So funktioniert es

Technische Beschreibung für Planer und Ausschreibungsteilnehmer. Die Zahlen stammen aus unseren eigenen Unterlagen, nicht aus einer Präsentation.

Vier Ebenen und die Vorrangregel

Das ist die wichtigste Tabelle des gesamten Systems. Sie legt fest, was niemals in die Software wandern darf.

EbeneWo es läuftWas dorthin gehörtWarum dort
1Hardware, außerhalb der SteuerungSicherheitstemperaturbegrenzer mit Handrückstellung, Motor- und Überspannungsschutz, Überdruckklappe, Rückstellfeder der Stellantriebe, Brandschutzklappemuss auch dann arbeiten, wenn die Steuerung steht
2Steuerung, vor OrtÜberdruck und sein Notpfad, Reaktion auf Wind und Schnee, CO und Rauch, Temperaturkaskade, Startsequenzen, Start des Notstromaggregats, Lüftungsverriegelungmuss ohne Internet arbeiten
3AERDOMA-ServerBuchungen, adaptives Vorheizen, Wettervorhersage, Energieabrechnung, Zutrittsrechte, Prüfnachweise, Benachrichtigungenbraucht Daten von außen, ist nicht zeitkritisch
4AnwendungLeitstand, Konfiguration, Berichte, Kundenbuchungen und Ticketsder Mensch

Vorrangregel: die niedrigere Nummer überschreibt immer die höhere. Der Server kann nie erlauben, was die Steuerung gesperrt hat, und die Steuerung kann den Hardwarepfad nie umgehen.

Was wir messen

StrangKontinuierlich gemessen
ZuluftTemperatur, Druck, Strömungsgeschwindigkeit, Feuchte, CO-Konzentration, Rauchmeldung
AbluftTemperatur, Druck, Strömungsgeschwindigkeit, Feuchte, CO₂-Konzentration
HalleÜberdruck der Hülle — Betriebs- und Notfallsensor, Temperatur, Feuchte
AußenWetterstation: Temperatur, Feuchte, Luftdruck, Wind, Niederschlag, Sonneneinstrahlung

Dazu der Zustand der Anlage: Strömungswächter, die drei Thermostate FAN / LIMIT / LIMIT2, Abgasdruckwächter, Klappenstellungen, Zustand der Schutzorgane und des Phasenwächters, Motorthermokontakt, Umrichterstatus über Modbus, Zustand des Akkus der Steuerspannung, Öffnen von Schaltschrank und Technikraum, Rückmeldung der Beleuchtung sowie der vollständige Zustand des Notstromaggregats einschließlich Kraftstoff und Betriebsstunden.

Regelung

  • Temperatur — Kaskade

    Die Hallentemperatur ist der Führungskreis, die Zulufttemperatur der Folgekreis. Das verhindert Überheizen bei der großen Trägheit der Halle. Die vom Kunden bezahlte Temperatur bleibt innerhalb der Sicherheitsgrenzen — geprüft in der Cloud bei der Buchung und noch einmal in der Steuerung.

  • Überdruck

    Über Ventilatordrehzahl und Klappenstellung. Der Notpfad bei zu niedrigem Druck ist Hardware und hängt nicht von der Regelung ab.

  • Wind und Schnee

    Anheben von Druck und Drehzahl entlang der Kennlinie Druck/Wind. Über der zweiten Windschwelle storniert das System die Buchungen und fordert zur Räumung auf. Den Schneemodus schaltet die Steuerung selbst ein, wenn die Vorhersage Schneefall meldet, die Außentemperatur unter der Schwelle liegt und der Niederschlagssensor nass ist — alle drei zugleich. Die Vorhersage allein steuert die Halle nicht; bei starkem Wind warnt sie lediglich den Verwalter. Die Räumung löst die gemessene Böe über der Schwelle aus — sofort, ohne Mittelung. Die Kennlinie Druck/Wind hebt den Überdruck nur an, sie senkt ihn nie.

  • Beleuchtung

    Sektorweise über Schütze, mit Rückmeldung. Kein Dimmen — Hallenleuchten werden durch Anlegen der Spannung geschaltet und haben keine Helligkeitsregelung.

Zutritt per QR-Code

Die Steuerung prüft keine kryptografische Signatur. Sie hält eine Liste gültiger Zutritte vor, was einfacher und robuster ist.

  1. Alle 24 Stunden — und bei jeder Änderung — schickt die Cloud der Steuerung eine Liste mit den Hashes der gültigen Tickets.
  2. Der Spieler hält den QR-Code an den Leser an der Tür.
  3. Die Steuerung vergleicht den Hash mit der Liste und prüft Zeitfenster und Sektor.
  4. Passt beides und ist die Halle nicht im Alarm, erhält das Schloss einen Impuls von 3 Sekunden.
  5. Das Ereignis wird lokal protokolliert und bei der nächsten Verbindung in die Cloud übertragen.

Dauerhafte Rechte — Verwaltung, Instandhaltung, Service — stehen fest auf der Liste, damit das Personal immer hineinkommt. Bei längerem Ausfall wird die Gültigkeit der letzten Liste verlängert.

Wenn der Spieler den Code nicht zeigen kann

Leerer Akku, kaputtes Display, Frost. Ein Tastenfeld mit PIN löst das nicht — die PIN käme per SMS auf dasselbe tote Telefon.

  • Ausgedruckter oder abfotografierter Code

    Der Code ist ein Bild, und dem Leser an der Tür ist es gleich, ob er ihn auf dem Display oder auf Papier sieht. Wer in die Kälte geht oder von einem schwachen Akku weiß, druckt ihn vorher aus.

  • Neuer Code auf einem anderen Telefon

    Den Code gibt es nirgendwo sonst — der Server hat nur seinen Abdruck, denselben können wir also nicht schicken. Auf einem anderen Telefon stellt sich der Spieler einen neuen aus, der ursprüngliche verliert damit seine Gültigkeit.

  • Öffnen aus der Ferne

    Geplant

    Der Betreiber entriegelt aus der Anwendung, der Eintrag geht ins Audit-Log: wer geöffnet hat, wann und für wen. An der Tür steht eine Telefonnummer.

Die Halle ist ohne Personal, den Betreiber gibt es aber. Spieler kommen zudem meist zu zweit — zwei tote Telefone gleichzeitig sind unwahrscheinlich.

Schnittstellen

SchnittstelleVerwendung
MQTT / TLSSteuerung ↔ AERDOMA-Server, Telemetrie alle 5 s
HTTPS + WebSocketLeitstand direkt aus dem Schaltschrank, ohne Cloud
Modbus TCP / BACnet IPBereitstellung der Parameter für die Gebäudeleittechnik des Kunden
Modbus RTU (RS485)Frequenzumrichter, Stromzähler, Wetterstation
Modbus TCP zum Panel der LüftungsanlageZustand der Geräte und Störungen; Schreiben nur im Umfang des Bedienpersonals
HTTPS mit Hallenzertifikattägliche Logs und nächtliche Sicherung der Steuerung an den AERDOMA-Server; die Verbindung baut die Halle auf
Fronttafel mit SchalternBedienung vor Ort und Handbetrieb, ohne Display
SQLArchiv der Messdaten

Modbus TCP und BACnet IP sind standardmäßig ausgeschaltet und werden nur dort aktiviert, wo der Kunde sie verlangt. Wenn sie laufen, sind sie an das Schaltschranknetz gebunden.

Netz und Servicezugang

Im Schrank steckt immer unser Router. Es ändert sich nur, was auf seiner WAN-Seite hängt: unsere SIM-Karte oder ein Kabel ins Kundennetz.

RegelWarum
Den Tunnel baut immer unser Router nach außen aufder Kunde muss nichts öffnen und nichts einstellen
Kein eingehender Portnichts, was sich von außen scannen ließe
Der Router verbindet Kundennetz und Tunnel nichtwir dürfen keine Tür aus dem Internet ins Kundennetz sein
Eigener Schlüssel je Halle, /32-Routeeine Halle sieht die anderen nicht
Der Tunnel dient dem Service, nicht den Datender Betrieb läuft über MQTT; der Tunnel ist nur zur Diagnose aktiv
Der Schaltschrank ist ein eigenes Netzsegmentfällt das Kundennetz aus, läuft die Halle weiter
Die Firmware ist signiert und wird in der Nacht von Sonntag auf Montag aktualisiert, nach Ortszeit der Halle, nur wenn bis zum Ende des Fensters keine Buchung bestehtdie Steuerung nimmt keinen fremden Code an und startet nicht mitten im Spiel neu
Eine signierte Version dient allen Hallen desselben Typs; die Identität der Halle steckt in ihrer Konfiguration, nicht in der Firmwaredie Aktualisierung geht an alle Hallen zugleich, und eine Halle meldet sich nie unter fremdem Namen
Die Steuerung schickt einmal täglich ihre Logs an unseren Server und löscht sie erst nach bestätigter Speicherungwir optimieren nach dem tatsächlichen Betrieb, und der Speicher der Steuerung läuft nicht voll
Die Steuerung schickt jede Nacht eine Sicherung, und bleibt sie aus, meldet sich unser Serviceeine defekte Steuerung wird ersetzt und aus der Sicherung wiederhergestellt

I/O-Umfang

Richtwerte nach dem Musterschema. Die genauen Zahlen hängen von der Anzahl der Sektoren und Lüftungsgeräte ab.

KonfigurationDIAIDOBusse
1 Lüftungsgerät, 1 Platz4617134× Modbus RTU, 2× Ethernet
2 Lüftungsgeräte733034—

Stromzähler, Wetterstation und Frequenzumrichter laufen über Modbus RTU, nicht über physische Eingänge. Von den 46 DI entfallen 13 auf die Schalter der Fronttafel und 13 auf die Überwachung des Notstromaggregats.

Archivierung

Archiv und Leitstand sind nicht dasselbe. Beides zu vermischen führt entweder zu einer überfüllten Datenbank oder zu einem unbrauchbaren Leitstand.

GrößeIntervall
Live-Telemetrie in den Leitstandalle 5 s
Temperatur, Feuchte, Druck und Strömungsgeschwindigkeit — Zu- und Abluft15 min
Leistung des Zuluftventilators, CO und CO₂15 min
Außentemperatur, Feuchte, Luftdruck, Sonneneinstrahlung60 min
Überdruck in der Halle und Windgeschwindigkeit — zur Abstimmung der Kennlinie Druck/Wind1 min
Phasenspannungen und Netzfrequenz1 min
Windgeschwindigkeit und -richtungbei Änderung um 1 m/s
Niederschlagbei Auftreten
Alarmzustände und Störungenbei Auftreten

Die Steuerung

Eine frei programmierbare Steuerung nach IEC 61131. Konfigurierbare Regler mit fertiger Herstelleranwendung kommen nicht in Frage — adaptives Vorheizen, Buchungslogik und Energiemodell lassen sich dort nicht unterbringen.

Die Steuerung hält die Sicherheits- und Regelungslogik. Die Weboberfläche des Leitstands, das Archiv, die MQTT-Brücke und der optionale Modbus/BACnet-Server laufen auf einem Industrierechner im selben Schaltschrank. Die Aufteilung folgt der Ebenentabelle oben.

Alarme

Der Katalog umfasst 29 Einträge in vier Prioritäten. Vier kritische schalten ab oder lösen Räumung aus und verlangen eine Handrückstellung. Die kritischen Alarme zu Netz und Windböe melden und schalten die Halle nicht ab.

StörungReaktion des SystemsPriorität
Zu niedriger Überdruck in der HalleNotpfad, Räumung, Handrückstellungkritisch
Rauch in der Zuluft erkanntsofortige Brennerabschaltung, Räumungkritisch
CO in der Zuluft über SchwelleBrennerabschaltung, volle Lüftung, Räumungkritisch
Sicherheitstemperaturbegrenzer ausgelöstBrenner per Hardware abgeschaltet, Neustart gesperrt, Serviceeintragkritisch
Wind über der zweiten SchwelleBuchungen storniert, voller Überdruck, Räumunghoch
Gemessene Windböe über der RäumungsschwelleAnweisung, die Halle sofort zu räumen, ohne Mittelung und Wartezeitkritisch
NetzausfallLicht und Heizung aus, die Lüftungsanlage läuft nach Rückkehr der Spannung gestaffelt ankritisch
Unterspannung, Überspannung oder FrequenzabweichungMeldung mit Angabe der Phase, die Halle läuft weiterkritisch
Ausfall der SchaltschrankversorgungStart des Notstromaggregatshoch
Abweichung Volumenstrom / DrehzahlVerdacht auf gerissenen Riemen oder verstopften Filtermittel

Eine Auswahl aus 29. Der vollständige Katalog ist Teil des Datenblatts.

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