VDI 3814 Gebäudeautomation (GA)

VDI 3814 ist die deutsche Umsetzung der internationalen DIN EN ISO 16484-Normenreihe für Gebäudeautomationssysteme. Sie konkretisiert die Projektierungsverfahren, Automationsfunktionen und Kommunikationsstandards (z. B. BACnet nach ISO 16484-5). Zusammen mit der integrierten VDI 3813 (ehemals Raumautomation) bildet sie das Rückgrat der GA-Normung in Deutschland. VDI 3814 wurde an die überarbeiteten ISO 16484-Teile angepasst und berücksichtigt aktuelle Themen wie IT-Sicherheit.

• Energieeffizienz (DIN EN 15232 / ISO 52120): EN 15232 bewertet Gebäude nach ihrer automatisierungstechnischen Ausstattung mit Effizienzklassen A–D. VDI 3814 fordert entsprechende Automationsfunktionen (z. B. bedarfsgeregelte Lüftung, Nachtabsenkung), die zur Erreichung von Energieeinsparzielen (z. B. im Rahmen des Gebäudeenergiegesetzes) beitragen.

• Gesetzliche Vorgaben: Anforderungen aus dem Gebäudeenergiegesetz (GEG), der Mess- und Eichverordnung (z. B. Einspeisung erneuerbarer Energie) oder DIN-Normen (z. B. DIN V 18599) fließen über die funktionalen Spezifikationen in die Automationsplanung ein (z. B. CO₂-geregelte Lüftung, Temperaturalarme).

• Technische Richtlinien: Weitere relevante Normen und VDI-Richtlinien (z. B. VDI 6022 für Lüftungshygiene, VDI/VDE 2185 zur IT-Sicherheit) sind ebenfalls zu beachten.

VDI 3814 wird in Leistungsverzeichnissen und Pflichtenheften als Referenz für Anforderungen, Akzeptanzkriterien und Dokumentationspflichten herangezogen. Anforderungen an die GA, Inbetriebnahme- und Abnahmekriterien werden anhand der Norminhalte definiert. Für FM-Verträge bedeutet dies, dass Leistungsbeschreibungen (Lastenheft), Abnahmeprotokolle und Übergabedokumente (Betreiber- und Wartungshandbuch) den Vorgaben der VDI 3814 folgen. Service Level Agreements (SLAs) und Abnahmekriterien werden auf diesem Fundament aufgebaut, sodass nach Übergabe in den Regelbetrieb alle vertraglichen Anforderungen überprüfbar sind.

Gebäudeautomation (GA) umfasst alle Einrichtungen und Dienstleistungen zur automatisierten Steuerung, Regelung, Überwachung und Bedienung der technischen Gebäudeausrüstung.

• GA-Funktion: Eine spezifische Aufgabe oder Wirkung des Automationssystems (z. B. Temperaturregelung, Schichtprogramm) nach VDI 3814.

• Datenpunkt: Ein einzelner Messwert oder Steuerungswert (digital oder analog), beispielsweise ein Sensorwert oder eine Aktorstellung.

• Alarminstanz: Eine Meldung, die auf eine Grenzwertüberschreitung oder einen Systemfehler hinweist.

• Benutzerrollen/Autorisierung: Die Vergabe von Zugriffsrechten für Bedienung und Wartung, u. a. umgesetzt durch Rollenkonzepte.

Die FM-Organisation und Projektbeteiligten übernehmen entlang des GA-Lebenszyklus klare Rollen.

Verantwortlichkeiten sollten in einem Governance-Modell (z. B. RACI) klar zugewiesen werden. Der Betreiber (Eigentümer/Investor) ist typischerweise rechenschaftspflichtig für Zielentscheidungen, während das FM-Betriebsteam für die operative Umsetzung sorgt. Fachplaner und Integratoren liefern spezifizierte Lösungen, und Wartungsdienstleister führen Inspektionen und Reparaturen durch. Zuständigkeiten für Änderungen, Tests und Dokumentationen müssen verbindlich geregelt sein, um Nachvollziehbarkeit und Auditierbarkeit zu gewährleisten.

Die Gebäudeautomation hat primär das Ziel, den Betrieb der technischen Anlagen sicher, komfortabel und energieeffizient zu gestalten. Sie optimiert Klima-, Lüftungs-, Heizungs- und Beleuchtungsprozesse und schafft Transparenz über Anlagenzustand und Energieverbrauch. Automationsfunktionen halten Sollwerte automatisch ein, koordinieren Abläufe und erkennen Störungen.

Funktionale Domänen: VDI 3814 unterscheidet Raumautomation (z. B. Einzelraumregelung in Büros) und Anlagenautomation (zentrale Systeme wie Lüftungs- oder Kälteanlagen). Die Managementebene umfasst darüber hinaus Datenvisualisierung, Alarmweiterleitung und Energiemonitoring. Moderne Systeme arbeiten funktions- und aufgabenorientiert, sodass einzelne Regler verbundene Anlagenabschnitte selbstständig regeln können.

• Feldebene: Sensoren (Temperatur, Druck, Feuchte, Präsenz) und Aktoren (Ventile, Schalter, Antriebe) sind direkt an den Anlagen installiert.

• Automationsebene: Dezentrale Regler (z. B. DDC-Controller) sammeln die Feldwerte, führen Regelalgorithmen aus und kommunizieren untereinander.

• Managementebene: Das zentrale Leitsystem (GLT/SCADA) fasst alle Informationen zusammen und bietet Bedienoberflächen, Alarmmanagement und Berichts-Tools.

Diese Ebenen sind über Netzwerke (Feldbus, Ethernet, WLAN) verbunden, wobei offene Protokolle (BACnet, OPC UA, KNX etc.) Interoperabilität sicherstellen. Durch die Digitalisierung verwischen die Ebenen: Intelligente Feldgeräte kommunizieren direkt mit der Managementebene, und Cloud-Dienste erlauben ortsunabhängige Zugriffe.

• Zuverlässigkeit: Kritische Funktionen (z. B. Notstrombelüftung) können Redundanzen erfordern.

• Sicherheit: Physikalische und IT-Sicherheit der GA-Komponenten nach entsprechenden Vorgaben (z. B. VDI/VDE 2185).

• Dokumentation: Schaltpläne, Softwarestände und Parametrierungsdaten sind fortlaufend zu aktualisieren.

• Lebenszyklusmanagement: Eine definierte Baseline (Soll-Ist-Dokumentation) wird bei Übergabe festgelegt, um spätere Änderungen kontrolliert durchführen zu können.

Für das FM bedeutet dies, dass klare Vorgaben für Monitoring und Alarmierung, feste Sollwerte und Schnittstellen definiert sein müssen. Eine vollständige Dokumentationsbasis (Betriebs- und Wartungshandbuch, GA-Systemdokumentation) bildet die Voraussetzung für einen sicheren Betrieb und ist die Ausgangsbasis für spätere Veränderungen.

In der Planungsphase bilden die Bedarfsplanung und das Betreiberkonzept die Grundlage für das GA-Design. Dabei werden zunächst die Anforderungen des Betreibers und der Nutzer erfasst: Raumprofile, Nutzungszeiten, Komfortvorgaben (Temperatur, Luftqualität) und Energieziele werden in einem Lastenheft zusammengefasst. Das Betreiberkonzept definiert, wie die GA im Betrieb organisiert ist (z. B. Zuständigkeiten, Eskalationswege, Ansprechpartner im Störfall).

• Funktions- und Leistungsbeschreibung: Festlegung des Automationsumfangs (z. B. welche Räume Einzelraumregelung erhalten, welche Anlagen zentral gesteuert werden). Erstellung des GA-Funktionskatalogs (z. B. Heiz- und Kühlregelung, Lüftungsoptimierung).

• Schnittstellenkonzept: Definition aller relevanten internen und externen Schnittstellen, einschließlich Signalübergaben (Brandmeldeanlage, Aufzugsteuerung), Datenschnittstellen zu CAFM/ERP und Energiezählern. Für jede Schnittstelle werden Protokoll, Datenformat und Verantwortlichkeit festgelegt.

• Bedien- und Alarmkonzept: Gestaltung von Bedienoberflächen und Benutzerrechten (wer darf Zeitprogramme, Sollwerte ändern), Festlegung von Alarmkategorien (Prioritäten, Empfänger, Bearbeitungsregeln). Ein Alarmmanagement-Konzept beschreibt, wie Störmeldungen weitergeleitet und quittiert werden.

• Inbetriebnahme- und Abnahmekonzept: Basierend auf den Anforderungen werden Akzeptanzkriterien und Testfälle definiert. Beispielsweise werden Messpunkte aus dem Lastenheft als Parameter für Funktionstests verwendet. Dieses Konzept legt fest, welche Abnahmetests wann durchzuführen sind.

Diese Planungsunterlagen dienen als Referenz für alle weiteren Schritte. Das Betreiberkonzept sichert ab, dass die GA bei FM-Übernahme betriebsbereit ist. Das Schnittstellenkonzept stellt sicher, dass technische und organisatorische Übergabepunkte geklärt sind. Der formale Test- und Abnahmeplan gewährleistet, dass der FM-Betrieb nur ein vollständig geprüftes System übernimmt.

VDI 3814 definiert eine Sammlung standardisierter Automationsfunktionen (Funktionsblöcke) und Makrofunktionen.

• Regelungsfunktionen: PID-Temperaturregelung, Druckregelung für Pumpen.

• Zeitprogramme: Steuerung von Komponenten nach Tages- oder Wochenplänen.

• Sicherheitsfunktionen: Lüftungsausfallmeldung, Feuerwehreinsatzschaltung.

• Energieoptimierung: Nachtabsenkung, Freikühlung, Wärmerückgewinnung.

• Managementfunktionen: Alarmweiterleitung, Systemselbstdiagnose, Benutzerverwaltung.

Für jede Funktion gibt es gemäß VDI 3814 eine genaue Beschreibung der Ein- und Ausgänge sowie der Arbeitsweise. Diese Normierung ermöglicht eine konsistente Planung und Dokumentation: Planer verwenden vordefinierte Funktionsblöcke, und die Ergebnisse werden in Funktionslisten erfasst.

Die Standardisierung erleichtert die Stördiagnose und Wartung: Ein bekanntes Funktionsschema vereinfacht die Fehlersuche (z. B. Plausibilitätsprüfung bei Abweichungen) und unterstützt Wartungsverträge (z. B. regelmäßige Funktionsprüfungen). Außerdem ist die Rückverfolgbarkeit gewährleistet: Anforderungen lassen sich über den implementierten Funktionsblock bis zu den Testergebnissen (Inbetriebnahmeprotokoll) zurückverfolgen. Dies verbessert die Qualität der Inbetriebnahme und bildet eine systematische Basis für spätere Änderungen.

Alle relevanten Datenpunkte (Messwerte, Sollwerte, Schaltbefehle) werden systematisch erfasst und benannt. Üblicherweise wird dazu ein durchgängiges Adressierungskonzept verwendet (z. B. der Anlagenkennzeichnungsschlüssel, AKS, nach VDI 3814 Teil 4.1). In einer Punkteliste werden jedem Datenpunkt Angaben wie Ort/Zugehörigkeit, Parameterart, Einheit und Zuständigkeit zugewiesen. Diese Liste verschafft dem Betreiber Transparenz über die Hardware- und Softwarestruktur des GA-Systems. Wesentlich sind auch Funktionslisten, in denen alle realisierten Automationsfunktionen mit Zuordnung zu Anlagenteilen und zentralen Parametern (z. B. Sollwerte) aufgelistet sind.

• Alarmliste: Alle definierten Alarminstanzen mit Beschreibung, Priorität, Meldeweg und Reaktionsvorgabe. Sie operationalisiert das Alarmmanagement und ermöglicht eine strukturierte Störfallbearbeitung.

• Trendliste (Messwerthistorie): Festlegung, welche Messgrößen protokolliert werden. Trends (z. B. Raumtemperaturen, Energieverbräuche) dienen als Nachweis der Betriebsperformance und für Langzeitanalysen.

• Funktionsliste: Dient als Referenz für Abnahmen und Änderungen: Sie zeigt, welche Funktionen implementiert und geprüft wurden.

Diese Listen bilden die Betriebslinie des GA-Systems. Änderungen müssen hier fortgeschrieben werden, damit stets ein aktuelles Bild vorliegt. Über passende Schnittstellen (z. B. GA-CAFM-Integration) können diese Daten auch in CAFM/CMMS übernommen werden. Beispielsweise fließen Zählerstände, Laufzeiten von Komponenten oder Wartungsaktivitäten in das CAFM ein, wodurch der FM-Betrieb jederzeit aktuelle Informationen für Instandhaltungsplanung und Reporting erhält.

Ziel der Systemintegration ist ein ausfallsicheres Gesamtsystem. VDI 3814 fordert, dass alle internen und externen Schnittstellen der GA klar definiert und vertragsseitig berücksichtigt werden.

• Technische Schnittstellen: Physikalische Verbindungen (Bussysteme, Netzwerke), Kommunikationsprotokolle (BACnet, OPC UA, Modbus) und logischer Datenaustausch.

• Funktionale Schnittstellen: Art der übermittelten Daten (Messwerte, Steuerbefehle, Alarme), Aktualisierungsintervalle, Auflösung und Format.

• Organisation und Zuständigkeiten: Klare Zuweisung, wer welche Schnittstelle betreut. Bei mehreren Gewerken (z. B. Elektro, HKLS) muss geklärt sein, welches Gewerk welches Signal liefert oder empfängt.

• IT-Sicherheit: GA-Komponenten werden oft in IT-Netzwerke eingebunden. Entsprechend sind Maßnahmen wie Netzwerksegmentierung (VLANs), Firewalls, Benutzerverwaltung und VPN-Zugriff für Fernwartung umzusetzen.

• Netzplan mit Topologie und Systemübersicht.

• Liste aller externen Anbindungen (GLT, CAFM, FM-System, Versorger).

• Sicherheitsrichtlinien (Passwortrichtlinien, Update-Prozeduren).

• Nachweise zur Integration (Abnahmeprotokolle für jede Schnittstelle).

Durch systematisches Schnittstellenmanagement wird sichergestellt, dass z. B. Wartungsarbeiten an einem Teilsystem nicht unkontrolliert andere Bereiche beeinträchtigen. Die Dokumentation der Integration (Schnittstellendefinitionen, Koordinationsergebnisse) ist ein wesentliches FM-Asset für Fehlersuche und zukünftige Weiterentwicklungen.

Bevor ein GA-System in den Regelbetrieb übergeben wird, müssen alle Unterlagen vollständig vorliegen (Schaltpläne, Softwarelisten, Bedienanleitungen). Ebenso müssen Hardware und Netzwerke betriebsbereit installiert sein.

• Funktionstests: Jede Automationsfunktion wird geprüft. Typische Tests sind z. B. das Nachstellen von Soll-Ist-Abweichungen (Heizung ein/aus, Ventileinstellung ändern), Auslösen von Alarmbedingungen (z. B. Anheben des CO₂-Werts) oder das Durchspielen von Lastszenarien (z. B. Abschalten von Komponenten).

• Rückverfolgbarkeit: Jeder Test wird mit der Anforderung aus dem Lastenheft verknüpft. Sämtliche Soll- und Ist-Werte werden dokumentiert.

• Abweichungsmanagement: Mängel und Abweichungen werden protokolliert (Mängelliste), priorisiert und behoben. Nur wenn alle kritischen Abweichungen beseitigt sind, gilt das System als abnahmefähig.

• Abnahmeprotokolle mit den Prüfergebnissen.

• Aktualisierte Punktelisten, Funktions- und Alarmlisten.

• Benutzer- und Wartungshandbücher für das GA-System.

• Betriebshandbuch: Zusammenfassung der Betriebsprozesse und Ansprechpartner.

• Schulungsunterlagen und Schulungsnachweise für das Betreiberpersonal.

• SLAs und Kontaktdaten der GA-Dienstleister.

Der FM-Betrieb übernimmt das System offiziell erst nach Erhalt dieses vollständigen Pakets. Alle Daten sollten in der CAFM-/Dokumentenstruktur abgelegt sein, damit sie dem Betrieb und der Wartung jederzeit zur Verfügung stehen.

Überwachung und Alarmmanagement: Im laufenden Betrieb werden alle GA-Komponenten permanent überwacht. Sensor- und Aktorwerte sowie Statusmeldungen werden historisiert. Bei Abweichungen oder Grenzwertüberschreitungen löst die GA Alarme aus, die nach Dringlichkeit klassifiziert sind. Das FM-Betriebspersonal bearbeitet diese Meldungen nach definierten Prozessen. Eine Leitwarte protokolliert eingehende Alarme und stellt sicher, dass verantwortliche Stellen informiert werden.

• Vorbeugende Wartung: Kalibrierung von Sensoren, Austausch von Verschleißteilen, Überprüfung von USV und Lüftern in Schaltschränken usw.

• Bedingungsorientierte Wartung: Moderne Systeme erlauben Zustandsüberwachung (z. B. Vibrations- oder Drucksensorik), um Wartungsintervalle dynamisch anzupassen.

• Software-Wartung: Regelmäßige Updates der Controller-Software und Visualisierung. Alle Versionsstände werden dokumentiert.

Das GA-System unterstützt die Instandhaltung, indem es Wartungsintervalle verwaltet und Arbeitsaufträge an das CAFM/CMMS liefert. Dabei können Intervalle statisch (zeitbasiert) oder dynamisch (auf Basis von Laufzeiten oder Zählerwerten) festgelegt sein. Alle Wartungs- und Serviceaktivitäten sollten idealerweise im CAFM protokolliert werden.

Bei Störungen (Hard- oder Software-Ausfall) arbeitet FM nach definierten Abläufen. Kritische Anlagen haben häufig vertragliche Verfügbarkeitsanforderungen (SLAs) mit festgelegten Ausfall- und Reaktionszeiten. Die GA kann in Notfällen Fallback-Strategien aktivieren (z. B. Notstrombetrieb). Nach Behebung der Störung wird der Vorfall dokumentiert und analysiert, um Wiederholungen zu vermeiden.

• Verfügbarkeit: Anteil der Betriebszeit, in der das System ohne Störung funktioniert.

• Alarmqualität: Verhältnis signifikanter zu Fehlalarmen.

• Reaktionszeit: Zeitspanne vom Alarm bis zur Störbehebung.

• Energiekennwerte: Z. B. spezifischer Energieverbrauch je Quadratmeter, ermittelt aus Trendliste-Auswertungen.

Regelmäßige Betriebsberichte (Dashboards, Reports) visualisieren diese Kennzahlen. Ein technisches Monitoring-System kann die GA-Daten mit Gebäudedaten verknüpfen und umfassende Analysen ermöglichen. Eine lückenlose Dokumentation aller Betriebszustände und Vorfälle im CAFM sorgt für Nachvollziehbarkeit und bildet die Basis für kontinuierliche Optimierung.

Systematisches Änderungsmanagement sichert die langfristige Funktionsfähigkeit des GA-Systems.

• Antragsstellung: Dokumentation des Änderungswunsches (z. B. CAFM-Ticket oder Änderungsformular).

• Bewertung: Technische und wirtschaftliche Prüfung, ggf. mit Risikoanalyse.

• Freigabe: Ein Change-Board oder verantwortliches Gremium entscheidet über Umsetzung.

• Umsetzung: Implementierung im GA-System durch den Integrator.

• Test und Abnahme: Verifizierung der Änderung, analog zur Inbetriebnahme.

• Dokumentation: Aktualisierung aller betroffenen Unterlagen (Punktelisten, Funktionslisten, Schaltpläne, Schemata).

• Archivierung: Abschlussprotokoll und Revisionsinformationen werden revisionssicher abgelegt.

Alle Softwarestände und Dokumente erhalten Versionskennzeichnungen. Festgelegte Baselines (z. B. der als abgenommen dokumentierte Systemzustand) dienen als Referenz. Ein Änderungsregister ermöglicht einen revisionssicheren Nachweis aller Anpassungen am System.

Veraltete Geräte und Protokolle werden in definierten Zyklen ersetzt. FM-seitig werden Automationsplattformen und Gerätetypen über das Portfolio vereinheitlicht, um Skaleneffekte zu nutzen. Beispielsweise kann eine neue Generation von Leittechniksystemen in allen Liegenschaften eingeführt werden, um Schulungs- und Wartungsaufwand zu reduzieren.

Zur konsistenten Anwendung von VDI 3814 im FM können standardisierte Vorlagen und Checklisten bereitgestellt werden.

• Betreiberkonzept-Vorlage: Formular zur Erfassung von Organisationsstruktur, Zuständigkeiten und Eskalationswegen.

• Lastenheft-/Funktionsspezifikation: Gliederungshilfen für Anforderungen, Raumprofile, Klima- und Energieziele.

• Funktions- und Punktelisten: Vorlagen für die strukturierte Erfassung aller Automationsfunktionen und Datenpunkte.

• Alarmlisten-Template: Checkliste zur Definition von Alarmen und Abläufen.

• Abnahmeprotokoll: Standardisiertes Prüfprotokoll mit Soll/Ist-Spalten und Abweichungsdokumentation.

• Änderungsantrag-Formular: Formular zur Dokumentation von Änderungswünschen mit Freigabewerkflow.

Diese Toolkits stellen sicher, dass bei Ausschreibung, Planung, Betrieb und Wartung einheitliche Kriterien und Nachweise Anwendung finden. FM-Mitarbeiter profitieren von klaren Richtlinien und strukturierter Dokumentation aller GA-bezogenen Informationen.