Siemens hat die Ergebnisse einer umfangreichen, unabhängigen Studie zur Laborlüftung in Life‑Science‑Bereichen veröffentlicht. Zwischen November 2024 und Februar 2025 wurde im Rahmen des Projekts „PEARL“ in Zusammenarbeit mit Partnern wie H. Lüdi + Co ein Vergleichstest durchgeführt, bei dem unterschiedliche Lüftungs‑ und Luftverteilungssysteme unter realen Bedingungen geprüft wurden. Die gewonnenen Erkenntnisse liefern neue, praxisnahe Daten zu Sicherheit, Energieeffizienz, Flexibilität und Komfort. Diese Grundlagen lassen sich direkt auf die Planung, Optimierung und den Betrieb moderner Labore anwenden.
Zentrale Rolle präziser Luftvolumenregelung für Sicherheit und Effizienz
Im Testverlauf wurden verschiedene Luftzufuhranlagen in mehreren Konfigurationen bewertet. Eine zentrale Schlussfolgerung der Studie ist, dass eine präzise Steuerung des Luftvolumenstroms entscheidend für eine sichere, effiziente und komfortable Laborumgebung ist. Eine Überversorgung mit Luft kann die gewünschten kontrollierten Bedingungen beeinträchtigen und zugleich zu höheren Kosten sowie höheren CO2‑Emissionen führen. In einigen Szenarien wurde festgestellt, dass deutlich weniger Luftmenge benötigt wird, was zu einer um fünfundvierzig Prozent gesteigerten Belüftungseffizienz führte und gleichzeitig eine verbesserte Ableitung von gefährlichen Gasen und Wärme zeigte. Zudem zeigte eine optimierte Volumenstromregelung eine bis zu neunundzwanzig Prozent schnellere Erholzeit nach simulierten Verschüttungen, was sowohl Sicherheit als auch Nutzerkomfort erhöht.
Siemens sieht Flexibilität als Zukunftskriterium für Laborräume
Auf Basis der Studienergebnisse empfiehlt das Projekt „PEARL“, bestehende Laborentwürfe weiterzuentwickeln: weg von starren, zweckgebundenen Räumen hin zu skalierbaren Umgebungen, die von null bis 300 Watt pro Quadratmeter Energiebedarf angepasst werden können. Diese flexiblen Systeme sind so ausgelegt, dass sie genau die erforderlichen Luftmengen zur Aufrechterhaltung von Sicherheit und Komfort liefern und gleichzeitig Energie einsparen und CO2 reduzieren.
Siemens nutzt digitalen Zwilling zur Validierung und Optimierung
Begleitend zu den physischen Messungen wurde ein digitales Modell des Versuchsaufbaus einschließlich der Simulationen erstellt. „Der Vergleich unseres digitalen Modells aus dem Projekt ‚PEARL‘ mit realen Messungen ergab eine erstaunliche Genauigkeit“, sagt Tim Walsh, Global Solution Director Life Sciences bei Siemens Smart Infrastructure. Auf dieser validierten Grundlage lassen sich Leistung, Sicherheit und Komfort zukünftiger Labordesigns bereits im digitalen Zwilling optimieren.
Beitrag zur Deckung des steigenden Laborflächenbedarfs
Angesichts erheblicher Investitionen in Forschung und Entwicklung, der Weiterentwicklung biotechnologischer Prozesse und einer wachsenden Pipeline neuer Medikamente steigt der Bedarf an Laborflächen weltweit. Für das Vereinigte Königreich wird beispielsweise ein Bedarf von rund einer Million Quadratmeter zusätzlicher Laborfläche in den kommenden Jahren prognostiziert. Die Studienergebnisse tragen dazu bei, den Bedarf an sichereren, flexibleren und energieeffizienten Laborräumen zu decken.
Weiterentwicklung des Siemens Smart Lab Ecosystem
Basierend auf den Studienergebnissen hat Siemens sein Smart Lab Ecosystem weiterentwickelt. Dieses modulare Infrastruktur‑Kit ermöglicht die flexible und skalierbare Planung und Konfiguration unterschiedlichster Laborumgebungen – von der Grundlagenforschung bis hin zu Hochsicherheitsbereichen der Biosicherheitsstufe zwei. Durch den Einsatz des Ecosystems lassen sich Planungs‑ und Konfigurationsprozesse um bis zu achtzig Prozent beschleunigen.
„Das Projekt ‚PEARL‘ ist bahnbrechend für die Laborindustrie“, so Walsh. „Zum ersten Mal verfügen wir über reale Daten, die digitale Modelle nicht nur bestätigen, sondern verfeinern. Damit können wir Labore entwickeln, die in puncto Sicherheit, Komfort und Effizienz wirklich optimal sind. Das Smart Lab Ecosystem baut auf dieser Grundlage auf und bietet Kunden eine vollständige, zukunftssichere Lösung. Wir schaffen nicht nur Laborräume, sondern intelligente Umgebungen, die wissenschaftliche Fortschritte beschleunigen.“
