TGA-Sanierung ohne Betriebsunterbruch: wie plant man das?

In einem Spital, einem Rechenzentrum, einem Labor oder einer Produktionshalle gibt es keine Bauferien. Der Betrieb läuft, und er läuft weiter, während die Gebäudetechnik erneuert wird. Diese Ausgangslage verändert ein Sanierungsprojekt grundlegend. Nicht die Technik wird schwieriger, sondern die Choreografie. Die einzelnen Handgriffe an Pumpen, Verteilern, Kälteanlagen und Automationsstationen unterscheiden sich kaum von einer Sanierung im leeren Gebäude. Der Unterschied liegt darin, dass jeder dieser Handgriffe zu einem Zeitpunkt geschehen muss, an dem der Betrieb ihn verträgt, und dass er jederzeit rückführbar sein muss.

Dieser Artikel richtet sich an Betreiber, Infrastrukturleiter, Facility Manager und an Unternehmer, die in solchen Umgebungen arbeiten. Er zeigt, wie eine Sanierung geplant wird, bei der Ausfall keine Option ist. Er beschreibt die Werkzeuge, mit denen sich ein solches Projekt beherrschen lässt: die Kritikalitätsanalyse, die temporäre Redundanz, die zonenweise Etappierung, das Umschaltdrehbuch, die Kommunikation und der Notfallplan für die Bauzeit. Diese sechs Werkzeuge greifen ineinander, und keines von ihnen lässt sich weglassen, ohne dass das Risiko an einer anderen Stelle wieder auftaucht.

Kritikalität ist keine Eigenschaft des Gebäudes

Der erste Schritt ist eine Kritikalitätsanalyse, und zwar nicht auf Gebäudeebene, sondern auf der Ebene einzelner Bereiche und Anlagen. Ein Bürogeschoss im selben Haus wie ein Serverraum hat eine völlig andere Toleranz gegenüber einem Unterbruch. Wer das ganze Gebäude gleich behandelt, plant entweder zu teuer, weil er unkritische Bereiche mit demselben Aufwand absichert wie kritische, oder zu riskant, weil er kritische Bereiche unterschätzt. Die Analyse trennt die Bereiche und macht diese Unterschiede sichtbar.

Für jeden Bereich werden drei Grössen bestimmt. Die maximal tolerierbare Unterbruchsdauer beantwortet die Frage, wie lange der Bereich ohne die betreffende Versorgung auskommt. Die zulässigen Zeitfenster legen fest, wann überhaupt eingegriffen werden darf, etwa nachts, an Wochenenden oder in Betriebsferien. Die Auswirkung eines ungeplanten Ausfalls benennt, was konkret passiert: Produktionsausfall, Verlust von Probenmaterial, Verschiebung von Eingriffen, Ausfall von IT-Systemen.

Aus diesen drei Grössen ergibt sich eine Rangfolge, die den ganzen Bauablauf bestimmt. Sie ist keine technische, sondern eine betriebliche Grösse und muss deshalb vom Betreiber kommen, nicht vom Planer. Der Planer kann die Frage stellen und die Antwort strukturieren, aber die Bewertung, wie viel ein Unterbruch in einem bestimmten Bereich kostet, kennt nur der Betrieb. Eine Kritikalitätsanalyse, die am Schreibtisch des Planers entsteht, ist eine Vermutung. Eine, die gemeinsam mit den Bereichsverantwortlichen erarbeitet wird, ist eine Grundlage.

Es lohnt sich, die Analyse schriftlich festzuhalten und von den Bereichsverantwortlichen bestätigen zu lassen. Damit wird aus einer mündlichen Einschätzung eine verbindliche Vorgabe, auf die sich alle Beteiligten während der ganzen Bauzeit berufen können. Ändert sich die Nutzung eines Bereichs während des Projekts, etwa weil ein Labor vorübergehend in andere Räume zieht, wird die Analyse für diesen Bereich neu bewertet. Kritikalität ist damit kein einmalig erhobener Wert, sondern eine Grösse, die über die Projektlaufzeit gepflegt wird.

Redundanz ist die Voraussetzung, nicht das Ziel

Sanieren ohne Unterbruch bedeutet fast immer, temporär redundant zu fahren. Drei Formen sind gebräuchlich, und in vielen Projekten kommen sie nebeneinander vor, je nach Anlagengruppe.

Die bestehende Redundanz nutzen ist die günstigste Variante. Wo zwei Erzeuger, zwei Stränge oder zwei Zuleitungen vorhanden sind, kann einer nach dem anderen bearbeitet werden. Voraussetzung ist, dass die verbleibende Einheit die volle Last trägt, und dass dies vorher nachgewiesen wurde und nicht nur angenommen wird. Gerade in älteren Anlagen ist die zweite Einheit oft nicht mehr auf dem Stand, den die Auslegung einmal vorsah, weil sie über Jahre nur als Reserve mitlief und nie unter Volllast geprüft wurde.

Die temporäre Redundanz aufbauen bedeutet Provisorien: mobile Heizzentralen, mobile Kälteanlagen, Bypassleitungen, temporäre Verteilungen. Provisorien kosten Miete, Platz, Anschlussleistung und Planungsaufwand. Sie sind trotzdem oft günstiger als der Betriebsausfall, den sie verhindern. Ihre Einbindung will jedoch geplant sein: Ein mobiler Kessel braucht eine Aufstellfläche, eine Zuleitung, eine hydraulische Anbindung und eine Einbindung in die Regelung, und all das entsteht nicht über Nacht.

Die gestaffelte Umschaltung baut die neue Anlage parallel zur alten auf und schaltet in definierten Schritten um. Das ist der sauberste Weg, verlangt aber Platz und ein Budget, das den doppelten Bestand während der Übergangszeit trägt. Wo dieser Platz vorhanden ist, ist die gestaffelte Umschaltung fast immer die sicherste Variante, weil sie die alte Anlage als Rückfallebene erhält, bis die neue nachweislich funktioniert.

Welche Variante die richtige ist, entscheidet sich pro Anlagengruppe und ergibt sich aus der Kritikalitätsanalyse. Für die Heizung mag die bestehende Redundanz genügen, für die Kälteversorgung eines Serverraums braucht es das mobile Provisorium, und für die Elektroverteilung einer Produktion ist die gestaffelte Umschaltung der einzige verantwortbare Weg. Diese Entscheidungen werden früh getroffen, weil sie den Platzbedarf, das Budget und den Zeitplan gleichermassen prägen.

Die Bauphasen folgen dem Betrieb, nicht dem Gewerk

In einem leeren Gebäude wird nach Gewerken geplant. Im laufenden Betrieb wird nach Bereichen und Zeitfenstern geplant, und die Gewerke ordnen sich unter. Diese Umkehrung ist der wichtigste Denkschritt für alle Beteiligten, weil sie der gewohnten Projektlogik widerspricht.

Ein bewährtes Vorgehen gliedert das Projekt in Zonen, die betrieblich zusammengehören, und arbeitet Zone für Zone. Innerhalb jeder Zone werden alle Gewerke gebündelt, damit der Bereich nur einmal betroffen ist. Ein Raum, der dreimal für je einen Tag gesperrt wird, ist für den Betrieb schlimmer als ein Raum, der einmal für drei Tage gesperrt wird. Die Bündelung verlangt von den Gewerken, sich zeitlich zu koordinieren, statt jedes für sich den günstigsten Ablauf zu wählen. Genau diese Koordination ist die Kernleistung der Bauleitung in einem solchen Projekt.

Zusätzlich braucht jede Zone einen definierten Zustand am Ende jedes Arbeitsfensters. Nach jedem Nachteinsatz muss der Bereich am Morgen betriebsfähig sein, auch wenn die Arbeiten nicht abgeschlossen sind. Das bedeutet, dass jeder Arbeitsschritt einen rückführbaren Zwischenstand haben muss. Dieser Grundsatz hat mehr Einfluss auf die Ausführungsplanung als jede technische Vorgabe. Er zwingt dazu, Arbeiten in Portionen zu schneiden, die innerhalb eines Fensters vollständig abgeschlossen und in einen sicheren Zustand überführt werden können.

Die Etappierung wird deshalb nicht am Ende der Planung als Ablaufdiagramm ergänzt, sondern steht am Anfang und bestimmt, wie überhaupt konstruiert wird. Leitungen werden so getrennt und mit Absperrungen versehen, dass einzelne Zonen isoliert bearbeitet werden können. Verteiler erhalten temporäre Einspeisemöglichkeiten. Was in einem Neubau nachrangig ist, wird hier zur zentralen Anforderung an das technische Konzept.

Umschaltungen sind Ereignisse mit Drehbuch

Die kritischen Momente eines solchen Projekts sind die Umschaltungen. Sie brauchen kein Konzept, sondern ein Drehbuch. Ein Konzept beschreibt, was erreicht werden soll. Ein Drehbuch beschreibt Minute für Minute, wer was tut und woran man erkennt, dass der Schritt gelungen ist.

Ein Umschaltdrehbuch enthält den Zeitpunkt, die beteiligten Personen mit Erreichbarkeit, die Abfolge der Handlungen mit Zeitangaben, die Kontrollpunkte nach jedem Schritt, das Abbruchkriterium und die Rückfallprozedur. Es wird vorher gemeinsam durchgesprochen, idealerweise in einer Trockenübung. In dieser Durchsprache fallen die Lücken auf, die auf dem Papier unsichtbar bleiben: ein Absperrventil, das erst nach dem Entleeren zugänglich ist, ein Schlüssel, den nur eine bestimmte Person hat, eine Freigabe, die noch fehlt.

Die Rückfallprozedur ist der wichtigste Teil. Sie beantwortet die Frage, was passiert, wenn nach zwei von fünf Schritten etwas nicht funktioniert. Ohne definierten Rückweg wird in dieser Situation improvisiert, und zwar nachts, unter Zeitdruck, von Personen, die seit zehn Stunden arbeiten. Ein sauber vorbereiteter Rückfall bedeutet, dass die Umschaltung jederzeit gefahrlos abgebrochen und der bekannte Ausgangszustand wiederhergestellt werden kann, um sie in einem späteren Fenster erneut anzugehen.

Zur Vorbereitung gehört auch die Frage, welche Betriebszustände vor der Umschaltung getestet werden können. Integrale Tests nach SIA 2046 lassen sich teilweise vorziehen, wenn die neue Anlage parallel aufgebaut wird. Was vorher getestet ist, muss in der Nacht der Umschaltung nicht mehr entdeckt werden. Jede Funktion, die schon bei Tageslicht und ohne Zeitdruck geprüft wurde, ist eine Funktion weniger, die in der kritischen Stunde überraschen kann.

Kommunikation ist Teil der Technik

Im laufenden Betrieb arbeiten Menschen, die nicht am Projekt beteiligt sind und trotzdem betroffen sind. Sie brauchen drei Dinge: rechtzeitige Information, eine benannte Ansprechperson und einen verlässlichen Kanal für Störungsmeldungen. Fehlt eines davon, entstehen Gerüchte, Umgehungen und Konflikte, die den Bauablauf mehr behindern als jedes technische Problem.

Bewährt hat sich ein wöchentlicher Vorausblick mit den geplanten Arbeiten der kommenden Woche, eine schriftliche Ankündigung vor jedem Eingriff mit Bereich, Zeitfenster und Auswirkung sowie eine kurze Rückmeldung nach Abschluss. Diese drei Elemente kosten wenig Aufwand und verhindern die meisten Konflikte. Sie geben dem Betrieb die Möglichkeit, sich einzustellen, Termine zu verschieben oder Vorkehrungen zu treffen, und sie nehmen der Baustelle den Ruf des Unberechenbaren.

Ebenso wichtig ist die Meldekette bei Störungen. Wenn während der Bauzeit etwas ausfällt, muss innerhalb von Minuten klar sein, ob es sich um eine Bauauswirkung oder um eine unabhängige Störung handelt und wer sie behebt. Diese Zuständigkeit gehört schriftlich geregelt, bevor die Baustelle beginnt. Sonst verliert man in der ersten echten Störung wertvolle Zeit mit der Frage, wer überhaupt zuständig ist, statt mit der Behebung.

Der Notfallplan für die Bauzeit

Während einer Sanierung ist die Anlage verletzlicher als im Normalbetrieb. Redundanzen sind reduziert, Provisorien im Einsatz, Automationsfunktionen teilweise deaktiviert. Genau in dieser Phase, in der die Anlage am wenigsten Reserve hat, steigt die Wahrscheinlichkeit einer Störung. Der Notfallplan für die Bauzeit trägt dieser Verwundbarkeit Rechnung.

Ein Notfallplan für die Bauzeit beschreibt für die kritischen Szenarien, was zu tun ist: Ausfall des Provisoriums, Ausfall der verbleibenden Einheit bei reduzierter Redundanz, Wasserschaden, Stromausfall, Brandalarm auf der Baustelle. Für jedes Szenario braucht es eine Sofortmassnahme, eine Alarmierungskette und eine Person mit Entscheidungsbefugnis. Der Plan ist kurz, konkret und für alle Beteiligten zugänglich, damit er im Ernstfall in Sekunden und nicht in Minuten wirkt.

Ergänzend gehört geklärt, welche Ersatzteile und Komponenten während der Bauzeit vor Ort vorgehalten werden. Eine Pumpe, die im Lager steht, ist in dieser Phase mehr wert als eine kurze Lieferfrist. Dasselbe gilt für Dichtungen, Sicherungen, Ventile und Regelkomponenten, deren Ausfall sonst eine ganze Zone lahmlegen würde. Die Vorhaltung kostet gebundenes Kapital, doch sie ist die Versicherung gegen den einen Ausfall, der sonst tagelang nicht behebbar wäre. Wer diese Teile während der Bauzeit ohnehin verbaut, kann die Beschaffung so takten, dass immer ein Reservestück der kritischen Komponenten verfügbar bleibt.

Querverweise zu unseren Fachserien

• Wie die Grundlagen und die Kritikalität systematisch erhoben werden, zeigt Teil 1 unserer Serie zum Sanierungsfahrplan.
• Zur Etappierung und zum Schnitt der Bauabschnitte finden Sie eine Vertiefung in Teil 2 derselben Serie.
• Wie integrale Tests aufgebaut und durchgeführt werden, behandelt unsere Serie zu Funktionskontrollen.
• Für Sanierungen im bewohnten Wohnobjekt gelten eigene Regeln, dazu haben wir einen separaten Fachartikel.

Fazit

Eine Sanierung ohne Betriebsunterbruch ist kein technisches, sondern ein organisatorisches Projekt mit technischem Inhalt. Sie beginnt mit einer Kritikalitätsanalyse durch den Betreiber, sie lebt von belastbarer Redundanz, sie folgt betrieblichen Zonen statt Gewerken, und sie steht und fällt mit Umschaltdrehbüchern, die eine Rückfallebene kennen. Wer diese Punkte vorbereitet, braucht in der Nacht der Umschaltung kein Glück. Wer sie überspringt, verlässt sich genau darauf, und in einem Spital, einem Rechenzentrum oder einer Produktion ist Glück eine denkbar schlechte Grundlage. Die Mehrarbeit in der Planung ist erheblich, doch sie ist um ein Vielfaches günstiger als der eine ungeplante Ausfall, den sie verhindert. Aus diesem Grund gehört die organisatorische Planung in einem solchen Projekt nicht an den Rand, sondern in den Mittelpunkt, und sie beginnt nicht auf der Baustelle, sondern lange davor am Tisch mit dem Betreiber.

Sie haben Fragen dazu?

Sie müssen Ihre Gebäudetechnik erneuern, ohne den Betrieb anzuhalten? Wir erarbeiten mit Ihnen die Kritikalitätsanalyse, planen die Redundanzen und schreiben die Umschaltdrehbücher, die im Ernstfall funktionieren. Sprechen Sie mit uns. Weitere Beiträge zu Sanierung, Gebäudeautomation und Energieeffizienz finden Sie unter wenget.ch/insights.

Quellenverzeichnis

• SIA 2046 «Integrale Tests von Gebäudetechniksystemen» (Ausgabe 2015)
• SIA 118 «Allgemeine Bedingungen für Bauarbeiten» und SIA 118/380 «Allgemeine Bedingungen für Gebäudetechnik»
• VDI 6039 «Facility-Management, Inbetriebnahmemanagement für Gebäude»
• VDI 3810 Blatt 1.1 «Betreiben und Instandhalten von Gebäuden und gebäudetechnischen Anlagen, Heizungsanlagen»
• VDI 3814 Blatt 2.2 «Gebäudeautomation, Planung, Systemintegration und Informationssicherheit»
• SIA 2047 «Energetische Gebäudeerneuerung» sowie Dokumentation SIA D 0249
• SN EN ISO 50001 «Energiemanagementsysteme» für die betriebliche Einbettung von Messung und Überwachung
• Eigene Projekterfahrungen und Praxisbeispiele der WENGET GmbH