die auf der batterielosen Funktechnologie von EnOcean basiert und sich nahtlos in die PC-basierte Control Plattform von Beckhoff integrieren lässt.
Neben den Schulräumen umfasst die historische Anlage zwei weitere Gebäude mit einem Vortragssaal, einem Speisesaal, einer Kapelle und den Zimmern der Mönche. Die Fläche von etwa 5.000 m² wird mit 300 Heizkörpern aus Gusseisen beheizt. Das Heizsystem mit einer Leistung von knapp zwei Megawatt pumpt mehr als 17.000 Liter Wasser durch das System. „Wir beschlossen, ein neues System mit intelligenter Gebäudeleittechnik einzubauen, um die hohen Betriebskosten zu senken und das gesamte Heizsystem flexibler und effizienter zu machen“, sagt Bruder Alessandro Cacciotti, Direktor des Collegio San Giuseppe Istituto De Merode.
Von links: Luca Camagna (Fachtechniker bei CTI Sistemi), Bruder Marcellino Zuccari und Bruder Alessandro Cacciotti (Leiter des Collegio San Giuseppe De Merode), Fabrizio Camagna (Inhaber von CTI Sistemi) und Mirko Vincenti (Infrastructure & Building Automation Manager bei Beckhoff Automation Italien).
Ein Projekt mit vielfältigen Anforderungen
Mit dem Einbau des Systems wurde CTI Sistemi beauftragt, ein Unternehmen mit langjähriger Erfahrung bei der Planung, Installation und Wartung von technischen Gebäudesystemen. „Die Gebäudesubstanz musste intakt bleiben, und die Steuerungsarchitektur sollte flexibel und im Nachhinein erweiterbar sein“, erklärt Fabrizio Camagna, Geschäftsführer von CTI Sistemi. Aufgrund dieser Anforderungen beschloss CTI, die batterielose Funksensortechnologie von EnOcean mit einer PC-basierten Steuerungslösung von Beckhoff zu kombinieren.
EnOcean – maximale Flexibilität ganz ohne Kabel
„Der Einsatz funkbasierter Stellantriebe und Sensoren, die über den EnOcean-Standard kommunizieren, bietet enorme technische und finanzielle Vorteile: große Gestaltungsfreiheit, einfache und kabellose Integration in bestehende Gebäude sowie zuverlässige Kommunikation“, sagt Luca Camagna, Techniker bei CTI Sistemi.
Das Collegio San Giuseppe wählte Ventile von Thermokon, da sich diese nahtlos in die Steuerungssystem-Architektur von Beckhoff integrieren lassen. Zudem gewinnen die batterielosen Funkventile die benötigte Energie aus der Umgebung (Energy Harvesting).
PC-based Control als integrierte Steuerungsplattform
Ein Embedded-PC CX5120 übernimmt die Überwachung und Steuerung der gesamten Heizungsanlage einschließlich Warmwasserbereitung, Pumpen usw. „Die Monitoring-Anwendung ist auf unsere Softwareplattform ausgelegt“, erklärt Fabrizio Camagna. „Es handelt sich um ein Gebäude- und Energiemanagement-System, das sich perfekt in die Steuerungsarchitektur von Beckhoff integrieren lässt. Neben herkömmlichen SCADA-Funktionen bietet es eine Reihe funktionaler Erweiterungen für das Energiedatenmanagement und die Qualitätsüberwachung, die Heizungsinstallateure grafisch parametrisieren können.“
Zur Steuerung der etwa 300 Heizkreisläufe sowie sämtlicher Heizungsventile im Gebäude werden zudem kompakte CX9020 Embedded-PCs eingesetzt. Dabei unterstützt die webbasierte Anwendung den Fernzugriff von jedem PC, Smartphone oder Tablet aus.
Beckhoff Controller CS5120 und Feldbuskomponenten
Enorme Effizienzsteigerungen
Das System wurde mit einem Echtzeit-Verbrauchsmesser ausgestattet, der die aktuellen Zählerstände laufend mit historischen Werten vergleicht. „Nach dem zweiten Jahr lag der Gasverbrauch 40,5 Prozent unter dem Vorjahreswert. Das heißt, der Ausstoß von über 100 Tonnen CO2 wurde vermieden, so dass wir unsere Umweltbilanz deutlich verbessern konnten“, fasst Fabrizio Camagna die Ergebnisse des Heizungs-Sanierungsprojekts zusammen.
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