Stunden bis zur Bewertung
Bis geklärt ist, ob eine Grenzwertüberschreitung eine Charge betrifft, vergeht Zeit – weil niemand die Zeitreihen der beteiligten Größen nebeneinanderlegen kann.
Environmental Monitoring System (EMS)
Umgebungsbedingungen lückenlos im Griff – vom Sensor bis zum Audit-Bericht.
Wir planen, realisieren und betreuen Environmental Monitoring Systeme für regulierte und kritische Umgebungen – auf Basis von AVEVA System Platform mit der Operations Management Interface (OMI). Ein System für alle Standorte, alle Räume, alle Messgrößen.
Ausgangslage
Viele Messwerte. Wenig Überblick.
In gewachsenen Anlagen liegen die Daten dort, wo sie entstanden sind: Temperatur im Kälteregler, Differenzdruck in einem lokalen Anzeigegerät, Partikelzähler mit eigener Software, Feuchte auf einem Datenlogger, dessen Auswertung einmal im Monat als Excel-Tabelle exportiert wird. Jede Insel hat ihr eigenes Alarmkonzept, ihre eigene Zeitbasis und ihre eigene Vorstellung davon, was ein Grenzwert ist.
Nachweise aus Fragmenten
Der Beleg, dass ein Wert über den gesamten Zeitraum eingehalten wurde, wird aus mehreren Quellen zusammengesetzt. Jede Handbewegung dabei ist ein Angriffspunkt.
Alarme ohne Priorität
Meldungen, die niemand mehr ernst nimmt, weil zu viele davon kommen und keine davon einer klaren Handlung zugeordnet ist.
Das Prinzip
Ein System. Alle Umgebungsdaten.
Ein Environmental Monitoring System erfasst die für Ihr Produkt, Ihren Prozess oder Ihre Infrastruktur kritischen Parameter kontinuierlich, bewertet sie gegen definierte Grenzwerte und dokumentiert beides revisionssicher.
Es alarmiert, bevor eine Abweichung zum Schaden wird, und liefert auf Knopfdruck den Nachweis, dass die Bedingungen eingehalten wurden. Bedient wird es über eine einheitliche Oberfläche – am Leitstand, am Arbeitsplatz und mobil. Erweitert wird es über die Jahre, ohne dass die Grundarchitektur angefasst werden muss.
Nutzen
Was sich im Betrieb ändert
Früh erkennen
Mehrstufige Warn- und Alarmgrenzen mit Vorwarnung, Verzögerungszeiten und Trendüberwachung. Sie reagieren auf die Entwicklung, nicht erst auf die Überschreitung.
Nachweisen ohne Nacharbeit
Jeder Messwert, jeder Alarm und jede Quittierung wird mit Zeitstempel und Benutzer archiviert. Berichte entstehen per Vorlage statt per Copy-Paste.
Einheitlich skalieren
Räume, Anlagen und Standorte folgen derselben Objektstruktur. Neue Räume kommen als Instanz einer geprüften Vorlage dazu – nicht als Neuentwicklung.
Unabhängig bleiben
Offene Standardschnittstellen zu Sensorik, Gebäudeleittechnik und übergeordneten Systemen. Sie binden sich nicht an einen einzelnen Gerätehersteller.
Umfang
Was überwacht wird
Welche Größen relevant sind, entscheidet Ihr Prozess – nicht der Katalog. Wir nehmen die Messstellen auf, ordnen sie den Nachweispflichten zu und ergänzen gezielt dort, wo heute eine Lücke besteht.
Anbindung über gängige Feldbus- und Netzwerkprotokolle, Steuerungen verbreiteter Hersteller, Gebäudeleittechnik, Messgeräte mit eigener Schnittstelle sowie Bestandssysteme über Datei- oder Datenbankimport.
Klima
- Temperatur
- rel. Feuchte
- Taupunkt
- abs. Feuchte
Luftführung
- Differenzdruck
- Luftgeschwindigkeit
- Volumenstrom
- Luftwechselrate
- Filterbelegung
Reinheit
- Partikelzahl
- Luftkeimzahl
- Sedimentation
Gase & Stoffe
- CO₂
- O₂
- VOC
- brennbare Gase
- toxische Gase
Medien & Versorgung
- Reinstwasser
- Druckluft
- technische Gase
- Kälte
- Wärme
Gebäude & Sicherheit
- Leckage
- Türstatus
- Schleusenverriegelung
- Netzausfall
- USV
Energie & Umwelt
- Strom
- Wärme
- Wasser
- Emissionen
- Abwasser
Einsatzgebiete
Wo ein EMS zum Einsatz kommt
Die Anforderungen unterscheiden sich – überwacht wird in einem Reinraum anderes als in einem Rechenzentrum, und der Nachweis geht einmal an die Behörde, einmal an den Kunden, einmal an die Versicherung. Die Systembasis bleibt dieselbe.
Pharma, Biotech und Medizinprodukte
Reinräume und Reinraumzonen, Herstellungs- und Abfüllbereiche, Isolatoren und RABS, Sterilbereiche, Labore. Überwacht werden unter anderem Partikel, Differenzdruck, Temperatur, relative Feuchte, Luftwechsel und Keimbelastung. Die Dokumentation muss den Anforderungen an elektronische Aufzeichnungen genügen und im Audit vorlagefähig sein.
PartikelDifferenzdruckAudit TrailChargenbezug
Lagerung und Distribution temperaturgeführter Güter
Kühl- und Tiefkühllager, Wirkstofflager, Quarantänebereiche, Kühlzellen, Klimakammern, Ultratiefkühlschränke, Verladezonen und temperaturgeführte Logistikketten. Schwerpunkt: lückenlose Temperatur- und Feuchtehistorie, Alarmierung außerhalb der Betriebszeiten und der Nachweis der Kühlkette bis zur Auslieferung.
KühlketteRufbereitschaftMKT
Krankenhaus und Gesundheitswesen
Operationssäle, Aufbereitungseinheiten für Medizinprodukte, Zytostatika- und Krankenhausapotheken, Blut- und Gewebebanken, Labore, Medikamentenkühlschränke. Schwerpunkt: Raumluftqualität, Temperatur und Feuchte in den Zonen sowie die Temperaturüberwachung sensibler Präparate.
OP-KlimaBlutbankApotheke
Lebensmittel- und Getränkeindustrie
Produktions- und Reifungsräume, Kühlhäuser, Hygienezonen, Verpackungsbereiche. Schwerpunkt: Temperatur, Feuchte, Hygienezonentrennung und die Dokumentation für HACCP-Nachweise und Kundenaudits.
HACCPHygienezonenReifung
Halbleiter, Elektronik und Feinmechanik
Reinräume, ESD-Bereiche, Mess- und Kalibrierräume, Fertigungslinien mit engen Klimafenstern. Schwerpunkt: Partikelzahl, Temperatur- und Feuchtestabilität, Vibrationen und Luftströmung.
ISO 14644ESDVibration
Rechenzentren und kritische technische Infrastruktur
Serverräume, Colocation-Flächen, Technikräume, USV- und Batterieräume, Netzknoten. Schwerpunkt: Raum- und Rack-Temperatur, Feuchte, Kaltgang-/Warmgang-Trennung, Leckageerkennung, Kühlleistung und die Anbindung an das Störungsmanagement.
Rack-TemperaturLeckageUSV
Chemie und Prozessindustrie
Produktionsanlagen, Tanklager, Abluft- und Abwasserpfade, Lagerbereiche für Gefahrstoffe. Schwerpunkt: Emissions- und Immissionswerte, Gaswarnanlagen, Umweltkennzahlen und Berichtspflichten gegenüber Behörden.
EmissionenGaswarnungBehördenbericht
Forschung, Universitäten und Prüflabore
Analytik- und S1/S2-Labore, Klimaschränke, Kryolager, Tierhaltungsbereiche, Prüfstände. Schwerpunkt: Probenintegrität, Alarmierung bei Geräteausfall und Nachweisführung für Akkreditierungen.
KryolagerKlimaschrankAkkreditierungMuseen, Archive und Bibliotheken
Depots, Ausstellungsräume, Vitrinen, Restaurierungswerkstätten. Schwerpunkt: enge Temperatur- und Feuchtekorridore über lange Zeiträume, Lichtbelastung und Nachweisführung gegenüber Leihgebern und Versicherern.
KlimakorridorLux-BelastungLeihverkehrGebäude- und Anlagenbetrieb allgemein
Bürogebäude, Produktionsstandorte, Schulen und öffentliche Gebäude. Schwerpunkt: Raumluftqualität und CO₂, Energie- und Verbrauchskennzahlen, Behaglichkeit und die Verbindung von Umweltdaten mit dem Instandhaltungsprozess.
CO₂EnergiekennzahlenInstandhaltung
Plattform
Warum AVEVA System Platform mit OMI
AVEVA System Platform ist keine HMI-Software mit angebautem Archiv, sondern eine objektorientierte Plattform für SCADA-, MES- und IIoT-Anwendungen. Für ein EMS ist das der entscheidende Unterschied: Sie modellieren einmal, was ein „Reinraum Klasse C" ist, und rollen dieses Modell danach auf beliebig viele Räume aus.
Einmal modelliert, beliebig instanziiert
Die Anlage wird als hierarchisches Objektmodell abgebildet – Standort, Gebäude, Zone,
Raum, Messstelle. Jeder Raumtyp ist eine Vorlage mit definierten Messgrößen,
Grenzwerten, Alarmprioritäten und Archivierungsregeln. Ändert sich eine Regel, ändert
sie sich an der Vorlage und wird auf alle abgeleiteten Objekte verteilt.
Im Klartext: Der Aufwand für Raum 40 ist ein
Bruchteil des Aufwands für Raum 1 – und die Konfiguration ist über alle Räume hinweg
nachweislich identisch.
AVEVA OMI
Die Operations Management Interface stellt die Visualisierung bereit. Aufgebaut ist sie aus ViewApps, die ein Layout mit mehreren Panes kombinieren; in die Panes werden OMI-Apps eingebettet – Übersichten, Trends, Alarmlisten, Navigation, Kennzahlen, Dokumente oder Web-Inhalte.
- Kontextsensitiv: Der Bediener wählt einen Raum im Navigationsbaum; Trend, Alarmliste und Grenzwerte folgen automatisch. Ein Bild bedient alle Räume.
- Rollengerecht: Operator, QA und Instandhaltung bekommen eigene ViewApps auf derselben Datenbasis.
- Ergonomisch: Zurückhaltende Grundfarben, Farbe reserviert für Abweichungen, Detail auf Abruf.
- Mehrere Endgeräte: Neben dem Desktop-Client steht ab System Platform 2023 R2 ein OMI Web Client im Browser zur Verfügung.
Process Historian
Der integrierte Historian archiviert Messwerte in hoher zeitlicher Auflösung und komprimiert sie verlustarm für die Langzeitablage. Trends über lange Zeiträume lassen sich unmittelbar aufziehen, Zeitreihen unterschiedlicher Messstellen und Standorte im selben Diagramm vergleichen. Abfragen über Standard-SQL halten die Anbindung an bestehende Auswerte- und Berichtswerkzeuge offen.
Meldungen, die eine Handlung auslösen
Alarme werden am Objekt definiert, nicht am Bild – mit Priorität, Verzögerung, Hysterese, Unterdrückung während geplanter Zustände (Reinigung, Wartung, Raum außer Betrieb) und Zuordnung zur betroffenen Anlage. Quittierung, Kommentierung und Weiterleitung an Leitstand, E-Mail oder Meldesystem sind Teil des Modells.
Die Vorwarnung um 12:00 löst eine Prüfung aus – die Alarmgrenze wird nicht erreicht, die Charge bleibt unberührt.
Architektur, Verfügbarkeit und Sicherheit
Skalierung
Verteilte Architektur vom Einzelplatzsystem bis zur standortübergreifenden Installation.
Redundanz
Optionen für Applikations- und Datenerfassungsebene sowie für die Archivierung.
Pufferung
Lokale Zwischenspeicherung in der Erfassungsebene – Netzunterbrechungen hinterlassen keine Lücken in der Historie.
Rechte
Rollenbasierte Verwaltung mit Anbindung an das Active Directory.
Netztrennung
Trennung von Automatisierungs- und Büronetz nach den gängigen Zonenmodellen der Anlagensicherheit.
Standortübergreifend
Optionale Anbindung an AVEVA CONNECT für die gemeinsame Auswertung mehrerer Werke.
Regulierte Umgebungen
Dokumentation, die im Audit standhält
Ein EMS im regulierten Umfeld wird nicht danach beurteilt, wie gut es misst, sondern danach, wie belastbar es das Gemessene dokumentiert. Wir legen die Systeme so aus, dass sie die üblichen Anforderungen an elektronische Aufzeichnungen erfüllen:
- Vollständiger, nicht abschaltbarer Audit Trail über Konfigurations- und Bedienhandlungen
- Benutzerverwaltung mit personenbezogener Anmeldung, Rollen und – wo gefordert – elektronischer Signatur mit Begründungspflicht
- Zeitsynchronisation aller Komponenten über eine gemeinsame Zeitquelle
- Schreibgeschützte Archivierung mit definierter Aufbewahrungsfrist und geprüftem Rücksicherungsverfahren
- Berichtsvorlagen für periodische Auswertungen, Abweichungsberichte und Chargendokumentation
Bezugsrahmen, in dem wir arbeiten
EU-GMP-Leitfaden Annex 1 und Annex 11 · 21 CFR Part 11 · ISO 14644 für die Reinraumklassifizierung · GAMP 5 als Vorgehensmodell für die computergestützte Systemvalidierung.
Unser Beitrag zur Validierung
Wir liefern die Dokumentation, die Ihr Validierungsprozess braucht – Lastenheft-Review, Funktions- und Designspezifikation, Traceability-Matrix, Testfälle sowie Unterstützung bei IQ, OQ und PQ.
Zur Klarstellung: Die Validierung des Systems verantwortet der Betreiber. Wir unterstützen sie mit Spezifikationen, Testfällen und Begleitung – wir ersetzen sie nicht.
Zusammenarbeit
Was wir übernehmen
Analyse
Aufnahme der Messstellen, Grenzwerte und Nachweispflichten. Bewertung der vorhandenen Sensorik. Anforderungsdokument.
Konzept
Systemarchitektur, Objektmodell, Alarm- und Berechtigungskonzept, Schnittstellenplanung, Aufwand und Zeitplan.
Realisierung
Aufbau der Galaxy, Objektvorlagen, OMI-Oberflächen, Historisierung, Berichte, Anbindung der Feldebene.
Inbetriebnahme
Werksabnahme und Abnahme vor Ort, Anwenderschulung, Begleitung der Qualifizierung, Übergabe der Dokumentation.
Betrieb
Wartungsvertrag, Störungsbereitschaft, Versionspflege, Erweiterungen im laufenden Betrieb.
Retrofit: Bestehende Anlagen lassen sich schrittweise überführen – zuerst die Datenerfassung parallel zum Altsystem, dann die Oberfläche, zuletzt die Ablösung. Ein Produktionsstillstand ist dafür in der Regel nicht erforderlich.
Häufige Fragen
Was Kunden vor dem Projekt wissen wollen
Können wir unsere vorhandene Messtechnik weiterverwenden?
In den meisten Fällen ja. Entscheidend ist, ob die Geräte eine auslesbare Schnittstelle haben. Was fehlt, ergänzen wir gezielt – ein EMS ist kein Grund, funktionierende Sensorik zu tauschen.
Wie lange dauert ein Projekt?
Ein überschaubarer Standort mit [XX] Messstellen ist typischerweise in [XX] Wochen in Betrieb. Den belastbaren Rahmen nennen wir nach der Analysephase.
Was passiert bei einem Netzwerk- oder Serverausfall?
Die Datenerfassung puffert lokal und überträgt nach, sobald die Verbindung wieder steht. Für Anwendungen, die keine Unterbrechung zulassen, planen wir die betroffenen Komponenten redundant.
Arbeitet das System standortübergreifend?
Ja. Mehrere Standorte lassen sich in einem gemeinsamen Modell abbilden und zentral auswerten, während jeder Standort autonom weiterläuft.
Wie greifen wir mobil auf das System zu?
Über den OMI Web Client im Browser sowie über die Alarmweiterleitung an E-Mail oder ein Meldesystem.
Sind wir nach dem Projekt von Ihnen abhängig?
Nein. Sie erhalten die vollständige Dokumentation und die Rechte an der Konfiguration. Auf Wunsch schulen wir Ihre Techniker so, dass sie Erweiterungen selbst vornehmen können.
Sprechen wir über Ihre Anlage.
Schildern Sie uns, welche Räume und Werte Sie überwachen müssen und wo Ihre Dokumentation heute Lücken hat. Sie bekommen eine ehrliche Einschätzung, ob und in welchem Umfang sich ein EMS für Sie rechnet.
Fotos auf dieser Seite: Unsplash (Noah Gremmert, Kevin Ache) und Pexels (Karola G / kaboompics.com, imeenhae, BI ravencrow, ed br, Pavel Danilyuk, Alexander Churakaev). Details im Bildnachweis.