Modulare Kesselsteuerung für kritische Infrastruktur
Die Modernisierung bestehender energietechnischer Anlagen ist ein Schlüsselfaktor für Effizienz und Versorgungssicherheit. Wie sich analoge Kesselhäuser in Krankenhäusern durch ein modulares Automatisierungssystem digitalisieren lassen, zeigt das US-Unternehmen ICCT. Zum Einsatz kommt dabei eine Kesselsteuerung als skalierbare Lösung von Jumo, die von der Sensorik bis zur Scada-Ebene reicht.
Retrofit der Intelligent Combustion Control Technology
In der Prozessindustrie und im Gebäudemanagement wächst der Druck, Bestandsanlagen energetisch zu optimieren und den manuellen Wartungsaufwand zu reduzieren. Besonders in kritischen Infrastrukturen wie Krankenhäusern sind Ausfallsicherheit und eine lückenlose Überwachung der Dampf- und Wärmeversorgung essenziell. Ein Beispiel für ein erfolgreiches Retrofit liefert die texanische Intelligent Combustion Control Technology (ICCT). Das Unternehmen unter der Leitung von Jörg Bollgen hat sich darauf spezialisiert, industrielle Kesselanlagen durch moderne Mess- und Regeltechnik zukunftsfähig zu machen.
Der Ansatz von ICCT zielt darauf ab, isolierte analoge Prozesse in ein durchgängiges digitales System zu überführen. „Unsere Vision ist eine modulare, skalierbare Komplettlösung für das Kesselhaus“, erklärt Inhaber Jörg Bollgen. „Von der Pumpenfolge- über die Füllstandsregelung bis hin zur Brennerfolgeschaltung, alles aus einem Guss. Dafür brauchen wir ein System, das flexibel, zuverlässig und offen für Erweiterungen ist.“
Vom manuellen Betrieb zur automatisierten Pumpenfolge
Die technische Umsetzung erfolgt in enger Kooperation mit dem deutschen Systemanbieter Jumo aus Fulda. In einem Pilotprojekt in einem Krankenhaus in Fort Worth, Texas, ersetzte ICCT die manuelle Kesselsteuerung eines Speisewassertanks. Zuvor erforderte der Betrieb physische Eingriffe durch Techniker, um Pumpen zu wechseln. Der fehleranfällige Prozess sorgte für ineffiziente Lastverteilung.
Als zentrale Steuereinheit implementierte ICCT den Automatisierungsknoten Jumo Variotron 500 touch. Das System übernimmt nun die komplette Pumpenfolgesteuerung sowie die Füllstandsregelung via Differenzdruckmessung. Der Algorithmus balanciert die Laufzeiten der Aggregate, um den Verschleiß zu homogenisieren, und schaltet bei Lastspitzen automatisch Redundanzen zu.
„Das System erkennt automatisch, wenn der Bedarf steigt – zum Beispiel bei erhöhtem Dampfverbrauch in der Notaufnahme – und aktiviert zusätzliche Pumpen“, erläutert Herr Bollgen die Funktionsweise. Dies garantiert konstante Druck- und Temperaturverhältnisse ohne manuelles Eingreifen.
Skalierung und Scada-Integration
Nach der erfolgreichen Validierung im ersten Projekt wurde das Konzept erweitert. In einer komplexeren Ausbaustufe regelt das System mittlerweile vier Tanks für Speisewasser und Kondensat. Dabei wird die Pumpengeschwindigkeit dynamisch an den aktuellen Systemdruck angepasst. Neben der Druckregelung integrierte ICCT auch Durchfluss- und Temperaturmessungen in die Steuerungstopologie.
Für anspruchsvolle Betreiber, wie das „Department of Veterans Affairs“, das über 300 Kliniken in den USA verwaltet, gehen die Anforderungen über die reine Steuerung hinaus. Hier ist eine tiefe Integration in übergeordnete Leitsysteme gefordert. Die Lösung nutzt dazu Jumo Smartware Scada und Cloud-Dienste. Damit lassen sich Prozessdaten wie Gas-, Wasser- und Dampfdurchfluss zentral erfassen und visualisieren. Dies schafft die Datengrundlage für Energiecontrolling und Predictive Maintenance.
„Hier zeigt sich der große Vorteil der Jumo-Produktwelt“, betont Jörg Bollgen. „Vom Sensor über die Steuerung bis hin zur Cloud – alles aus einer Hand.“ Trotz der räumlichen Distanz zwischen Texas und der Jumo-Entwicklung in Fulda funktioniert die technische Abstimmung bei der Systemintegration. „Ich bin kein Programmierer, aber ich habe mit Jumo-Technikern in Syracuse, NY, und Fulda ein Superteam, das mich unterstützt“, so Herr Bollgen.
Fazit: Baukasten für das Engineering
Das Projekt demonstriert, wie sich durch offene Automatisierungsplattformen auch komplexe Bestandsanlagen modular modernisieren lassen. Die Kombination aus lokaler Kesselsteuerung (Edge) und cloudbasierter Überwachung bietet eine Blaupause für andere Branchen.
„Die Kombination aus Automatisierung, Fernwartung, Scada-Integration und Cloud-Diensten macht das System extrem attraktiv – auch für den europäischen Markt“, resümiert Bollgen. Sein Fazit zur Systemwahl ist eindeutig: „Wenn ich heute ein neues Kesselhaus planen würde, wäre Jumo von Anfang an Teil des Projekts.“
