Etwa 200 Millionen bedruckte Kartuschen laufen jährlich bei der Ritter GmbH vom Band. Damit ist das familiengeführte Unternehmen einer der führenden Anbieter für Kunststoffkartuschen-Systeme weltweit. Auf knapp 26.000 m² sind am Stammsitz in Schwabmünchen rund 285 Mitarbeiter beschäftigt. Großen Wert legen die Geschäftsführer Frank und Ralf Ritter auf eine nachhaltige Produktion – zu Gunsten der Umwelt, der eigenen Energie- und Betriebskosten und zum Wohle der Mitarbeiter. Um der großen Nachfrage seiner Kunden nachkommen zu können, plante das Unternehmen 2009 den Neubau einer Produktionshalle, die direkt an den alten Firmensitz angedockt ist.
Ralf Ritter wusste um das Potenzial intelligent vernetzter Gebäudetechnik und beauftragte den System-Integrator Anton Hieber mit der Planung und Ausführung der Elektroinstallation. „Wichtig war uns ein kontinuierliches Energiemonitoring sowie die dadurch mögliche Optimierung der Energie- und Betriebskosten“, erklärt Ralf Ritter. „Zudem sollte eine Fernüberwachung und -quittierung möglich sein, um Stillstandzeiten zu reduzieren – wir arbeiten schließlich 6 Tage die Woche 24 Stunden. Und da ich in der freiwilligen Feuerwehr aktiv bin, lag es mir besonders am Herzen, im Brandfall durch eine frühzeitige ordnungsgemäße Entrauchung Mitarbeiter und Feuerwehrleute optimal zu schützen und zu unterstützen.“
Entstanden ist eine moderne Produktionshalle mit einer Gesamtfläche von 5.700 m², unterteilt in den Spritzguss-, den Puffer-, den Druckerei- und den Logistikbereich. Das Dach ist bis auf den letzten Quadratmeter mit Photovoltaik-Elementen belegt und deckt an sonnigen Tagen mit 700 kWp bis zu einem Drittel des für die Produktion benötigten Stroms ab. Im Inneren hat Anton Hieber sämtliche relevanten elektronischen Komponenten via KNX System miteinander vernetzt. Intelligente Steuerzentrale hinter dem System ist ein leistungsstarker Gira FacilityServer.
Beleuchtung – automatisch nur dort wo und so hell wie nötig
„Die Beleuchtung in der Halle haben wir komplett automatisiert“, erklärt Anton Hieber, „sie wird nur aktiviert, wenn Präsenzmelder die Anwesenheit von Personen registrieren. Darüber hinaus haben wir pro Hallenbereich Sollwerte für die Helligkeit definiert. Lichtsensoren messen jeweils den aktuellen Wert und geben die Information an den Gira FacilityServer weiter, der dann über DALI-Vorschaltgeräte und Gateways die Leuchtmittel im Bereich von 0-100% auf den definierten Soll-Wert dimmt.“ In die Beleuchtungsanlage ist zudem eine vom TÜV zugelassene Notlichtfunktion integriert, die ebenfalls via DALI angesteuert wird. Sie regelt im Falle einer Brandmeldung das Licht im gesamten Gebäude auf 100%. Insgesamt 616 Leuchtstofflampen à 80 Watt sind in das KNX System eingebunden und verbrauchen nur etwa 70% der Energie einer nicht geregelten Beleuchtung. „Damit sparen wir pro Jahr etwa 35.000 Euro nur durch die intelligente Beleuchtung“, freut sich Ralf Ritter.
Natürliche Be- und Entlüftung für ein angenehmes Raumklima
Im Hallendach sind Lichtbänder mit Lüftungsklappen integriert, die sowohl zum Abzug der Produktionswärme im Raum dienen als auch zum Rauch-Wärmeabzug im Brandfall. Zusätzlich besitzt die Halle elektrisch betriebene Seitenfenster, damit ein Luftstrom entstehen kann. Pro Hallenbereich messen KNX-Sensoren die Temperatur und der Gira FacilityServer steuert in Abhängigkeit dazu die Lüftungsklappen. Dabei wird zwischen Sommer- und Winterbetrieb unterschieden: Im Sommer werden beim Erreichen eines vorgegebenen Wertes die Lüftungsklappen im Dach komplett geöffnet sowie die Seitenfenster gekippt. Beginnt es zu regnen, wird dies von der Wetterstation auf dem Dach registriert und die Außenklappen der Dachfenster werden automatisch geschlossen – die Innenklappen bleiben geöffnet, so dass zwar weiterhin gelüftet wird, der Niederschlag aber nicht in die Halle dringt. In der Nacht wird durch die bewusste und steuerbare Unterkühlung ein Kältepuffer für den bevorstehenden, heißen Tag gebildet.
Im Winter wird ausschließlich über die Innenklappen belüftet, um eine zu rasche Auskühlung der Halle zu verhindern und Zugluft für die Mitarbeiter zu vermeiden. Trotzdem profitieren die Mitarbeiter von frischer Luft und angenehmem Arbeitsklima. Am Tag wird durch eine bewusst gesteuerte Übertemperatur ein Wärmepuffer für die bevorstehend kalte Nacht gebildet. In Abstimmung mit der örtlichen Feuerwehr ist die Be- und Entlüftung mit der Brandmeldeanlage gekoppelt, so dass das Gebäude bis zum Eintreffen der Feuerwehr bereits entraucht ist. Nur so kann schnell und effektiv gelöscht und Mitarbeiter evakuiert werden. Bei einem Druckabfall der Druckluftversorgung schließen die Klappen automatisch.
Clever geheizt mit Produktionsabwärme
Beheizt wird die gut gedämmte Produktionshalle im Wesentlichen über Wärmerückgewinnung der Produktionsmaschinen. Zur Förderung der Rohstoffe verwenden diese energieintensive Leistungsgebläse, die eine hohe Wärmeabfuhr benötigen. Die Steuerung der Wärmeabfuhr ist in das KNX System eingebunden und wird über eine Umluftklappe geregelt, diese leitet die Wärme je nach Raumtemperatur ins Innere oder übers Dach ins Freie. Zusätzlich sind unter der Decke Gasdunkelstrahler installiert, die automatisch bei einer vom Bauherren definierten Temperatur aktiviert werden. „Die während des Heizbetriebs entstehenden Abgase werden über ein Gebläse abgesaugt, das sich genau dann einschaltet, wenn die Dunkelstrahler auch in Betrieb sind“, erklärt Anton Hieber eine weitere clevere Lösung. Die komplette Anlage lässt sich via KNX überwachen und steuern, auftretende Störmeldungen werden in der Visualisierung angezeigt und per E-Mail an die verantwortlichen Personen geschickt. „Im vergangenen Winter hatten wir die Dunkelstrahler nur einmal in Betrieb, jedoch nur um die Heizung für den bevorstehenden Winter zu testen. Die Nutzung der Produktionsabwärme reicht selbst bei einem starken Winter vollkommen aus“, erklärt Ralf Ritter stolz – und spart reichlich CO2 und Heizkosten.
Gezielte Ozonabsaugung an den Druckmaschinen
Die Kunststoffkartuschen werden nach ihrer Produktion bei Ritter auch individuell bedruckt. Zur Trocknung der Farben in den Druckmaschinen wird UV-Licht verwendet, bei deren Betrieb Ozon entsteht. Die Maschinen sind über eine Betriebsmeldung der Maschinensteuerung in das KNX System eingebunden und der Gira FacilityServer erkennt, wie viele der Maschinen gerade aktiv sind. Daraufhin regelt er die Absauganlage stufenlos und vollautomatisch nach Bedarf. Arbeiten lediglich 4 der 9 Maschinen, läuft die Anlage nur mit knapp halber Kraft und spart dadurch Energie. Durch das gute Temperaturmanagement in den UV-Anlagen wird die Lebensdauer der sehr kostspieligen UV-Lampen zudem um 10 bis 15% verlängert. Ebenfalls in das KNX System eingebunden ist die Lüftungsanlage im Siebwaschraum zur Absaugung gesundheitsschädlicher Gase.
Visualisierung, Überwachung und Störmeldungen
„Für die Firma Ritter wurde eine individuelle 3D-Visualisierung entworfen, die ein Teil der Funktionen im Grundriss anzeigt“, berichtet Anton Hieber. „Die Bauherren können jederzeit übers Internet oder mobil übers iPad oder iPhone den aktuellen Status abrufen, Soll-Werte ändern oder Störmeldungen abrufen.“ Eine Vielzahl an Störmeldungen verschiedenster Anlagen laufen zentral beim Gira FacilityServer auf, der dann die betroffenen Mitarbeiter per E-Mail informiert: Beleuchtung, Heizung, Lüftung, Wetterstation, Wassertrenn- sowie die Fäkalienhebeanlage sind eingebunden. Und auch die Kühlwasserzentrale, Trafostation, Kompensationsanlage sowie die einzelnen Spritzgussmaschinen, die Pufferbatterie für die Notbeleuchtung und die Luftdrucküberwachung melden Störungen. Eine konsequente Überwachung des Energieverbrauchs und der Leistungsdaten ermöglichen die in der Trafostation verbauten M-Bus Zähler, so lassen sich Lastspitzen vermeiden und Energiekosten einsparen. Dank einer Zustandsanzeige der Außentoranlagen ist zudem ein lückenloser Werksschutz möglich.
Selbst die Büroräume bieten clevere Lösungen
Die Büros in dem neuen Gebäude sind ebenfalls ins KNX System eingebunden. Auch hier laufen Heizung, Be- und Entlüftung automatisch, Energiedaten werden erfasst. Die Beleuchtung wird über KNX-Präsenzmelder aktiviert und deaktiviert und in der Helligkeit gesteuert. In Abhängigkeit von Sonnenstand und den Informationen der Gira Wetterstation werden die Räume zudem automatisch beschattet und im Brandfall öffnet die Beschattung wieder um einen möglichen Fluchtweg freizugeben. In Summe ist eine rundum intelligente und in jeder Hinsicht nachhaltige Produktionshalle entstanden: „Hochgerechnet sparen wir pro Jahr rund 280.000 kg CO2 und etwa 50.000 Euro Energiekosten, das finde ich, ist ein beachtliches Ergebnis“, erklärt Ralf Ritter. Und Anton Hieber freut sich natürlich besonders, dass sein Projekt mit einem der begehrten KNX Awards ausgezeichnet wurde: „Mit der Produktionshalle konnten wir zeigen, was in der Industrie mit intelligentem Energiemanagement möglich ist.“
