Effiziente Automatisierung in Brüssels größtem Gebäudekomplex

Der Campus ZIN in Noord kombiniert Gastronomie, Büro- und Gewerbeflächen, über 120 Wohnungen und ein Hotel mit 240 Zimmern zu einem urbanen Zentrum für Leben, Arbeiten und Wohnen. VMA, Experte für multitechnische Anlagen und Technologien, setzte bei der Automatisierung dieses hocheffizienten und nachhaltig geplanten Gebäudes auf die Offenheit und Leistungsfähigkeit PC-basierter Steuerungstechnik von Beckhoff.

Das ehrgeizige Retrofit-Projekt steht für eine neue Art des Arbeitens und kombiniert diese auf innovative Weise mit verschiedenen anderen Funktionen. Auf 31 Stockwerken umfasst das 128 m hohe Gebäude ZIN in Noord 70.000 m² Büroflächen, von denen die flämische Regierung 55.000 m² nutzt, rund 5.000 m² Coworking-Arbeitsplätze sowie 127 Wohnungen, ein Hotel mit 240 Zimmern und ein öffentliches Parkhaus mit 1.200 Stellplätzen für Autos und Fahrräder. Weitere Bestandteile des Campus sind öffentliche Bereiche mit Gastronomie-, Sport-, Freizeit- und Einzelhandelseinrichtungen sowie ein mehrstöckiges Atrium aus Glas.

Nicht nur die Dimensionen des Projekts sind außergewöhnlich, auch in Bezug auf die Kreislaufwirtschaft setzt das Projekt Maßstäbe: Zwei Bürotürme aus den 1970er-Jahren wurden komplett entkernt, so weit wie möglich genutzt und deren Verkehrswege beibehalten.

Nachhaltig in Design und Klimatisierung

Wo immer möglich, soll das Gebäude nachhaltig betrieben werden. „Beispielsweise wurde von der flämischen Behörde als Investor festgelegt, dass der Energieverbrauch jedes Jahr sinken muss“, erklärt Pascal Kinoo, Vertriebsleiter Smart and Sustainable Building Management bei VMA. Eine intelligente Fassade sorgt auf energieeffiziente Weise für Komfort. Sonnenkollektoren an den Außenseiten liefern Energie und bieten gleichzeitig Sonnenschutz.

Die intelligente Fensteransteuerung unterstützt ebenso den energieeffizienten Betrieb: Automatisch gesteuert lassen die Fenster tagsüber frische Luft ins Innere und ermöglichen nachts eine natürliche Kühlung. Geht in einem Raum das Licht aus, werden dessen Fenster ggf. automatisch geschlossen. Durch die Kopplung mit der Aufzugssteuerung wird das Licht in den Fluren erst kurz bevor sich die Aufzugstür öffnet, eingeschaltet. Die Dächer von Gebäude und Atrium sind ebenfalls mit Sonnenkollektoren ausgestattet. Wärme und Kälte für die Klimatisierung werden mit einem geothermischen System gewonnen, das über 60 % des Energiebedarfs deckt. „Um all diese Funktionen effizient miteinander kombinieren und regeln zu können, ist ein Gebäudemanagementsystem unerlässlich, das alle Gewerke integriert", erklärt Pascal Kinoo.

Der auf Energieeinsparungen, Energieflussmanagement und Gebäudeautomation spezialisierte Systemintegrator VMA aus Sint-Martens-Latem implementierte dazu sein Building Management System (BMS) Vmanager und integrierte alle relevanten Bestandteile der Gebäudetechnik.

Gewerke auf einer Plattform konsolidiert

Als multitechnischer Spezialist war VMA für ca. 95 % aller in ZIN in Noord installierten technischen Einrichtungen verantwortlich: HVAC, Beleuchtung, Elektrizität, Sanitär und Brandschutztechnik − sämtliche Systeme wurden in das BMS integriert. „Angesichts der Größe des Projekts keine leichte Aufgabe“, erinnert sich Dirk Stradiot, Softwareentwickler bei VMA. Ihm fiel die Aufgabe zu, alle Systeme nahtlos in den Vmanager zu integrieren. Durch die Offenheit und Leistungsfähigkeit von PC-based Control von Beckhoff konnte VMA aber letztendlich alle Anforderungen umsetzen.

„Wir benötigten für das große und sehr komplexe Projekt einen Partner mit viel Erfahrung in der Gebäudeautomation, der die zahlreichen Schnittstellen und Protokolle der verschiedenen Disziplinen unterstützt. Darüber hinaus ermöglicht es uns die offene Steuerungsplattform, alle Funktionen effizient zu programmieren“, begründet Dirk Stradiot die Entscheidung für PC-based Control von Beckhoff. Die verschiedenen Nutzungsarten des Gebäudes und die daraus resultierenden Anforderungen bei der Programmierung haben für zusätzliche Komplexität gesorgt. Dem begegnete Dirk Stradiot bei der Durchführung dieses Projekts mit einem ungewöhnlichen Ansatz: „Während bei Standardprojekten alle Einstellungen programmiert sind, kann der Benutzer bei ZIN in Noord noch verschiedene Parametern anpassen.“

Schnittstellen auf Embedded-PCs und Koppler konsolidiert

Neben Embedded-PCs CX5230 als Herzstück der Gebäudeautomation wurden TCP/IP-Buskoppler BK9050 integriert, die verschiedene Signale einsammeln. „Diese einfache, über Ethernet anzuschließende und besonders zuverlässige Methode wird in der Gebäudeautomation nur selten verwendet, hat jedoch die Kosten und die Installationszeit der vielen Komponenten gesenkt", erklärt Ronny Noynaert, Vertrieb Beckhoff Belgien.

Entsprechend der Projektgröße fällt das Mengengerüst sehr umfangreich aus: 69 Embedded-PCs CX5230 mit unterschiedlichen I/O-Konfigurationen und 120 TCP/IP-Buskoppler BK9050 erfassen die Daten der verschiedenen Sub-Systeme und steuern die unterschiedlichen Komponenten an. Auf die Stationen verteilen sich 765 DALI/DALI-2-Busklemmen (KL6821), 82 KNX/EIB-Busklemmen (KL6301), 278 1-Kanal-Kommunikations-Interfaces zur Ansteuerung von Jalousien (KL6831 und KL6841) sowie 139 1-Kanal-Kommunikations-Interfaces (KL6041). Als Bedien- und Anzeigeebene vor Ort in den Technikräumen verwendet VMA 16-Kanal-Digital-Eingangs-Meldemodule KL8519 und 8-Kanal-Digital-Ausgangsmodule KL8528.

Um bei der Planung und Programmierung unabhängig arbeiten zu können, wurde die Technik aufgesplittet. „Die Beleuchtung und alles, was sich direkt auf die User Experience der Hotelgäste und Büromitarbeiter auswirkt, wurde von der ‚langsamen‘ HLK-Technik getrennt", erklärt Dirk Stradiot. Mit TwinCAT als Engineeringplattform konnte VMA alle, teils komplexen Funktionen programmieren. Als Beispiel nennt Pascal Kinoo die Beleuchtung im Parkhaus. „Nur wenn die Bewegungsmelder in einem Bereich Fahrzeuge oder Personen erkennen, wird dort die ansonsten gedimmte Beleuchtung auf 100 % geregelt.“ Allein diese Maßnahme spare eine Menge an Energie.

Teamwork über Unternehmensgrenzen hinweg

Neben PC-based Control nennt Dirk Stradiot die konstruktive Zusammenarbeit mit dem Ingenieurbüro VK Engineering und dem übrigen Projektteam als weiteren Faktor für den Erfolg des Projekts. „Alle waren sehr pragmatisch, um die beste Lösung für das Gebäude zu finden. Wenn Probleme auftauchten, wurde zusammen mit dem sehr kompetenten Beckhoff Team nach einer Lösung gesucht, anstatt mit dem Finger auf andere zu zeigen. Außerdem hätten wir mit einer herkömmlichen Installation zehnmal so viel Fläche für die Elektroinstallation benötigt.“

Sämtliche Daten werden über OPC UA zum Vmanager als zentrales Überwachungssystem übertragen. Sie geben den Technikern einen Überblick über alle Gebäudeinformationen, sodass bei Bedarf bis auf die Komponentenebene eingegriffen werden kann. „Außerdem erleichtert OPC UA die Kommunikation zwischen der Beckhoff Hard- und Software mit unserer Software", erklärt Pascal Kinoo.

In ZIN in Noord werden durch die Verbindung der VMA-Kompetenz mit der PC-basierten Steuerungstechnik von Beckhoff nun alle Bereiche im Vmanager visualisiert. Die Abnahme der kompletten Gebäudeautomation fand Ende Januar 2025 statt, ein Jahr nachdem die ersten Nutzer eingezogen waren. In Anbetracht der Größe des Projekts und der Komplexität der Installation und Steuerung gab es nur wenige Fehlertickets, dafür umso mehr positives Feedback. Dazu Pascal Kinoo: „Es ist wunderbar zu sehen, wie alles funktioniert und ineinandergreift.“