Software-Tools zur Planung von Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik
Der Schlüssel zu mehr Effizienz
Zur Realisierung durchgängiger und zuverlässiger Gebäudeautomatisierung hat Protec Technologies eine gewerkeübergreifende Lösung implementiert. Das Unternehmen plant, konstruiert und programmiert maßgeschneiderte Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik in Gebäuden und Anlagen und konnte mithilfe von Eplan die Prozesse sicherer und effizienter gestalten.
Im Zentrum der technischen Gebäudeausrüstung laufen die Rohrleitungs- und Instrumentenstränge sowie die Schaltschränke mit der SPS für die Mess-, Steuerungs- und Regelungsfunktionen zusammen. (Bild: Protec Technologies GmbH)
In Deutschland entfallen etwa 35 Prozent des Endenergieverbrauchs und etwa 30 Prozent der CO2-Emissionen auf Gebäude – mehr als auf Verkehr oder Industrie. Diesen Energiebedarf zu verringern ist daher ein Schwerpunkt der Klimaschutzpolitik: Die Anforderungen der Gesetze und Vorschriften steigen seit Jahren. Doch nicht nur deshalb boomt die Gebäudeautomatisierung, auch hinsichtlich Gesundheit und Komfort sowie Schutz und Sicherheit gelten heute höhere Maßstäbe als noch vor einigen Jahren. Um Abläufe automatisch nach vorgegebenen Einstellungen durchzuführen oder deren Bedienung zu vereinfachen, kommt der Gebäudeautomatisierung daher eine immer wichtigere Rolle zu. Sensoren, Aktoren, Bedienelemente, andere technische Einheiten im Gebäude und Verbraucher werden dabei miteinander vernetzt. Die Protec Technologies wurde im Jahr 2004 von Rolf Martens als Ein-Mann-Unternehmen gegründet. Heute beschäftigt er 24 Mitarbeiter mit der Planung, Projektierung und Ausführung von MSR-Technik in der Gebäude- und Prozessautomation. Letztes Jahr zog Protec aus Kulmbach in das nahegelegene Neudrossenfeld, in ein neues Gebäude, dessen Umgebung noch Platz für Expansionsmöglichkeiten bietet. Geschäftsführer Martens: „Auf Basis einer kundenindividuellen Planung bieten wir von der Gebäudevisualisierung, über die Planung, die Konstruktion und die Programmierung bis hin zu Anlagenausrüstung, Schaltanlagenbau, VPN-Anlagenvernetzung und Montage alles an. Dazu natürlich auch Service, Instandhaltung und Fernwartung.“ Praktisch seit der Gründung werden Softwarelösungen und Services von Eplan dabei genutzt. „Eplan unterstützt uns durchgängig von der Angebotserstellung bis zu Service und Wartung,“ erklärt Armin Schwarze, Konstruktionsleiter bei Protec Technologies. Eplan Electric P8 wird etwa für die Schaltplan- und Stücklistenerstellung, Artikelverwaltung und Etikettengenerierung eingesetzt, Eplan Pro Panel unter anderem für die Montageplattenbestückung, Kabelrouting oder 3D-Schaltschrankkonstruktion. Eplan Preplanning dient seit kurzem zur Erstellung der Regelungsschemata, zur Vorplanung von Anlagenübersichten und zur Planung der Gebäudeautomatisierung. Der Klemmenleistenaufbau und die Konfiguration erfolgen in Clip-Project von Phoenix Contact.
Der Gebäudeautomatisierung kommt hinsichtlich Energieeinsparung, Gesundheit und Komfort sowie Schutz und Sicherheit eine immer höhere Bedeutung zu. (Bild: Protec Technologies GmbH)
Von Angebotsrealisierung bis zur Wartung
Rolf Martens: „Wir hatten anfangs eine verbreitete Softwarelösung in der Gebäudeautomatisierung getestet – eigentlich ein gutes Werkzeug, aber es hatte einen erheblichen Nachteil: Die Datendurchgängigkeit war damit nicht gegeben. Deswegen haben wir uns für Eplan als durchgängige Lösung entschieden.“ Jüngstes Projekt mit Eplan war im letzten Jahr die Einführung von Eplan Preplanning. „Die Software bietet die Möglichkeit, die Struktur beim Kunden nachzubilden, sein ganzes Werk, seine Gebäude, seine Liegenschaften und seine Anlagen“, erklärt Armin Schwarze. Ein Ziel war es, damit die Projektierungsphase zu verkürzen. „Das ist uns bereits gelungen“, so Schwarze. Eplan Preplanning bietet eine strukturierte Erfassung der Prozess- und Instrumentationsdaten und deren Verwaltung. Schwarze und sein Team können damit erste Datenblätter und Spezifikationen schnell erzeugen. So kann unter anderem die Materialbeschaffung bereits in der Vorplanung strukturiert angelegt werden. Ein weiterer wesentlicher Grund für die Einführung war die immer häufiger werdende Forderung der Protec-Kunden nach Erstellung eines sogenannten Anlagenschlüssels, also eines einheitlichen Kennzeichnungssystems für die technische Gebäudeausrüstung. Dieser enthält bereits in der Bezeichnung jedes Elements Informationen, etwa die Gebäudebezeichnung, den Informationsschwerpunkt, Gewerkerkennung (z.B. Elektro), Anlagenart oder die Funktion wie Temperatur- oder Feuchtigkeitswert. Anlagen und Komponenten lassen sich auf diese Weise einheitlich und durchgängig bezeichnen und beschreiben. Schwarze: „Preplanning erstellt automatisch im Hintergrund den Anlagenschlüssel, den wir dann beispielsweise zur Erstellung von Schaltplänen nutzen.“ Zuvor wurde der Anlagenschlüssel anhand von Daten generiert, die händisch in Excel-Listen und in die Access-Datenbank eingepflegt wurden. „Da musste man aufpassen, dass keine Duplikate entstehen. Das war ein sehr aufwendiger und fehlerbehafteter Prozess. Eplan macht das nun auf Knopfdruck automatisch“, so Schwarze. „Insgesamt lassen sich dadurch die Projektlaufzeiten um bis zu 20 Prozent reduzieren, wie erste Erfahrungen zeigen.“
Beim Schaltschrankbau arbeitet Protec Technologies mit zwei Zulieferunternehmen zusammen. Die erhalten direkt aus Eplan Electric P8 alle notwendigen Daten, wie Schaltplan und Stücklisten. (Bild: Protec Technologies GmbH)
Anlagenschlüssel immer häufiger gefordert
Wie einfach seine Arbeit dadurch geworden ist, demonstriert er am Beispiel der Planung der Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik für eine Klinik im nordbayerischen Raum, die Protec gegen starken Wettbewerb gewonnen hat. „Wir konnten ein attraktives Angebot machen“, erklärt Rolf Martens, „und dabei spielte natürlich auch die Arbeits- und Zeitersparnis durch Einsatz der Eplan Lösungen eine Rolle. Das Projekt geht über 1,15 Millionen Euro und dauert zwei Jahre. Das ist ein toller Erfolg für uns.“ Protec Technologies arbeitet bei diesem Projekt mit einem Ingenieurbüro zusammen, von dem die betriebstechnischen Daten der Anlage kommen. Schwarze: „Datenlisten erhalten wir in Fremdformaten, die nicht in der von uns für die Weiterverarbeitung benötigten Form vorliegen.“ Eplan kann jedoch die Daten, die entweder in Form von CAD-Daten auf DXF-Basis oder einfachen PDF-Dateien ankommen, nutzen und weiterverarbeiten. „Liegen uns die Regelschemen im Format DXF oder PDF vor, übernehmen wir diese in Preplanning und ergänzen diese mit intelligenten Informationen. Wenn ich allerdings ein umfangreiches R+I, wie beispielsweise ein Heizungsregelschema, abzeichnen muss, benötige ich dazu einen Tag“, erklärt der Konstruktionsleiter. „So können wir praktikabel nur das Bild hinterlegen und die PLT-Stellen angeben. Eplan Preplanning vereinfacht hier die Arbeitsweise. Statt eines ganzen Tages fürs Abzeichnen benötigen wir je nach Anzahl der Datenpunkte nur einen Bruchteil der Zeit.“ Anschließend legt Schwarze alle wichtigen Daten im Schema fest, die benötigt werden, damit die Software den Anlagenschlüssel erstellen kann. „Der bildet sich automatisch, durch die ganze Struktur, durch das ganze Werk, durch die ganze Anlage. Das Schöne daran ist: Wenn nun eine Änderung erfolgt, etwa eine andere Komponente oder Typänderung, werden die entsprechenden Daten in der gesamten Struktur korrigiert. Früher mussten wir das in allen Schaltplänen, Excel-Listen usw., aufwendig ändern.“ Den Anlagenschlüssel benötigen auch die Kunden immer öfter. Beispielsweise kann er in die Plattform Siemens Desigo CC importiert und dort für das Gebäudemanagement weiter genutzt werden. „Der Anlagenschlüssel gehört immer häufiger zum Pflichtenheft“, erklärt Martens. „Bei dem Projekt der Klinik kommen wir wahrscheinlich auf bis zu 2.500 Datenpunkte.“ Wobei Protec auch Projekte mit noch mehr Datenpunkten handelte. Rolf Martens: „Heute sind das bereits rund 60 Prozent der Kunden, bei denen von vornherein der Anlagenschlüssel eine große Rolle spielt. Eplan Preplanning bietet uns hier die Möglichkeit einer detaillierten Kostenerstellung für den Kunden und eine Argumentationsgrundlage, wenn sich die Kosten ändern.“ Preise sind im Data Portal von Eplan zwar nicht enthalten, aber alle anderen technischen Daten der Komponenten für die Anlagenplanung. In der Cloud kann Armin Schwarze aus über einer Million Datensätzen hunderter Hersteller die passenden Komponenten auswählen und in seinem Projekt platzieren. Die Daten der einzelnen Feldgeräte, wie beispielsweise der Raumfühler, sind dann auch in Preplanning aufrufbar. Welche Messwerte für die spezifische Anlage benutzt werden müssen oder welches Regelsignal verarbeitet wird, sieht Schwarze anhand der einzelnen Dashboards. „Aus diesen Informationen kann auch der Programmierer bereits ablesen, wie er seine Programmierung, Skalierung usw. ausrichten muss. Sonst musste er immer nachschlagen, das war ein erheblicher zusätzlicher Aufwand“, sagt Schwarze. Oft komme es auch vor, dass sich bei der Anlagenplanung auch noch etwas ändere, dass etwa aus einem Raumfühler ein Feuchtefühler werde. Armin Schwarze: „Per Mausklick ändern sich dann die Messbereiche und gleichzeitig auch der originale Schaltplan. Das ist eine ganz enorme Erleichterung.“
Sollte in einem Schaltschrank mal kein Schaltplan liegen, scannt derService-Mitarbeiter den QR-Code und kann den Schaltplan online herunterladen und hat damit die gesamten Informationen verfügbar. (Bild: Protec Technologies GmbH)
Etiketten mit QR-Code erstellen
Eine weitere Erleichterung ist die Möglichkeit, in Eplan jedes Feldgerät der Anlage mit einem Etikett mit QR-Code zu versehen. Auch dieses Feature nutzt Protec Technologies. Einerseits könne man so dem Kunden im Klartext auf dem Etikett eine Wartungsempfehlung bieten, andererseits gebe man dem Kunden per QR-Code beispielsweise Datenblätter an die Hand, die in der Protec-eigenen Cloud liegen. Damit hat der Kunde seine gesamten Bestandsunterlagen und seine Schaltpläne online zur Verfügung. Schwarze verdeutlicht das: „Sollte mal in einem Schaltschrank kein Schaltplan liegen – den der Kunde aber immer in Papierform mitbekommt -, scannt er den QR-Code und kann den Schaltplan online herunterladen und hat dann die gesamten Informationen verfügbar.“ Und Rolf Martens ergänzt: „Wenn einer unserer Monteure vor Ort zur Wartung ist, und erkennt, dass mit einem Raumfühler etwas nicht stimmt, kann er das aufnehmen, sofort in die Cloud stellen und damit direkt als Ersatzteil auf die Bestellliste setzen.“ Das vereinfache die Wartung erheblich. Darüber hinaus denke man an dieser Stelle schon weiter und über die Einrichtung eines App-Service auf Basis des QR-Codes nach. Einerseits, um dem Kunden bei der Vorplanung einen besseren Blick auf die eingesetzten Feldgeräte zu gewährleisten, andererseits um ihm nach dem Bau der Anlage die Ersatzteilbestellung zu erleichtern. „Wenn wir diese Durchgängigkeit richtig nutzen, etwa beim QR-Code von der Dokumentation bis hin zum Service, dann ergeben sich da fantastische Möglichkeiten. So können wir auch neue Geschäftsfelder generieren und uns wettbewerbsfähiger machen“, so Geschäftsführer Martens. Erste Tests mit der App laufen bei Protec schon. Auch über die weiteren Schritte ihrer durchgängigen Eplan-Strategie denken Rolf Martens und Armin Schwarze bereits nach: Die Anbindung ihrer ERP-Lösung an die ERP/PDM Integration Suite von Eplan, um Unternehmensdaten wie Kosten, Preise etc. direkt auszutauschen. Rolf Martens: „Das würde uns das Auftrags- und Nachtragsmanagement, die Kostenstellenberechnung und die Nachkalkulation immens erleichtern.“
