Diagnostik von Aerosol-übertragbaren Erkrankungen – Mitarbeiterschutz als Herausforderung
Regelungsschrank und Drucksensorenwand im Neubau „Forschungszentrum Borstel“ (Quelle: Dr. Homolka)
Die Erreger der Tuberkulose werden in Form von Aerosolen über den Luftweg übertragen. Sie gelten als hochpathogene Erreger der Risikogruppe 3. Daher sind bei allen Tätigkeiten und Arbeiten mit diesen Keimen besondere Maßnahmen zum Schutz von Mensch und Umwelt zu beachten. Beispielhaft werden Labore der Schutzstufe 3 (S3) permanent im Unterdruck betrieben, um sicherzustellen, dass unter keinen Umständen Pathogene über den Luftweg aus dem Gebäude dringen und in die Umgebung gelangen können.
Das öffentliche Bauvorhaben zum Neubau des NRZ/Diagnostische Mykobakteriologie am Forschungszentrum Borstel wurde seinerzeit EU-weit ausgeschrieben und im Bereich Gebäudeautomation von der PKE Deutschland GmbH aus Berlin (zertifizierter Deos-Systempartner) gewonnen.
Das Gebäude- und Lüftungskonzept musste neu formulierte Sicherheitsszenarien und -risiken abdecken. Zudem müssen bei einer Laborhavarie die Labore über die Raumlufttechnik wieder „lufttechnisch gereinigt“ werden können. Es gilt auch, die engen gesetzlichen Vorgaben bezüglich der Luftdruckschwankungen im Labor einzuhalten. Im Zuge der einjährigen Inbetriebnahmephase wurde in Zusammenarbeit mit der PKE und dem verantwortlichen Planungsbüro eine Wirkmatrix erstellt. Diese enthält 150 Fehlerszenarien, welche die konkreten Anlagensteuerungen im Havariefall vorgeben.
Die Matrix wurde in der freien Programmierung von Deos umgesetzt und am Ende zur Anlagensimulation und Sachverständigenabnahme herangezogen.
Lösung für Hochsicherheitslabore
Nach fünfjähriger Planungs- und Bauzeit entstand das moderne Labor der Schutzstufe S3. Diese Klassifizierung machte es notwendig, dass die Zugangsflure sowie Labore als Luftdruck-Kaskade von konstanten –90 Pascal aufgebaut wurden. Der permanent gehaltene Unterdruck muss über das System nachgewiesen werden und verhindert, dass bei auftretenden Undichtigkeiten im Gebäude Luft aus dem Labor strömt. Das stellt besondere Anforderungen an die Lüftungsregelung und das Alarmmanagement.
Von der Projektleitung wurde eine schnell reagierende Druckregelung gefordert, die neue Ansprüche an die zwei getrennt redundanten CAN-Bus-Linien zur DDC-Kommunikation stellt. Mit der Unterstützung der Deos-Entwicklungsabteilung wurde diese projektspezifische Anforderung umgesetzt, um so geforderte Druckverhältnisse im Labor in nahezu Echtzeit sicherzustellen.
Zur Erfüllung der speziellen und anspruchsvollen Lüftungsregelung und des geforderten Sicherheitskonzepts des Anlagenbetriebs setzt die PKE auf das DDC-Redundanzkonzept der Deos.
Das jeweilige Controller-Pärchen (Open EMS) verfügt über eine automatische Hot-Stand-by-Umschaltung im Havariefall. Die zwei Lüftungsanlagen und das Gebäude werden insgesamt über vier Redundanzpärchen der Open C4000 EMS DDC geregelt.
Zur Anlagenbedienung und Visualisierung für die Mitarbeiter kommen auch Deos-Android-Touchpanel mit der Open-View-App zum Einsatz. Durch die Wandmontage und die klaren Grafiken erfassen die Labormitarbeiter die Anlagensituation und Luftdruck-Alarmmeldungen sofort. Auch die von Deos hergestellte und durch PKE im Schaltschrank verbaute „Lokale Vorrang Bedienung“ (LVB) deckt die Anforderungen des Sicherheitskonzepts und der Anlagenbedienung in der Praxis ab.
Etwa 2500, davon 1500 physikalische und 1000 kommunikative, aufgenommene Datenpunkte, kommunizieren über den herstellerneutralen Kommunikationsstandard Bacnet IP mit der vorhandenen Campus-GLT iBMS von Inga. Hier erfolgt die Druck- und Temperaturüberwachung sowie der Betrieb der gebäudetechnischen Anlagen.
Flexibel und nachhaltig
Als flexibel und sicher hat sich die eingesetzte Lorawan-Funktechnologie zur Überwachung von Kühl- und Brutschranktemperaturen erwiesen. Da alle Kabelraumdurchlässe schon gasabgedichtet waren, bot die Lorawan-Funktechnologie mit ihrer optimalen Gebäudedurchdringung und Reichweite die ideale Lösung. Die benötigten Sensordaten werden im Konzept über die Modbus-TCP-Schnittstelle am Deos-Funk-Gateway zur GLT weitergeleitet.
Zur Gebäude-Energieüberwachung wurden die eingesetzten Energiezähler per M-Bus an die Open EMS DDC angebunden. Die Energiedaten werden so erfasst und der GLT bereitgestellt, wo sie visualisiert werden.