Skip to main content
Deze pagina wordt weergegeven met behulp van automatische vertaling. In plaats daarvan in het Engels bekijken?
Drie mannen kijken omhoog terwijl ze op het dek van een overdekt zwembad staan.

Siemens Industrial Edge en Hansa klimaatsystemen

Binnenzwembaden zijn energie-intensieve gebouwen. Voorspellende, op AI gebaseerde besturingen van de ventilatiesystemen bieden een uitstekende manier om energie te besparen. Emden University of Applied Sciences en HANSA Klimasysteme hebben samengewerkt aan deze besturingen met behulp van Siemens Industrial Edge-apparaten en -toepassingen.

Samenwerking tussen onderzoek en industrie

Eind 2017 werkte HANSA Klimasysteme GmbH samen met de Emden University of Applied Sciences voor een onderzoeksproject gefinancierd door de Duitse federale milieustichting (Deutsche Bundesstiftung Umwelt). Het doel van het project was om de optimale omstandigheden in een binnenzwembad te bereiken met betrekking tot temperatuur en vochtigheid en tegelijkertijd zo energiezuinig mogelijk te zijn. Het projectteam werkte met een nabijgelegen binnenzwembad en de nieuwe Siemens-technologie Industrial Edge.

Interior view of Saterland recreational swim center

Geweldig klimaat in het zwembad

A man in a white t-shirt and glasses stands next to an indoor pool.

Exploitanten van binnenzwembaden moeten hun energiekosten goed in de gaten houden. Tegelijkertijd moeten ze er ook voor zorgen dat bezoekers een prettige ervaring hebben. Hiervoor moeten de temperaturen behoorlijk warm gehouden worden. Tegelijkertijd moet de luchtvochtigheid vrij laag zijn om schade aan het gebouw te voorkomen. Dat is geen gemakkelijke taak, aangezien water bij 30° C verdampt met een snelheid van ongeveer 0,4 liter per uur per vierkante voet oppervlak.

Een hele pool van mogelijke toepassingen

HANSA Klimasysteme GmbH is een middelgroot bedrijf gevestigd in Saterland, Duitsland, met meer dan 170 werknemers. De belangrijkste producten zijn ventilatie- en airconditioningsystemen voor datacenters, industriële toepassingen en zwembaden. Het portfolio is verdeeld in verschillende productlijnen die gericht zijn op verschillende industrieën en toepassingen.

Two men look at ventilation equipment for an indoor pool.

Gratis toegang voor het onderzoeksproject

A man checks levels on a ventilation system for an indoor pool.

Het recreatief zwemcentrum Saterland, gelegen op slechts enkele kilometers van het hoofdkantoor van HANSA Klimasysteme, was op zoek naar een nieuw ventilatiesysteem toen het onderzoeksproject in 2017 begon, en zij namen contact op met het bedrijf. Het zwembad was uitgerust met een nieuw ventilatiesysteem en kon worden gebruikt als onderzoeksproject. In ruil daarvoor kon het bedrijf extra sensoren in het gebouw en op het systeem installeren en op elk gewenst moment toegang krijgen tot het zwembad voor onderzoeksdoeleinden.

Hogere energie-efficiëntie dankzij op AI gebaseerde prognoses

De samenwerking van zwembad, HANSA Klimasysteme en het onderzoeksproject van de Emden University of Applied Sciences, verzamelde gedurende een jaar gegevens van sensoren, zoals temperatuur, vochtigheid en energieverbruik, evenals weersomstandigheden of aantal bezoekers. Tegelijkertijd werd een model gebaseerd op een neuraal netwerk gevoed met deze gegevens. Dit op AI gebaseerde model bepaalt en optimaliseert de besturingsparameters op een zelflerende manier. Het erkent welke maatregel het meest geschikt is om de beoogde omstandigheden in de zwembadhal met de hoogst mogelijke energie-efficiëntie te bereiken.

Klein randapparaat met uitstekende connectiviteit

Al snel werd duidelijk dat het op modellen gebaseerde besturingssysteem een platform nodig had waarop kon worden gewerkt dat als interface naar de PLC kon dienen en toegang kon bieden tot de benodigde gegevens. En zo begon HANSA Klimasysteme zijn zoektocht naar een geschikte IPC (industriële pc) — en vond die al snel in het industriële randapparaat SIMATIC IPC227E, dat deel uitmaakt van het Siemens-portfolio. Het voldeed niet alleen aan de vereiste beveiligingsnormen en algemene industrienormen, maar bood ook een hoge mate van connectiviteit, waardoor het eenvoudig kon worden geïntegreerd in bestaande systemen.

SIMATIC IPC227E Nanobox PC product image
HANSA Klimasysteme kwam oorspronkelijk bij ons met een aanvraag voor een IPC die gebruikt kon worden om een VPN-verbinding tot stand te brengen. Ik realiseerde me al snel dat ze enorme hoeveelheden data zouden verwerken en adviseerde hen om voor een edge-apparaat te kiezen.
Thorsten Wolf, Verkoop, Siemens

Edge-apps voor intelligente klimaatregeling

A person holds a SIMATIC Nanobox PC while tapping a screen.

SIMATIC IPC 227E wordt gebruikt als een edge-apparaat in het open ecosysteem Industrial Edge van Siemens. Dankzij de grafische gebruikersinterface, die een aantal vooraf gedefinieerde functies bevat, edge-app Flow Creator maakt het eenvoudiger om een oplossing voor gegevensverwerking en connectiviteit te creëren. Daarnaast is de edge-applicatie LiveTwin wordt ook gebruikt, dat nog maar net in de ontwikkelingsfase was bij Siemens aan het begin van het project, dus heeft HANSA Klimasysteme het als pilot uitgevoerd. LiveTwin maakt het mogelijk om simulatiemodellen te integreren op randapparatuur, bijvoorbeeld om voorspellende controles mogelijk te maken, zoals die nodig zijn voor het onderzoeksproject. „Met de edge-app hebben we de modellen die we in Matlab Simulink hebben gemaakt, kunnen vertalen naar de taal van het IPC”, zegt Christian Seltz.

Ongeveer 20% energiebesparing

Voorheen reageerden de bedieningselementen van het ventilatiesysteem enkel op gebeurtenissen die zich voordeden, zoals verhoogde bezoekersaantallen of verhoogde luchtvochtigheid. Nu is het nu in staat om voorspellende aanpassingen te maken, dat wil zeggen nog voordat de gebeurtenissen plaatsvinden. In de afgelopen vier maanden heeft het zwembad dankzij deze controles zijn energieverbruik met ongeveer 20 procent kunnen verminderen. De volgende stap is om deze complete oplossing te implementeren bij extra binnenzwembaden. Het is zelfs al in vier andere pools geïnstalleerd en de resultaten worden momenteel gevalideerd.

Maar de oplossing zal in de toekomst niet alleen beschikbaar zijn voor zwembaden. Het plan is om de complete oplossing geleidelijk toe te passen op de andere productlijnen en deze verder te ontwikkelen, bijvoorbeeld voor de farmaceutische of voedingsmiddelen- en drankenindustrie. Het model zou gewoon in Matlab Simulink moeten worden aangepast aan de betrokken klanten en de vereisten ter plaatse, en met SIMATIC LiveTwin op het edge-apparaat moeten worden geladen. Veel klanten uit de sector zouden dezelfde ervaring kunnen hebben als de Saterland-pool: ze zouden intelligente, energiezuinige en dus hulpbronnenbesparende klimaatbeheersing kunnen realiseren op basis van live data.

Natuurlijk is het besparingspotentieel bij binnenzwembaden erg groot omdat hun werking zo energie-intensief is. Maar deze principes kunnen ook in andere sectoren worden toegepast, om overal waar onze ventilatiesystemen worden gebruikt, energiebesparingen te helpen realiseren.
Christian Seltz, Hoofd van de MSR-afdeling, HANSA klimaatsystemen

Begin je reis

Contact opnemen