Integriertes Gebäudemanagementsystem der Ali Bin Hamad Al Attiya Arena in Katar
Das Global Sustainability Assessment System (GSAS) ist das erste leistungsbasierte System in der Region Nahost und Nordafrika, das zur Beurteilung und Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden und Infrastruktur entwickelt wurde. Hauptziel ist die Schaffung eines nachhaltigen Gebäudebestands, der die ökologischen Auswirkungen minimiert, den Ressourcenverbrauch verringert und gleichzeitig die lokalen Bedürfnisse und Umgebungsbedingungen der Region berücksichtigt. Die Ali Bin Hamad Al Attiya Arena für Sport- und andere Veranstaltungen wird hier mit dem hohen 4-Sterne-Rating gelistet. Die Beckhoff-Technik als Automatisierungsebene des Gebäudemanagementsystems nimmt hierbei eine wichtige Rolle ein.
Das GSAS nutzt einen integrierten Lebenszyklusansatz für die Bewertung des Gebäudebestands, der sowohl die Entwurfs- als auch die Betriebsphase berücksichtigt. Um die entsprechenden Anforderungen zu erfüllen, war ein flexibles Gebäudemanagementsystem erforderlich, das alle Funktionen der Gebäudesteuerung und -überwachung integriert. Lysys Technologies Integrator erhielt den Zuschlag u. a. zur Realisierung des Gebäudemanagementsystems, der Videoüberwachung sowie einer integrierten Gebäude- und Sicherheitsplattform. Als Automatisierungsebene des Gebäudemanagementsystems wählte der Systemintegrator PC-based Control von Beckhoff aus.
Komplexes System flexibel erfasst
Das Gebäudemanagementsystem nutzt 29 Bedienpanels, über die mehr als 3.500 physikalische Signale und 15.000 Kommunikationsvariablen erfasst bzw. visualisiert werden. Die Supervisionsebene verarbeitet fast 45.000 Variablen (Alarme, Parameter usw.), die direkt von rund 30 am Veranstaltungsort installierten Embedded-PCs der CX-Serie weitergeleitet werden. Von diesen Variablen sind 15.000 auch in der integrierten Sicherheitsverwaltungs-Systemplattform enthalten, die in der Arena installiert wurde. Das Gebäudemanagementsystem stellt die Steuerungs- und Überwachungsschnittstellen über Modbus, RS485, BACnet, EIB und potenzialfreie Kontakte zur Verfügung, ggf. auch für Fremdsysteme. Dazu zählen z. B. Beschallungs- und audiovisuelle Systeme, Sanitäranlagen, Kältemaschinen und Kühltürme, Lichtsteuerungen, Photovoltaik-Solarsysteme und Stromzähler.
Nach Aussage der Lysys-Experten hat die Offenheit und Flexibilität der Beckhoff-Technologie in Kombination mit dem eigenen Know-how hervorragende Projektergebnisse ermöglicht. So wurde möglichst viel Funktionalität in der Automatisierungsebene integriert, um die physikalischen Signale und Variablen aus den Kommunikationsprotokollen optimal in den Betriebsabläufen nutzen zu können. Die Embedded-PCs der CX-Serie – insgesamt neun CX5020, 14 CX8090 und sechs CX9020 – übernehmen diese Aufgabe. Die Kompaktheit und Flexibilität des Beckhoff-Busklemmensystems – mit fast 500 verbauten Busklemmen – kombiniert mit der umfangreichen Funktionalität der Automatisierungssoftware TwinCAT waren laut Lysys wesentliche Merkmale, die es ermöglichten, jederzeit ohne großen Aufwand Komponenten für unterschiedlichste Signale hinzuzufügen bzw. geeignet zwischen den Panels zu positionieren.
Da das System verschiedenste Feldbussignale und Protokolle unterstützt, musste sich Lysys keine Gedanken darüber machen, ob und wie die Signale in das Beckhoff-System eingebunden werden sollten. Dank dieser Offenheit konnten sich die Ingenieure – so Lysys – auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren. Im Ergebnis werden verschiedene Variablen nahtlos integriert, verarbeitet und der Überwachungsebene zur Verfügung gestellt. Übertragen werden z. B. Daten via Modbus RTU von den Energiezählern und Generatoren, per Modbus TCP/IP von den Wechselrichtern der Solarmodule, über BACnet MS/TP von den HLK-Controllern sowie per BACnet IP von den Brandmeldezentralen und dem Kältemaschinen-Managementsystem. Auf einem der Controller wurde ein TCP/IP-Client implementiert, um einige ausgewählte Variablen an das IPTV-System zu übertragen. Alle Echtzeituhren der Controller sind mit dem örtlichen NTP (Network Time Protocol)-Server synchronisiert.
Zwei Betriebsarten sind realisiert
Eines der interessantesten Details der Mehrzweckarena ist, dass dort nicht nur traditionelle Sportveranstaltungen abgehalten werden können. Vielmehr lässt sie sich auch in eine Eissporthalle verwandeln. Die Betreiber der Anlage können hierbei den Wechsel der Betriebsart von Normalbetrieb auf Eisbahnbetrieb einfach per Knopfdruck auslösen. Im Modus Eishalle ändert die Steuerung die Betriebsart der Klimaanlagen auf die Produktion von Kalt- und Warmwasser für die unterschiedlichen Schichten der Eisfläche. Das System ist so programmiert, dass es vollständig autonom arbeitet, was den komplexen Ablauf vereinfacht und die Betreiber der Arena von Überwachungsaufgaben entlastet. Den Bedienern werden jederzeit Status und Alarme signalisiert.