Digitalisierung : Hier wird Digitalisierung großgeschrieben

Die Entwicklung zum digitalen, übergreifenden Systemansatz zeichnet sich bei den Gewerken der technischen Gebäudeausrüstung bereits seit Jahren ab: Der Branchenumsatz der Gebäudetechnik wächst gegenüber den allgemeinen Baukosten immer stärker an ‑ bezeichnender lässt sich kaum belegen, wie komplex die Gebäudeausrüstung mittlerweile geworden ist – und welche Bedeutung sie damit für den Planer hat.

Branchenfachleute weisen der technischen Gebäudeausrüstung zukünftig sogar eine noch deutlich wichtigere Rolle als bisher zu: "Gebäudetechnik als Strukturgeber für Bau- und Betriebsprozesse", lautet beispielsweise der programmatische Titel eines aktuell aufgelegten VDI-Fachbuchs. Keine Frage: Speziell die Gewerke Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung sowie die Trinkwasser-Installationen werden künftig das Design eines jeden Zweckgebäudes massiv beeinflussen.

In der Gebäudetechnik sei es der umfassende Einsatz von Sensorik und Aktorik mit der möglichen Vernetzung von Produkten und Prozessen, die uns heute eine in dieser Qualität nie dagewesene Tiefe an Informationen zur Verfügung stellt, ist in dem VDI-Fachbuch zu lesen. Es gelte zukünftig mehr denn je, die teils konkurrierenden Schutzziele wie Energieeffizienz oder Erhalt der Trinkwassergüte mit zeitgemäßen Komfortansprüchen bei vertretbaren Kosten in Einklang zu bringen.

Dabei spielen auch Pumpen eine wichtige Rolle: Immer smartere und leistungsfähigere Sensoren, adaptive Algorithmen, Vernetzung, Cloud-Anbindung und Predictive Maintenance sind die Antwort der Pumpenindustrie auf die Anforderungen der digitalen Transformation im Bauwesen.

Grundfos ist auf dem Weg zur Pumpe 4.0 bereits geraume Zeit unterwegs. Das Ziel ist, auch in diesem Bereich an vorderster Front zu stehen. Das Unternehmen hat dazu eine Digital Task Force aufgestellt, in der sich Top-Leute aus dem Konzern mit allen Themen rund um die Digitalisierung beschäftigen – dazu zählen netzwerkfähige Produkte mit smarten Apps ebenso wie digitale Auftrags- und Abwicklungsprozesse sowie digital unterstützte Services. Um die digitalen Möglichkeiten für Grundfos und deren Kunden voll zu erschließen, werken hier junge IT-Profis ebenso, wie routinierte Techniker Hand in Hand. Das junge, Digitale Transformations Büro kooperiert auch mit anderen jungen Start ups und altbekannten Industriegrößen, wie zum Beispiel Siemens, um neue digitale Möglichkeiten und Services auszuloten.

Betritt man die Räumlichkeiten der Digital Task Force im dänischen Bjerringbro, dem Konzernhauptsitz von Grundfos, erlebt man den Stil eines Startups, wie man ihn sich eben klischeehaft vorstellt, in echt – jung, dynamisch, offen, unkonventionell. Davon zeugen nicht nur viele Möbel, die in dem großen Einraum-Büro ohne Wände aus Euro-Paletten zusammengestellt sind. Man findet auch Spielzeug für die Pausengestaltung. Eine Glas-Kajüte, die das ungestörte telefonieren ermöglicht, und ein mit Glas eingefasster Besprechungsraum sind die einzigen einengenden Elemente hier. Und beim einzigen einengenden Element – dem Besprechungsraum – steht über der Eingangstüre ein einprägsamer Hinweis, den die Pressedelegation aus Deutschland und Österreich zum herzlichen Lachen animierte: Get shit Done, frei übersetzt: Lass uns den Scheiß tun. Da dachten wohl viele daran, es den Dänen gleichzutun, und die eigenen Besprechungsräumlichkeiten mit demselben Hinweis aufzumöbeln.

Grundfos verfolgt eine mehrstufige Digitalisierungs-Strategie: Einerseits werden den Kunden bereits jetzt schon etliche Online-Werkzeuge zur Verfügung gestellt.

Grundfos hat seine Online-Hilfen im vergangenen Jahr neu geordnet und deckt mit vier zentralen Tools den wesentlichen Informationsbedarf von der Produktsuche über technische Informationen und Auftragsstatus bis hin zum E-Learning ab. Die vier Tools MyGrundfos, Grundfos Product Center, ePaper-Portal und Ecademy haben unterschiedliche Schwerpunkte, sind aber miteinander vernetzt und lassen sich mit einer gemeinsamen, einmaligen Registrierung nutzen. Sie bieten damit jederzeit komfortablen Zugriff auf praxisrelevante Informationen rund um Grundfos-Pumpen.

Wichtigstes Tool für Fragen rund um Produkte und Lieferungen ist MyGrundfos. Das Portal ist einfach und übersichtlich aufgebaut und umfasst sechs Informationsbereiche für Fachhandwerker, Planer und Mitarbeiter im Fachgroßhandel. Zur Verfügung stehen etwa ein Austauschtool mit mehreren Tausend hinterlegten Bestandspumpen, eine Funktion zum schnellen Nachschlagen von Listenpreisen und eine Ersatzteilsuche, bei der man über eine Produktliste schnell die passenden Ersatzteil-Kits mit Lieferumfang findet.

Das ist aber nur eine Seite, wie Grundfos digital versteht.

Die andere Seite betrifft unter anderem die Überwachung der Pumpeninstallation, kombiniert mit einem Fernzugriff. Ein weiterer Baustein ist darauf basierend die Alarmierung des Betreibers, kombiniert mit einem Lösungsangebot. Als nächster Schritt folgt die Optimierung des Systems, also Hinweise zu einer günstigeren Betriebsweise bzw. das Eliminieren einer falschen Betriebsweise. Über allem steht als Ziel die vorausschauende Fehleranalyse – sie weist den Betreiber darauf hin, wann und wo in nächster Zeit ein Ausfall des Pumpensystems zu erwarten ist.

Grundfos fasst diese Entwicklungen unter der Begrifflichkeit iSolutions zusammen: Integrierte Pumpenlösungen und flexible modulare Systeme, bestehend aus Pumpen, Motoren und Antrieben, Steuerungs- und Sicherungsmodulen sowie Mess- und Datenübertragungseinheiten. Es ist ein ganzheitlicher Systemansatz, bei dem mit intelligenter MSR-Technologie ausgerüstete Pumpen und Systeme an die Gegebenheiten der jeweiligen Infrastruktur angepasst werden können, um eine optimale Förderleistung, einen hohen Gesamtwirkungsgrad und ein Höchstmaß an Betriebssicherheit zu gewährleisten.

Funktechnik bzw. Ethernet-Bus machen die Pumpensysteme Industrie 4.0-ready. Auf diese Weise können smarte Pumpen spezifische Funktionalitäten ausführen, optional auch andere Prozessparameter über zusätzliche freie Schnittstellen mit überwachen.

Digitale Solutions sind im Übrigen mehr als der reine Einsatz neuer Hardware wie hocheffiziente Motoren, leistungsfähige Sensoren und flinke Bus-Systeme. Die Konnektivität des technischen Equipments, Cloud-basierte Datenspeicherung und Smart Device-Schnittstellen sind lediglich die Basis der Digitalisierung ‑ praktische Tools, wichtig, aber nicht entscheidend. Der smarte Umgang mit den generierten Daten, deren Analyse ist der weitaus wichtigere Teil der digitalen Transformation.

Komplexer, intelligenter, kleiner: Mit der Digitalisierung im Bauwesen wächst der Bedarf an smarten Sensoren. Denn vor der Transformation von Big Data zu Smart Data steht zunächst das Erfassen der relevanten physikalischen Parameter rund um das Pumpensystem und das zu fördernde Medium.

Bei der Direct Sensors genannten Entwicklung handelt es sich um einen mikromechanischen Halbleiter-Sensor, der in einer eigenen Wafer-Fabrik der Reinheitsklasse 10 produziert wird.

Die besondere Innovation ist das direkte Messen auf einem Silicium-Chip. Im Gegensatz zu konventionellen Sensoren, die entweder aufwendig gekapselt oder ungeschützt dem Medium ausgesetzt sind, sorgt eine porenfreie Oberflächenbeschichtung aus amorphem Metallglas für einen dauerhaften Schutz des Sensor-Chips. Der quasi unmittelbare Kontakt zum Medium gewährleistet eine schnelle Ansprechzeit, eine akkurate Messung mit großer Bandbreite sowie eine hohe Wiederholgenauigkeit.

Sind die Daten generiert, müssen sie möglichst in Echtzeit weitergeleitet werden. Neben den klassischen Feldbus-Protokollen für die Gebäudeautomation oder für industrielle Prozesse offeriert Grundfos das CIM/CIU 500, das Industrial Ethernet-Busprotokolle unterstützt. Um die Variantenvielfalt zu reduzieren, unterstützt eine einzige CIM 500-Feldbuskarte durch Drehen eines Schalters unterschiedliche Ethernet-Busprotokolle wie Profinet IO, Modbus TCP und BacNet IP.

CIM/CIU 500 ermöglicht die Kopplung von Grundfos-Pumpen an das echtzeitfähige Industrial Ethernet – ein weiterer Baustein des iSolutions-Konzepts dieses Anbieters.

Auf der vorgefertigten Online-Überwachungs- und Steuerungsplattform iSolutions-Cloud sind für Kunden digital-basierte Geschäftskonzepte verfügbar. Realisiert wird die cloudbasierte Datenerfassung und Überwachung mit CIM/CIU-Steuerungsmodulen und CIM/CIU-Steuerungsgeräten - sowohl für das Remote-Management als auch für die Systemintegration. Die Cloud‐Anbindungen werden derzeit vor allem für die Weiterleitung von Betriebszuständen, Alarmen und wichtigen Betriebsdaten sowie zur simplen Fernsteuerung genutzt.

Cloud-Funktionalitäten bieten darüber hinaus attraktive Service- und Hilfe-Funktionalitäten. Beispielsweise ist es möglich, dass der Hersteller sich über die Cloud die aktuellen Einstellungen einer Pumpe anschaut und zusammen mit dem Installateur die Konfiguration korrigiert bzw. andere Funktionalitäten aufruft.

https://youtu.be/Fr6NIP8FiXc

Die Client-/Server-basierte Remote Management-Lösung verschafft dem Facility Manager bzw. Betreiber eine vollständige Übersicht über die gesamte Anlage – Pumpen, Regelungen, Sensoren usw. Die Installation vor Ort ist einfach, weil GRM komplett vorprogrammiert zur Verfügung steht – es dauert nur Minuten, die Kommunikationseinstellungen und die Produktkonfiguration vorzunehmen.

Ein attraktives Tool: Branchenbeobachter gehen davon aus, dass die vorbeugende Wartung und digitale Fernwartung in Zukunft einen immer höheren Stellenwert einnehmen werden.