Handeln statt Reden: So machen Gebäude mit beim Klimaschutz

Gläserne Fassaden versprechen Aus- und Einblick. Die Kehrseite: Eine aufwändige Klimatisierung im Sommer und viel Heizenergie im Winter. Die intelligenten Beschattungsanlagen der Firma SL-SunTech schaffen hier Abhilfe. Die Steuerung der Beschattung über eine SIMATIC S7-1200 senkt die Energie- und CO₂-Kosten für Klimatisierung und Heizung erheblich.

Für Nacettin Uludasdemir, Inhaber der SL-SunTech, sind Gebäude eines der Felder, bei denen Klimaschutz bislang nicht ausreichend bedacht und umgesetzt wird. „Häufig werden beim Thema Energieverbrauch und CO₂-Fußabdruck dabei lediglich die Dämmung der Gebäudehülle oder der Wechsel der Heizung von fossilen auf nachhaltige Energieträger genannt.“ Dabei gibt es gerade bei Bürobauten noch viele andere Stellgrößen: „Bei einem normalen 3-fach verglastem Fenster werden im Sommer durch die Sonneneinstrahlung pro Quadratmeter Fensterfläche rund 225 kWh an Energie ins Gebäude eingebracht, und das Zuviel an Wärme müssen Sie über eine Klimaanlage abführen. Im Winter ist es genau umgekehrt: Dann möchten wir die Sonneneinstrahlung nutzen, um die Heizlast zu verringern. Dabei kann unsere intelligente Beschattungslösung helfen.“ Das System von SL-SunTech ist dabei sowohl bei einem Retrofit als auch bei einem Neubau gleichermaßen nachhaltig. Die Lösung kann in vielen Fällen ganz einfach in vorhandene Beschattungsanlagen nachgerüstet werden, und die Kosten dafür haben sich typischerweise schon im ersten Sommer amortisiert, so Uludasdemir: „Viele Eigentümer und Betreiber sind sich gar nicht bewusst, welches Potential da in ihren Gebäuden steckt.“

Retrofit mit moderner Automatisierung

Wie so ein Retrofit funktioniert, zeigt Uludasdemir beim Rundgang durch ein Bürogebäude in Neuss, das SL-SunTech vor kurzem mit einer neuen Sonnenschutzzentrale ausgerüstet hat. Insgesamt wurden dazu an den 10 Fassaden des neunstöckigen Gebäudes 1.150 Raffstore-Anlagen mit rund 3.000 m² Lamellenfläche in eine neue Sonnenschutzzentrale eingebunden. Zusätzlich installierte SL-SunTech ein neues Sensorpaket für eine intelligente Steuerung der Beschattung. Kernstück der Automatisierung ist eine vielseitige SIMATIC S7-1200 Steuerung, die über ein SIMATIC HMI KTP400 Basic Panel mit Touchbedienung gesteuert wird. Nacettin Uludasdemir hat sich bewusst für diese Lösung entschieden. Neben der Robustheit und Zuverlässigkeit ist für ihn die Offenheit der SIMATIC-Plattform ein entscheidendes Argument: „Viele Steuerzentralen basieren auf proprietären Systemen, die für den Betreiber nur schwer zu warten sind. Die SIMATIC-Systeme hingegen lassen sich jederzeit flexibel erweitern, selbstverständlich auch nachträglich.“ Die Anwendungssoftware ist auf der SD-Karte der Steuerung hinterlegt. „Wir liefern den Anwendern eine Lösung, die ihm wirklich gehört – im Gegensatz zu anderen Systemen ist er mit unserem Konzept unabhängig von einem speziellen Projektpartner. Damit geben wir unseren Kunden ein Stück Investitions- und Zukunftssicherheit an die Hand.“

Investitionsschutz durch intelligente Regelung

Die Offenheit des Systems zahlt sich auch in geringeren Betriebskosten aus, erklärt Nacettin Uludasdemir: „Vorher gab es für dieses Gebäude keinen Sicherheitsbefehl, mit dem sich bei Wind oder Sturm alle Anlagen einfahren ließen. Das kann bei einem Gewitter oder Sturmereignis schnell sehr teuer werden.“ Die neue Steuerzentrale ist mit einer Wetterstation verbunden, die ohne bewegliche Teile auskommt. Teil dieser Wetterstation ist ein Windsensor, sodass bei einer entsprechenden Wetterlage die Raffstores schnell und zentral eingefahren werden können. Zu einer voreingestellten Uhrzeit oder bei Anbruch der Dämmerung fahren alle Anlagen zentral gesteuert in die Auf-Position, sodass sie Windangriffen und Witterungseinflüssen weniger ausgesetzt sind. Bei warmen Außentemperaturen und entsprechenden Lichtverhältnissen fährt die zentrale Steuerung über die Betriebsart „Temperaturabhängige Licht-Zeit Kombination“ die Beschattung einmalig morgens aus, bei kalten Außentemperaturen bleiben die Raffstore-Anlagen in der Auf-Position. „So erreichen wir, dass im Sommer die Klimaanlage durch sinnvolle Beschattung entlastet und im Winter die Heizungsanlage durch Solargewinne unterstützt wird“, erklärt Uludasdemir. Zusätzlich haben die Nutzer der Büros jederzeit die Möglichkeit, die Beschattung individuell zu regeln – „aber mit einer intelligenten Steuerung ist das viel seltener nötig, auch das ein Beitrag zu einer längeren Lebensdauer der Beschattungsanlagen.“ Denn, so der Experte weiter, oftmals arbeiten die Objekte mit der Betriebsart „Automatik“. Dies führt dazu, dass bei einem häufigen Wechsel zwischen Sonne und Wolken die Raffstores mehrmals am Tag auf und ab fahren. Viele Nutzer fühlen sich dadurch gestört, sodass die an sich wertvolle automatische Betriebsart deaktiviert wird. Das System von SL-SunTech kann zudem den Sonnenstand anhand von Azimut und Elevation ermitteln und durch eine entsprechende Sonnenachführautomatik die Lamellen der Raffstores nach dem Sonnenstand auszurichten. Dadurch wird weniger künstliche Beleuchtung bei einem Zuviel an Beschattung benötigt. Insgesamt ergeben sich dadurch gegenüber einer aufwendigen Sonnennachführautomatik durch SMI-Motoren mit EIB/KNX oder teuren Raffstores mit Tageslichttechnik deutliche wirtschaftliche Vorteile.

Offenheit überzeugt auch Betreiber

Das Gebäude in Neuss hat SL-SunTech innerhalb von nur vier Wochen modernisiert und die Anlage an den Betreiber übergeben – auch wenn es dabei einige unvorhergesehene Herausforderungen gab: So gab es nur eine lückenhafte Dokumentation der vorhandenen Systeme, und die vorhandene Etagenbedienung musste komplett neu konzipiert werden. Dazu richtete SL-SunTech in der eigenen Werkstatt eine Simulationsanlage mit dem SIMATIC S7-1200 Controller ein. Nicht zuletzt durch diese gute Vorarbeit ließ sich ein Großteil der vorhandenen Hardware und die Wetterstation problemlos in die neue Steuerung übernehmen. Das Ergebnis hat insbesondere auch den Gebäudebetreiber positiv überrascht: „Der Vorher-Nachher-Vergleich waren für unseren Auftraggeber ein echtes Aha-Erlebnis“, so Uludasdemir stolz.

Für die kommenden Projekte arbeitet SL-SunTech bereits an der nächsten Stufe der intelligenten Gebäudebeschattung: „Mit der SIMATIC S7-1200 können wir nicht nur zusätzliche Sensoren, sondern auch externe Informationen und Services in unsere Lösungen integrieren. So können wir über eine Plausibilitätsprüfung ausgefallene Sensoren erkennen und eine mögliche Schadenssituation bei Wetterereignissen verhindern. Im nächsten Schritt können wir über die Integration von Wetterdaten beispielsweise einen bevorstehenden Temperaturabfall oder ein Sturmereignis voraussehen und unsere Beschattungsanlagen rechtzeitig darauf einstellen.“ Mit einer solchen intelligenten Beschattungsanlage lässt sich der Energieverbrauch eines Gebäudes erheblich beeinflussen, so Uludasdemir: „Mit einem automatischen Sonnenschutz können wir im Sommer den Energieeintrag durch die Sonne um 70% verringern.“ Das heißt: weniger Klimatisierung, weniger Energieverbrauch, weniger CO₂-Emissionen – einfach über eine intelligente Automatisierung der Beschattung als Retrofit oder im Neubau. Oder wie Nacettin Uludasdemir sagt: „Klimaschutz machen, statt nur davon zu reden.“

Mit einem automatischen Sonnenschutz können wir im Sommer den Energieeintrag um 70% verringern. Das heißt: weniger Klimatisierung, weniger Energieverbrauch, weniger CO₂-Emissionen.
Nacettin Uludasdemir, Inhaber, SL-SunTech