Bei den Lenzerheide Bergbahnen wird nichts dem Zufall überlassen. Die komplette Infrastruktur ist in ein Glasfasernetz eingebunden und visualisiert alle Verbraucher auf einem Leitsystem. Neben absoluter Transparenz profitiert die Betreiberin dadurch von enormen Energieeinsparungen.
Samuel Lorez erinnert sich ganz genau, wie es war, als er 2006 bei den Lenzerheide Bergbahnen anfing: «Steuerungstechnisch war wenig umgesetzt, die Heizungen, insbesondere die Dachrinnen- und Begleitheizungen, liefen das ganze Jahr über.» Doch das sollte sich bald ändern! Mit dem Bau der Beschneiungsanlagen ab 2007 erhielt das Skigebiet ein durchgängiges Glasfasernetz. «Wenn man weiss, wo gerade welche Beschneiungsanlage läuft, dürfte es auch kein Problem sein, Informationen über die Gebäude zu sammeln», schildert der Technische Leiter die daraus folgenden Überlegungen. Damit war die Idee geboren, die komplette Infrastruktur steuerungstechnisch zu vernetzen.
Mehrsprachige Steuerung
Doch welche Steuerung ist für eine solch übergreifende Aufgabe die richtige? «Jetzt gehe einmal zu einem Hersteller von Lüftungssteuerungen und sage dem, dass Du über seinen Controller die Ventile für die Viehtränke ansteuern möchtest», beschreibt Samuel Lorez die Herausforderung: «Vielleicht macht er das sogar, aber das kostet dann zigtausend Stutz!»
Dass es wesentlich günstiger geht, wusste zu dieser Zeit bereits Martin Eckhoff aus seinem Ingenieur-Studium an der HTW Chur. «Für unsere Diplomarbeit haben wir Steuerungen für verschiedene Anforderungen innerhalb eines Gebäudes evaluiert. Dabei stach Wago mit seiner Flexibilität hervor», erzählt der Geschäftsführer der AZ Systems aus Landquart. Dass er und sein Partner bei der Evaluation nicht irrten, zeigt die Realität. Ein Controller bringt ein Signal des mechanischen Schwimmers aufs Leitsystem und reguliert nun so die Wasserzufuhr. Kuh Vreni ist entzückt – ihre Tränke ist immer voll!
Nun ist die Wasserstandregelung einer Viehtränke steuerungstechnisch wohl eher Pillepalle. Aber darum geht es gar nicht! Entscheidend sind die vielen Schnittstellen, die es gestatten, verschiedene Gewerke mit nur einem Controller zu steuern. «Bei anderen Anbietern fehlt mir die Offenheit. Die haben nicht erkannt, dass es neben Lüftung und Heizung noch andere Gewerke gibt, die gesteuert werden müssen», fasst Samuel Lorez sein Unverständnis in Worte.
Dass es besser geht, erlebte er in diversen Projekten, die von der Mehrsprachigkeit der Steuerungen stets profitierten. Vor dem Umbau der Talstation 2010 gab es zum Beispiel drei Schaltschränke für Heizung, Lüftung und Haustechnik – nun ist alles in einem Schaltschrank integriert. Als 2006 die Wassersteuerung fürs Bergrestaurant Scalottas in Betrieb gehen sollte, zeigte sich, dass der Wasserdruck nicht ausreichend ist. Also wurde nachträglich ein FU-geregelter Pumpenantrieb installiert. Dieser wird ebenso über einen PFC200-Controller gesteuert wie der dortige Abwassertank mit Häcksler.
Energieverbrauch um 30 Prozent reduziert
Steuerungstechnische Finessen sind das eine! Das andere sind hohe Einsparungen durch das ausgetüftelte Zusammenspiel von Lüftungs- und Heizungssteuerung. Sehr gut ist das am Beispiel des Bergrestaurants «Schamoin» belegt. Nach Vorgaben des Gebäudeplaners wurde dieses mit einer Heizleistung von 300 kW ausgelegt – was, wie sich nachträglich zeigte, absolut überdimensioniert ist! «Die Pelletheizung wäre immer mit voller Leistung gestartet und irgendwann in die Notkühlung gegangen, weil sie die Energie nicht weggebracht hätte», beschreibt Martin Eckhoff das ursprünglich angedachte Konzept.
Weil das absolut nicht effizient ist, wenn die Heizung permanent startet und stoppt, übernimmt nun ein Wago-Controller diese Aufgabe. Diesen hat Martin Eckhoff so programmiert, dass dieser morgens die Pelletheizung mit 30 Prozent ihrer Leistung startet und sie bis zur Schliessung mit geringen Leistungsanpassungen kontinuierlich durchlaufen lässt. «Abends wird die Lüftung ausgeschalten und das Gebäude mit der Energie aus den Wärmespeichern bis zum nächsten Morgen warm gehalten», so der Graubündner. Da sein Algorithmus neben der Wettervorhersage selbst die Wärmeabstrahlung der Besucher berücksichtigt, konnte der Energieverbrauch um 30 Prozent reduziert werden. Für die Lenzerheide Bergbahnen bedeutet das viel Geld! Anstatt das Pelletlager während der Saison nachzufüllen, reichen die eingelagerten Holzschnitzel nun für fast zwei Winter.
Konzipierte Heizleistung halbiert
Mit diesem Erfahrungsschatz liess das eingespielte Duo beim Bau der Motta-Hütte wärmetechnisch erst gar nichts mehr anbrennen. «Konzipiert war diese mit einer Heizleistung von 140 kW, die zwei Wärmepumpen bereitstellen sollten», erzählt Martin Eckhoff: «Samuel und ich haben über den Plänen gebrütet, nachgerechnet und dann entschieden, dass es keine zwei Wärmepumpen braucht.»
Ihr Ansatz: eine stetig ansteuerbare Wärmepumpe, deren Verbrauch Energieventile erfassen. Jetzt wird nur so viel thermische Energie erzeugt, wie es wirklich bedarf. Der Speicher selbst nimmt nur die Wärme auf, die während des Minimalbetriebs der 65-kW-Pumpe anfällt. Da diese auf dem Abluftkanal steht, nutzt sie gleich auch noch die Restwärme des Gebäudes ideal aus. «Damit erreichen wir einen COP-Wert von 4 bis 4,5, was in einer Höhe von 2300 Metern absolut top ist», so Martin Eckhoff.
Damit diese Top-Werte Bestand haben, stellt die Steuerung bei Aussentemperaturen von minus 10 Grad Celsius und kälter die Wärmepumpen ab. «Sie bewegt sich ab da nicht mehr im optimalen Betriebspunkt», begründet Martin Eckhoff seinen Ansatz. Damit die Besucher deswegen nicht frieren müssen, stellt eine Elektroheizung die Wärme bereit. Sie verfügt über eine Leistung von 60 kW und dient im Fall der Fälle zugleich als Notheizung.
Visualisierung auf Web-basiertem Leitsystem
Insgesamt sind im Gebiet der Lenzerheide Bergbahnen 37 Steuerungen verbaut. Deren Bits und Bytes laufen auf dem Web-basierten Leitsystem von AZ Systems in der Talstation auf, wo sie Samuel Lorez studieren kann. Möchte er Parameter ändern, kann er steuerungstechnisch in Echtzeit auf jeden Verbraucher zugreifen. Was ihn dabei immer wieder begeistert, ist die Vielseitigkeit der Steuerungen: «Mit Wago sind keine Grenzen gesetzt. Es gibt nichts, was nicht geht!»
WAGO
Lenzerheide Bergbahnen, arosalenzerheide.swiss
AZ Systems AG, www.az-systems.ch
Samuel Lorez erinnert sich ganz genau, wie es war, als er 2006 bei den Lenzerheide Bergbahnen anfing: «Steuerungstechnisch war wenig umgesetzt, die Heizungen, insbesondere die Dachrinnen- und Begleitheizungen, liefen das ganze Jahr über.» Doch das sollte sich bald ändern! Mit dem Bau der Beschneiungsanlagen ab 2007 erhielt das Skigebiet ein durchgängiges Glasfasernetz. «Wenn man weiss, wo gerade welche Beschneiungsanlage läuft, dürfte es auch kein Problem sein, Informationen über die Gebäude zu sammeln», schildert der Technische Leiter die daraus folgenden Überlegungen. Damit war die Idee geboren, die komplette Infrastruktur steuerungstechnisch zu vernetzen.
Mehrsprachige Steuerung
Doch welche Steuerung ist für eine solch übergreifende Aufgabe die richtige? «Jetzt gehe einmal zu einem Hersteller von Lüftungssteuerungen und sage dem, dass Du über seinen Controller die Ventile für die Viehtränke ansteuern möchtest», beschreibt Samuel Lorez die Herausforderung: «Vielleicht macht er das sogar, aber das kostet dann zigtausend Stutz!»
Dass es wesentlich günstiger geht, wusste zu dieser Zeit bereits Martin Eckhoff aus seinem Ingenieur-Studium an der HTW Chur. «Für unsere Diplomarbeit haben wir Steuerungen für verschiedene Anforderungen innerhalb eines Gebäudes evaluiert. Dabei stach Wago mit seiner Flexibilität hervor», erzählt der Geschäftsführer der AZ Systems aus Landquart. Dass er und sein Partner bei der Evaluation nicht irrten, zeigt die Realität. Ein Controller bringt ein Signal des mechanischen Schwimmers aufs Leitsystem und reguliert nun so die Wasserzufuhr. Kuh Vreni ist entzückt – ihre Tränke ist immer voll!
Nun ist die Wasserstandregelung einer Viehtränke steuerungstechnisch wohl eher Pillepalle. Aber darum geht es gar nicht! Entscheidend sind die vielen Schnittstellen, die es gestatten, verschiedene Gewerke mit nur einem Controller zu steuern. «Bei anderen Anbietern fehlt mir die Offenheit. Die haben nicht erkannt, dass es neben Lüftung und Heizung noch andere Gewerke gibt, die gesteuert werden müssen», fasst Samuel Lorez sein Unverständnis in Worte.
Dass es besser geht, erlebte er in diversen Projekten, die von der Mehrsprachigkeit der Steuerungen stets profitierten. Vor dem Umbau der Talstation 2010 gab es zum Beispiel drei Schaltschränke für Heizung, Lüftung und Haustechnik – nun ist alles in einem Schaltschrank integriert. Als 2006 die Wassersteuerung fürs Bergrestaurant Scalottas in Betrieb gehen sollte, zeigte sich, dass der Wasserdruck nicht ausreichend ist. Also wurde nachträglich ein FU-geregelter Pumpenantrieb installiert. Dieser wird ebenso über einen PFC200-Controller gesteuert wie der dortige Abwassertank mit Häcksler.
Energieverbrauch um 30 Prozent reduziert
Steuerungstechnische Finessen sind das eine! Das andere sind hohe Einsparungen durch das ausgetüftelte Zusammenspiel von Lüftungs- und Heizungssteuerung. Sehr gut ist das am Beispiel des Bergrestaurants «Schamoin» belegt. Nach Vorgaben des Gebäudeplaners wurde dieses mit einer Heizleistung von 300 kW ausgelegt – was, wie sich nachträglich zeigte, absolut überdimensioniert ist! «Die Pelletheizung wäre immer mit voller Leistung gestartet und irgendwann in die Notkühlung gegangen, weil sie die Energie nicht weggebracht hätte», beschreibt Martin Eckhoff das ursprünglich angedachte Konzept.
Weil das absolut nicht effizient ist, wenn die Heizung permanent startet und stoppt, übernimmt nun ein Wago-Controller diese Aufgabe. Diesen hat Martin Eckhoff so programmiert, dass dieser morgens die Pelletheizung mit 30 Prozent ihrer Leistung startet und sie bis zur Schliessung mit geringen Leistungsanpassungen kontinuierlich durchlaufen lässt. «Abends wird die Lüftung ausgeschalten und das Gebäude mit der Energie aus den Wärmespeichern bis zum nächsten Morgen warm gehalten», so der Graubündner. Da sein Algorithmus neben der Wettervorhersage selbst die Wärmeabstrahlung der Besucher berücksichtigt, konnte der Energieverbrauch um 30 Prozent reduziert werden. Für die Lenzerheide Bergbahnen bedeutet das viel Geld! Anstatt das Pelletlager während der Saison nachzufüllen, reichen die eingelagerten Holzschnitzel nun für fast zwei Winter.
Konzipierte Heizleistung halbiert
Mit diesem Erfahrungsschatz liess das eingespielte Duo beim Bau der Motta-Hütte wärmetechnisch erst gar nichts mehr anbrennen. «Konzipiert war diese mit einer Heizleistung von 140 kW, die zwei Wärmepumpen bereitstellen sollten», erzählt Martin Eckhoff: «Samuel und ich haben über den Plänen gebrütet, nachgerechnet und dann entschieden, dass es keine zwei Wärmepumpen braucht.»
Ihr Ansatz: eine stetig ansteuerbare Wärmepumpe, deren Verbrauch Energieventile erfassen. Jetzt wird nur so viel thermische Energie erzeugt, wie es wirklich bedarf. Der Speicher selbst nimmt nur die Wärme auf, die während des Minimalbetriebs der 65-kW-Pumpe anfällt. Da diese auf dem Abluftkanal steht, nutzt sie gleich auch noch die Restwärme des Gebäudes ideal aus. «Damit erreichen wir einen COP-Wert von 4 bis 4,5, was in einer Höhe von 2300 Metern absolut top ist», so Martin Eckhoff.
Damit diese Top-Werte Bestand haben, stellt die Steuerung bei Aussentemperaturen von minus 10 Grad Celsius und kälter die Wärmepumpen ab. «Sie bewegt sich ab da nicht mehr im optimalen Betriebspunkt», begründet Martin Eckhoff seinen Ansatz. Damit die Besucher deswegen nicht frieren müssen, stellt eine Elektroheizung die Wärme bereit. Sie verfügt über eine Leistung von 60 kW und dient im Fall der Fälle zugleich als Notheizung.
Visualisierung auf Web-basiertem Leitsystem
Insgesamt sind im Gebiet der Lenzerheide Bergbahnen 37 Steuerungen verbaut. Deren Bits und Bytes laufen auf dem Web-basierten Leitsystem von AZ Systems in der Talstation auf, wo sie Samuel Lorez studieren kann. Möchte er Parameter ändern, kann er steuerungstechnisch in Echtzeit auf jeden Verbraucher zugreifen. Was ihn dabei immer wieder begeistert, ist die Vielseitigkeit der Steuerungen: «Mit Wago sind keine Grenzen gesetzt. Es gibt nichts, was nicht geht!»
WAGO
Lenzerheide Bergbahnen, arosalenzerheide.swiss
AZ Systems AG, www.az-systems.ch
