Siemens hat die Ergebnisse einer unabhängigen Studie zur Laborlüftung im Bereich Life Sciences vorgestellt. Die Studie wurde zwischen November 2024 und Februar 2025 in Zusammenarbeit mit der H. Lüdi + Co. AG, einem Anbieter von Komponenten und Systemlösungen für Labore und Xcelerator-Partner, durchgeführt. Die Hochschule Luzern (HSLU) in der Schweiz wurde als unabhängiges Forschungs- und Prüfinstitut mit der Durchführung der Messaktivitäten beauftragt. Das Projekt mit dem Namen Pearl war das erste dieser Art, bei dem verschiedene Lüftungs- und Luftverteilungsanlagen für Labore unter kontrollierten, realen Bedingungen verglichen wurden.
Während der Testphase wurden drei verschiedene Luftzufuhranlagen in sieben unterschiedlichen Konfigurationen unter vergleichbaren Bedingungen geregelt und gemessen und bis an ihre Grenzen belastet. Daraus ergeben sich Datenerkenntnisse für jedes System, die den Vergleich bestimmter Situationen unter Berücksichtigung diverser Faktoren wie Sicherheit und Kontaminationskontrolle, Benutzerkomfort, Systemflexibilität, Anpassungsfähigkeit und Lüftungseffizienz ermöglichen.
Die Studie zeigt, dass eine präzise Volumenstromregelung entscheidend ist für mehr Sicherheit, Effizienz und Komfort in Laborumgebungen. Eine Überversorgung mit Luft kann kontrollierte Bedingungen beeinträchtigen sowie zu höheren Kosten und höheren CO2-Emissionen führen. Auffallend war, dass in einigen Szenarien weniger als die Hälfte der Luftmenge benötigt wurde, wodurch eine um 45% bessere Belüftungseffizienz erreicht und eine bessere Abführung von gefährlichen Gasen und Wärme nachgewiesen wurde. Ein besser kontrollierter Volumenstrom führte außerdem zu einer bis zu 29% schnelleren Erholzeit nach simuliertem Verschütten, was die Sicherheit und den Komfort der Nutzer direkt verbessert. Darüber hinaus empfiehlt das Projekt Pearl eine Abkehr von der Gestaltung von Laborräumen für einen einzigen, spezifischen Verwendungszweck hin zur Schaffung flexibler Umgebungen der nächsten Generation, die von null bis zu 300W pro Quadratmeter skalierbar sind.
Während der Durchführung der physischen Tests erstellte Siemens ein digitales Modell des gesamten Projektaufbaus, einschließlich Simulation der Tests selbst. „Der Vergleich unseres digitalen Modells aus dem Projekt Pearl mit realen Messungen ergab eine erstaunliche Genauigkeit. Dank dieser validierten Erkenntnisse können wir die Leistung, Sicherheit und den Komfort zukünftiger Labordesigns direkt im digitalen Zwilling optimieren“, sagte Tim Walsh, Global Solution Director für Life Sciences bei Siemens Smart Infrastructure. Die Ergebnisse der Studie tragen dazu bei, den dringenden Bedarf an sichereren, flexibleren und energieeffizienten Laboren zu decken.
Basierend auf den Erkenntnissen aus dem Projekt hat Siemens das Smart Lab Ecosystem (SLE) weiterentwickelt. Das SLE ist ein modulares Infrastruktur-Kit, mit dem sich anpassungsfähige und skalierbare Laborumgebungen schaffen lassen, die auf spezifische Forschungsbedürfnisse zugeschnitten werden können.
„Das Projekt Pearl ist bahnbrechend für die Laborindustrie“, ist sich Walsh sicher. „Zum ersten Mal verfügen wir über reale Daten, die unsere digitalen Modelle nicht nur bestätigen, sondern uns auch ermöglichen, diese zu verfeinern und Labore zu entwickeln, die hinsichtlich Sicherheit, Komfort und Effizienz wirklich optimal sind. Das Smart Lab Ecosystem baut auf dieser Grundlage auf und bietet unseren Kunden eine komplette, schlüsselfertige Lösung, die sowohl innovativ als auch zukunftssicher ist.“
Link zur PEARL Projekt-Website (Englisch): https://www.siemens.com/project-pearl
