Hohe Flexibilität durch busbasierte fehlersichere Steuerungen
Matthias Maisel (li.) und Dipl.Ing. Thomas Sturm, beide Projektleiter bei der Hermos AG, freuen sich über das erfolgreiche Projekt: "Sowohl der Installations als auch der Programmieraufwand sind mit Profisafe im Vergleich zur konventionellen Sicherheitstechnik um ein Vielfaches geringer". (Quelle: Siemens)
Automatisierungsarchitektur zur Steuerung der Entrauchungsmaßnahmen. (Quelle: Siemens)
Im Erdgeschoss des Tower 185 befindet sich ein Brandmeldetableau, das zentral sämtliche Daten aus den dezentralen Steuereinheiten im Gebäude erfasst. Von dort aus kann zum Beispiel die Feuerwehr den Status der einzelnen Brandabschnitte im Gebäude sowie im Turm erkennen und bei Bedarf bestimmte Sektoren manuell schalten. Die Steuerung dafür übernimmt eine fehlersichere SPS des Typs Simatic S7-319F.
Die Kommunikation erfolgt über eine Ringleitung im Gebäude auf Basis von Profinet, einem ethernetbasierten Bussystem. Das Profisafe-Protokoll ermöglicht den fehlersicheren Datenaustausch sowohl zwischen den verschiedenen fehlersicheren SPS als auch zu deren dazugehörigen Peripheriestationen mit entsprechend gesteckten fehlersicheren Baugruppen.
Die Profinet-Ringleitung mit einer Länge von circa 2 km verbindet so die dezentralen Steuereinheiten. Diese wurden großteils mit integrierter CPU ausgeführt, um die Signale aus der Brandmeldezentrale auch ohne Buskommunikation sicher verarbeiten zu können. Hierzu haben die ebenfalls eingesetzten fehlersicheren Steuerungen Simatic S7-315F für die Entrauchung sowie die skalierbare dezentrale Peripherie Simatic ET 200S fehlersichere Elektronikbaugruppen.
Für das Schließen der Brandschutzklappen wurde dezentrale fehlersichere Intelligenz eingesetzt, da diese bei fehlender Ansteuerung in den sicheren Zustand übergehen. Ganz anders hingegen sieht es aus, wenn die Brandmeldezentrale zum Beispiel einen Brand erkennt und entsprechende Maßnahmen einleitet. Dann werden definiert Entrauchungsmaßnahmen entsprechend der Brandfallmatrix angefordert.
Das Herzstück der Entrauchung sind die großen Ventilatoren der Rauchdruckanlage im Untergeschoss, die von den fehlersicheren Steuerungen angefahren werden, um einen definierten Überdruck in den Treppenhäusern des Turms aufzubauen und so die Treppenaufgänge als Fluchtwege rauchfrei zu halten.
Gleichzeitig müssen die dezentralen Steuerungseinheiten in den Geschossen entsprechende Absperrklappen aktivieren, um die benötigten Druckverhältnisse für die Entrauchung über die gesamte Höhe des Turms sicherzustellen. Ebenso gibt es mehrere Druckentlastungsfenster pro Geschoss, die den Volumenstrom der Druckbelüftungsventilatoren entweichen lassen. Gleichzeitig werden die Überströmklappen in den betroffenen Gebäuden geöffnet, damit der Überdruck aus den Treppenaufgängen auch hier für rauchfreie Fluchtwege sorgen kann.
Die Entrauchungsklappen für Zu- und Abluft sind ungefähr 40 Entrauchungsgruppen zugeordnet. Sie alle werden über fehlersichere Simatic-Steuerungen gesteuert. "Das ist eine sehr wirtschaftliche und flexible Lösung, die sich ideal für die hier gestellten Aufgaben eignet", berichtet T. Sturm. Zehn davon sind im Gebäude möglichst nahe zur entsprechenden Peripherie angeordnet, um die Wege kurz zu halten und damit den Installationsaufwand noch weiter zu reduzieren.