TGA-Planung › Bauüberwachung TGA-Planung › Folge #59
tgabar · BargesprächeDigitale Prüfung und Inbetriebnahme
Digitale Wirkprinzipprüfung liest die Daten aller TGA-Gewerke automatisiert aus, statt jede Brandschutzklappe von Hand zu prüfen. Über einen gemeinsamen Nenner wie Modbus IP und passende Gateways werden Brandmeldeanlage, RDA und Klappensteuerung zusammengeführt. Das spart dem Sachverständigen, der ausführenden Firma und dem Bauherrn Zeit und Geld und lässt sich später im Betrieb weiternutzen.
Transkript
Worum geht es in Teil 2 zum Inbetriebnahme-Management?
Sören: Moin Moin aus Hamburg, herzlich willkommen zum einzigen Podcast von der TGA-Bar.de. Das ist Teil 2 unserer kurzen Reihe Inbetriebnahme-Management. Nachdem wir uns ausgiebig mit den Grundlagen und dem Grundverständnis von Inbetriebnahme beschäftigt haben, wollen wir jetzt schauen, was in Zukunft auf uns zukommt.
Roman: Falls ihr jetzt hier in die Bar reingetrudelt seid: Hört bitte nochmal die letzte Folge zum Thema Inbetriebnahme-Management, sonst versteht ihr nicht, worüber wir hier sprechen.
Warum werden Wirkprinzipprüfungen heute oft nur stichprobenartig gemacht?
Roman: Wir hatten darüber gesprochen, dass wir beim Inbetriebnahme-Management mit den Brandfallsteuermatrizen und der Wirkprinzipprüfung viel zu tun haben. Der TÜV schiebt rund 25.000 Stunden an Menschenstunden vor sich her — das sind rechnerisch viele Jahre Arbeit. Das heißt, bei großen Gebäuden werden die Wirkprinzipprüfungen nicht vollständig gemacht, sondern es werden nur 10 bis 20 Prozent der Fälle angeschaut. Ein Beispiel: Die Brandmeldeanlage löst aus, ein Melder in der Tiefgarage, dann muss die RDA anfahren und Druck ins Treppenhaus bringen. Das wird mit großer Sicherheit geprüft, weil es funktionieren muss, sonst nimmt der Sachverständige das Gebäude nicht in Betrieb. Aber ob beim Kanalrauchmelder in der Küche tatsächlich die Lüftung ausschaltet, ist eher eine Hoffnung — es wird nicht immer alles geprüft. Norman, du hast jetzt deine Lösung dafür.
Wie funktioniert die digitale Prüfsoftware?
Norman: Mein Herzensthema ist Digitalisierung, und aus meiner Sicht ist das die Lösung. Das Beispiel aus dem Vorgespräch: Wenn ich fünf Minuten den Laptop ans Auto anschließe, habe ich mehr Informationen, als wenn ich eine Stunde drum herum laufe. Wir machen das für Autos, wir machen es für Flugzeuge, wir haben Schnittstellen-Standards — aber für Gebäude machen wir es noch nicht, da wird am Ende alles zusammengehummelt. Wir haben eine digitale Prüfsoftware, also ein Prüfmittel, mit dem wir den Sachverständigen begleiten. Wie beim TÜV: Wenn man zur Hauptuntersuchung fährt, kommt das Auto auf den Prüfstand, alle Fehler werden ausgelesen, dann schaut man, ob die Scheinwerfer funktionieren und richtig eingestellt sind. Das kann man alles mittels Software begleiten. Das ist tausendfach schneller, als wenn Menschen all diese Klappen ablaufen und gucken, ob sie wirklich auf oder zu sind.
Roman: Oder wie wenn beim TÜV oder der DEKRA der Stab bei der Abgasmessung gar nicht in den Auspuff gehalten wird. So kommen Oldtimer durch.
Oliver: Zumal diese ganzen Klappen schon im Vorfeld kontrolliert wurden, bei der 1:1-Prüfung. Warum muss man die dann nochmal kontrollieren?
Roman: Damit der Sachverständige es sieht. Und wie überzeugst du den Sachverständigen, der Software zu vertrauen?
Wie überzeugt man den Sachverständigen, der Software zu vertrauen?
Norman: Wir haben diese Software gemeinsam mit dem Sachverständigen entwickelt, denn er musste sagen, ob er der Sache traut. Wir haben weitere Sachverständige in die Projekte mit dazugeholt und es ihnen gezeigt. Manche sagen: cool, dann brauche ich nicht die riesen Mannschaft. Andere wollen ihre Mannschaft behalten und sich sechs Monate einquartieren — die gibt es auch noch. Aber die meisten wollen einfach 100 Prozent Transparenz sehen, dass es funktioniert. Der Sachverständige kann gleichzeitig die Prüfstunden seiner anderen Aufträge erfüllen und mit gutem Gewissen sagen: funktioniert alles, drei Brandschutzklappen nicht. Am Ende stellt man bei der Hauptuntersuchung noch den Spiegel richtig ein und fertig — aber das Gebäude geht in Betrieb. Viel wichtiger für den Bauherrn: Er weiß sofort, welche Gewerke noch was machen müssen, und muss nicht acht Monate auf den Sachverständigenbericht warten, um schwarz auf weiß die Mängel einfordern zu können. Das ist dem Developer sehr wichtig.
Zur Frage, wie wir überzeugen: Jedes Gerät hat ein Heartbeat-Signal, das sich je nach Zustand auf oder zu unterscheidet und wirklich sagt, ob es geht oder nicht. Damit können wir darauf vertrauen, was das Gerät meldet. Der Sachverständige hat das System einmal mit uns getestet. Und bei skeptischen Sachverständigen, in die wir vor Vertragsabschluss in neue Projekte reingeholt werden sollten, haben wir die digitale Wirkprinzipprüfung einmal im Gebäude durchgemacht — ein, zwei Tests.
Wie führt die Software die verschiedenen Hersteller-Systeme zusammen?
Roman: Eine Verständnisfrage: Du hast in solchen Gebäuden eine Brandschutzklappensteuerung von einem Hersteller, die Brandmeldeanlage von einem anderen, die RDA-Steuerung von einem dritten. Wie kriegst du das alles zusammen?
Norman: Bei den aktuellen und beim damaligen Projekt haben wir uns den gemeinsamen Nenner genommen: Modbus IP. Das liefern alle. Darüber haben wir die Daten ausgelesen, auch ob der Fahrstuhl in der richtigen Etage ist. Für die Brandmeldeanlage gibt es Gateways von MDS, die die Daten bereitstellen; wir haben unsere APIs darauf abgestimmt und sammeln die Daten ein. Wir können von allen die Daten einsammeln.
Roman: Das heißt, diese proprietäre Thematik, dass die Systeme gar nicht miteinander kommunizieren könnten — das können sie schon.
Norman: Die können das schon. Die nächste Herausforderung ist, dass viele bei neueren Geräten keinen Modbus mehr drin haben wollen, sondern BACnet mit seinen vielen Dialekten. Aber auch da bahnt sich eine Lösung an: Wir lesen die Daten über eine API und einen Gateway aus.
Wie lässt sich das System im Betrieb weiternutzen?
Sören: Und du kannst das Thema hinterher auch für den Betrieb nutzen.
Norman: Ja, ganz wichtig ist, dass es ein offenes System ist, dass sich nicht einzelne Hersteller eingraben, sondern dass wir alles daran anschließen können. Das ist die Basis, um die Sachen weiterzuentwickeln. Aus der Prüfsoftware kann später die ständig besetzte Stelle und andere Betriebsthemen abgebildet werden. In einem Hotel haben wir eine Software für die Kühlhausüberwachung gemacht, ob die Kühlhäuser den HACCP-Standard erfüllen. Dort musste der Chefkoch einmal am Tag eine Stunde lang 18 Kühlhäuser ablaufen, weil bei den teuren Waren nur er reindarf. Jetzt bekommt er einen Bericht und kann ihn unterschreiben. Dabei haben wir festgestellt, dass zwei Kühlhäuser nicht richtig einreguliert waren — die Kurve fiel immer am tiefsten Punkt wieder nach oben ab, statt sich um den Sollwert zu bewegen. Das ist in zehn Jahren keinem aufgefallen, nur weil wir das digital angeschlossen haben.
Roman: Und das war energetisch schlecht.
Norman: Genau, dadurch spart man auch. Wenn alle Geräte angeschlossen sind, könntest du theoretisch auch den Stromverbrauch ableiten, weil du weißt, wie viele Stunden eine Klappe mit welcher Leistungsaufnahme im Betrieb war. Das ist weiter hinten in unserer Roadmap. Sonst hast du ja nur einen zentralen Stromverbrauch im Keller und weißt nicht, welche Anlage wie viel zieht.
Welche Folgen hat eine schlecht einregulierte Anlage im Betrieb?
Oliver: Das wird immer interessanter. Bei Inbetriebnahmen kann man sich richtig in die Nesseln setzen, wenn man eine Lüftungsanlage schlecht einreguliert: Die läuft mit mehr Stromaufnahme, als sie eigentlich bräuchte. Dann kann der Betreiber sogar Geld zurückfordern — die Anlage lebt zehn Jahre und hat 20 Prozent mehr Strom verbraucht, als sie hätte müssen. Das würde gar nicht mehr passieren, weil man es viel schneller feststellen könnte.
Roman: Wenn die ersten Bauherren die Planer und Ausführenden wegen zu hohen Energieverbrauchs verklagen, haben wir alle ein Riesenthema. Und eigentlich wäre es richtig — nur ein, zwei Präzedenzfälle, und dann fangen alle an.
Oliver: Vor 15, 20 Jahren ist man bei Ikea auf die Toilette gegangen und hatte das Gefühl, da steht ein Düsenjäger im WC. Heute müssen Lüftungsgeräte so leise und so perfekt einreguliert sein, dass keine Geräusche mehr sein dürfen. Früher wurden Anlagen mit 600, 700, 800 Pascal Kanaldruck betrieben. Erzähl heute mal jemandem, dass du eine Anlage bei 900 Pascal Kanaldruck betreibst.
Wie wird aus einer Idee eines TGA-Planers ein Software-Produkt?
Roman: Ich finde ein Thema spannend, Norman: Ihr seid ein TGA-Fachplaner und habt aus einer guten Idee eine Software gebaut. Das ist nicht unbedingt das Geschäft eines TGA-Fachplaners oder eines Inbetriebnehmers. Du bist der Erste, der mir das so gezeigt hat, dass ein TGA-Planer aus seinem Kämmerlein rauskommt und sagt: Ich verändere jetzt die Branche.
Norman: Erstmal muss ich die Credits von mir wegnehmen. Ich bin der BWLer, der das Thema treibt. Ich merke oft, dass Digitalisierung in der Branche von BWLern mit Technikaffinität getrieben wird. Bei uns war es der Gründer Christoph Burgstaller mit dem Research-and-Development-Team und einem Software-Programmierer. Der Gründer war Elektriker, hat sich über die Gebäudeautomation und ein Ingenieurstudium weiterentwickelt. Er hat gemerkt: Die GA ist immer der Buhmann. Aus einem Lüftungsbauer wurde ein vollständiges TGA-Planer-Unternehmen, dadurch haben wir die ganze Denke. Und weil wir aus der Ausführung kommen, funktioniert das so gut. Der Programmierer war auch Elektriker. Wir waren schon früh digital, auch aus Faulheit: Ich habe mir 2008 einen Server hingestellt und geschaut, was die Anlagen machen — damit ich nicht jedes Mal rausfahren musste und nachweisen konnte, dass ich nicht schuld war. So hat sich das Thema entwickelt.
Wer spart durch die digitale Prüfung Zeit und Geld?
Roman: Das Spannende ist, dass du als BWLer es geschafft hast, dem Kunden den Mehrwert zu vermitteln. So eine Software spart dem Sachverständigen Zeit und dem Inbetriebnehmer Zeit, Olli — du machst die ersten Tests schon vorab digital und nicht alles ein zweites Mal.
Oliver: Die ersten Sachen musst du trotzdem händisch machen, du musst die Luftmenge richten. Aber bei den Wiederholungssachen sparst du Zeit: Wenn der Volumenstromregler einmal auf die Luftmenge eingestellt ist und gut angeströmt wird, kannst du danach viel schneller arbeiten.
Roman: Das heißt, du hast zwei, die Geld sparen — der Bauherr und die ausführende Firma. Der Planer muss die Inbetriebnehmer ohnehin begleiten, also spart er auch. Du hast Mehrwert für alle geschaffen.
Oliver: Die Anlagen werden ja immer technischer. Früher hatten wir gefühlt vier variable Volumenstromregler, heute hast du fast nur noch variable. Früher bin ich direkt ans Gerät gegangen und habe mich angestöpselt, um es auszulesen. Heute gehe ich mit dem Laptop an den Schaltschrank und stöpsle mich an.
Warum ist der Mehrwert von BIM im Betrieb so schwer zu vermitteln?
Roman: Beim Thema Digitalisierung sollten wir mal eine eigene Folge zu PropTech machen — also Digitalisierung und Technik für die Baubranche. Wir haben jetzt ein Produkt kennengelernt, das auf drei Seiten Geld spart. Das musst du gar nicht verkaufen, du musst es nur erklären.
Norman: Es ist sehr erklärungsbedürftig. Der Planer sagt: Oh, da brauche ich mehr Datenpunkte. Nein. Wir haben die Software, du installierst ein Gebäude, fertig. Dann sagte der Developer allen Ernstes: Dann stelle ich ja am Ende mehr Fehler fest, als ich will — komm doch früher und hilf mir schon in der Planung. Also haben wir ein Pflichtenheft über 100 Seiten, wie das Gebäude aufgebaut sein muss, und der Planer hat wieder Mehrwert: eine moderne Guideline für die Gebäudeautomation, statt eines Leistungsverzeichnisses, das seit Jahrzehnten kopiert wird und in dem noch "Schaltschrank mit Warnlämpchen" steht. Das ist der Überzeugungsprozess. Am Ende haben alle was davon.
Roman: Diese Überzeugungsarbeit haben wir beim Thema BIM schon seit Jahren. Wir kommen jetzt einen Schritt weiter, weil wir die Anwendungsfälle klarer fassen — wofür mache ich es eigentlich? Gerade in der Gebäudeautomation und bei den Inbetriebnahmen ist BIM noch nicht richtig angekommen. BIM2FM ist die große Sache: wie ich es im Betrieb, im Facility Management wirklich nutze. Wenn wir die Mehrwerte auch finanziell greifen und Angebote dazu machen, wird das was. Am Ende müssen sich die Bauherren dafür interessieren — da, wo das Geld ausgegeben wird, hast du den ersten Ansatzpunkt.
Oliver: Die interessieren sich in dem Moment dafür, wo sie Geld sparen.
Norman: Bei BIM ist gerade das Thema: Developer geben viel Geld aus, nur weil alle es fordern, aber ab der Leistungsphase 5, in der Werk- und Montageplanung, ist BIM schon raus. Dabei ist der richtige Mehrwert im Betrieb. Wir wollen entwickeln, wie wir das in den Betrieb rüberbringen — der FMler will am Ende nur seine Daten, seine PDF in 2D. Man bräuchte eine Schnittstelle dazwischen. Da starten wir gerade einen Testcase, der das Thema von der Leistungsphase 5 bis ins Facility Management trägt und den FMlern die Daten liefert, die sie brauchen. Es gibt eine Studie, die sagt: FMler arbeiten mit Local Heroes, kleinen Gewerken vor Ort. Wenn alle BIM machen müssten, könnten sie die vergessen und wären wieder an die vier Großen verhaftet.
Roman: Local Heroes finde ich einen richtig guten Begriff dafür.
Wie endet die Folge?
Sören: Das ist ein schöner Ausklang — eine eigene Folge zu PropTech machen wir noch.
Roman: Schön, dass ihr da wart. Wir sehen uns wieder.
Oliver: Schön, dass wir da sein durften. Vielen, vielen Dank.
Häufige Fragen zu dieser Folge
Was leistet eine digitale Wirkprinzipprüfung?
Sie liest die Daten der TGA-Geräte automatisiert aus, statt jede Brandschutzklappe von Hand zu prüfen. Eine Prüfsoftware begleitet den Sachverständigen ähnlich wie ein Prüfstand beim TÜV: Alle Fehler werden ausgelesen, das Ergebnis ist transparent. Das ist laut Norman Krolikowski tausendfach schneller als das manuelle Ablaufen aller Klappen.
Warum werden Wirkprinzipprüfungen bei großen Gebäuden oft nicht vollständig durchgeführt?
Weil der Aufwand enorm ist — der TÜV schiebt rund 25.000 Stunden an Prüfstunden vor sich her. Bei großen Gebäuden werden daher nur etwa 10 bis 20 Prozent der Fälle geprüft. Sicherheitskritische Funktionen wie das Anfahren der RDA bei einem Brandmelder werden zuverlässig geprüft, weniger kritische Funktionen oft nicht.
Wie führt die Software Geräte verschiedener Hersteller zusammen?
Über einen gemeinsamen Nenner: In den Projekten war das Modbus IP, das alle Systeme liefern. Darüber werden die Daten ausgelesen; für die Brandmeldeanlage gibt es zusätzlich Gateways, auf die die APIs abgestimmt werden. So lassen sich Brandschutzklappensteuerung, Brandmeldeanlage und RDA-Steuerung verschiedener Hersteller zusammenführen. Die nächste Herausforderung ist BACnet mit seinen vielen Dialekten.
Wie überzeugt man Sachverständige, der digitalen Prüfung zu vertrauen?
Die Software wurde gemeinsam mit einem Sachverständigen entwickelt, und weitere wurden in Projekte einbezogen und durch eine gemeinsame digitale Wirkprinzipprüfung im Gebäude überzeugt. Technisch trägt jedes Gerät ein Heartbeat-Signal, das seinen Zustand (auf oder zu) zuverlässig meldet, sodass man auf die Daten vertrauen kann.
Welchen Nutzen hat die digitale Prüfung über die Inbetriebnahme hinaus im Betrieb?
Das offene System lässt sich für den laufenden Betrieb weiternutzen: regelmäßige Prüfungen, Anwendungen wie eine Kühlhausüberwachung nach HACCP und perspektivisch die Ableitung des Stromverbrauchs einzelner Geräte. In einem Hotel fielen so zwei seit zehn Jahren falsch einregulierte Kühlhäuser auf, die energetisch ungünstig liefen.
Wer profitiert wirtschaftlich von der digitalen Prüfung?
Mehrere Beteiligte: Der Sachverständige spart Prüfzeit, die ausführende Firma muss Wiederholungstests nicht erneut von Hand machen, der Planer spart bei der Begleitung der Inbetriebnahme, und der Bauherr erfährt sofort, welche Gewerke nachbessern müssen, statt acht Monate auf den Sachverständigenbericht zu warten.
Warum ist der Mehrwert von BIM im Betrieb schwer zu realisieren?
Weil BIM in der Praxis oft schon ab Leistungsphase 5, in der Werk- und Montageplanung, herausfällt, obwohl der eigentliche Mehrwert im Betrieb (BIM2FM) liegt. Es fehlt eine Schnittstelle, die FMlern genau die Daten liefert, die sie brauchen. Würden alle BIM verpflichtend nutzen, fielen kleine lokale Gewerke (Local Heroes) heraus.
Zitate
„Wenn ich fünf Minuten den Laptop ans Auto anschließe, habe ich mehr Informationen, als wenn ich eine Stunde drum herum laufe."
— Norman Krolikowski
„Wir machen das für Autos, wir machen es für Flugzeuge — aber für Gebäude machen wir es noch nicht."
— Norman Krolikowski
„Diese proprietäre Thematik, dass die Systeme gar nicht miteinander kommunizieren könnten — das können sie schon."
— Roman Fritsches
„Das musst du gar nicht verkaufen. Du musst es nur erklären."
— Roman Fritsches
Zahlen & Fakten
Der TÜV schiebt rund 25.000 nicht erbrachte Prüfstunden (Menschenstunden) vor sich her.
Quelle: Roman FritschesBei großen Gebäuden werden die Wirkprinzipprüfungen nur zu etwa 10 bis 20 Prozent der Fälle durchgeführt.
Quelle: Roman FritschesEine schlecht einregulierte Lüftungsanlage kann über zehn Jahre rund 20 Prozent mehr Strom verbrauchen als nötig.
Quelle: Oliver KaaschLüftungsanlagen wurden früher mit 600 bis 800 Pascal Kanaldruck betrieben; 900 Pascal sind heute kaum noch denkbar.
Quelle: Oliver KaaschDas Unternehmen stellte bereits 2008 einen Server auf, um die Anlagendaten digital auszulesen.
Quelle: Norman KrolikowskiDas Pflichtenheft für den Gebäudeaufbau umfasst über 100 Seiten.
Quelle: Norman KrolikowskiGlossar
- BIM2FM
- Nutzung von BIM-Daten im Betrieb bzw. Facility Management — laut Roman die große offene Aufgabe, weil BIM heute oft schon vor dem Betrieb endet.
- Heartbeat-Signal
- Signal eines Geräts, das sich je nach Zustand (auf oder zu) unterscheidet und damit zuverlässig meldet, ob das Gerät schaltet — Vertrauensbasis der digitalen Prüfung.
- Local Heroes
- Kleine Gewerke vor Ort, mit denen FMler arbeiten; bei verpflichtendem BIM könnten sie verdrängt werden.
- Modbus IP
- Gemeinsamer Schnittstellen-Nenner, den alle Systeme liefern und über den die Prüfsoftware die Gerätedaten ausliest.
- PropTech
- Digitalisierung und Technik für die Baubranche — als Oberbegriff im Gespräch genannt.