Reallabor für datengetriebenen Campus- und Gebäudebetrieb

Foto TUM LivingLabGarching
Bild: Uli Benz / Technische Universität München, 2017

Herausforderungen wie Klimawandel, Ressourcenknappheit sowie der hohe Energie- und Emissionsanteil des Gebäudesektors verdeutlichen den Bedarf an praxisorientierten Lösungen. Gleichzeitig bietet die Digitalisierung erhebliche Potenziale, um Gebäude, Infrastrukturen und betriebliche Prozesse effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Hochschulen nehmen im Rahmen der Nachhaltigkeitstransformation traditionell eine zentrale Rolle als Orte der Forschung und Lehre ein. Gleichzeitig wächst der Bedarf, wissenschaftliche Erkenntnisse in konkrete Anwendungen zu überführen, die auch im realen Betrieb bestehen.

Vor diesem Hintergrund soll der Campus Garching der Technischen Universität München im Rahmen eines Pilotprojekts als digitales und nachhaltiges Living Lab dienen. Ziel ist ein integrierter Ansatz, der Forschung, Lehre, Transfer und Betrieb miteinander verzahnt und innovative Technologien, Prozesse und Systeme im realen Campusbetrieb erprobt. Im Fokus stehen derzeit insbesondere die Themen Mobilität, Energie und Gebäude. Neben der Umsetzung dedizierter Projektstellen für Energie- und Mobilitätsmanagement ist ein Pilotgebäude ein zentraler Bestandteil des Living Labs: das Zentrum für Energie und Information, ein Lehr- und Forschungsgebäude der Energie- und Materialwissenschaften.

Darin werden digitale Technologien auf verschiedenen Ebenen des Gebäudebetriebs erprobt. So kommen z.B. Ersatzmodelle für Gebäudeenergiesimulationen basierend auf künstlicher Intelligenz zum Einsatz. Diese beziehen Gebäudeinformationen aus unterschiedlichen Quellen und analysieren und optimieren auf dieser Grundlage den Energiebedarf sowie das Sanierungspotenzial. Darüber hinaus können die entwickelten Modelle auch die Nutzerinteraktion berücksichtigen: Hierzu werden die Ersatzmodelle mit Innenraumdaten verknüpft, um den Nutzenden Feedback zu energieeffizientem Verhalten zu geben. Ergänzend dazu werden gebäudetechnische Anlagen mittels technischem Anlagenmonitoring hinsichtlich ihrer Effizienz und Optimierungspotenziale untersucht.

Diese Aktivitäten sind Teil der Nachhaltigkeitsstrategie der Technischen Universität München. Ziel ist eine Reduktion der Scope-1- und Scope-2-Emissionen um 80% bis 2030 gegenüber dem Referenzjahr 2021. Parallel zur Entwicklung und Erprobung effizienter Betriebsstrategien für das Pilotgebäude wird die Energieversorgung des Campus Garching im Rahmen eines Contracting-Modells auf eine CO2-neutrale Wärmeversorgung umgestellt. Das Pilotprojekt Living Lab Campus Garching läuft derzeit bis 2027. Das Projektende ist dabei nicht als Abschluss, sondern als Ausgangspunkt weiterer Entwicklungen zu verstehen: Die Vision ist, das Projekt gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft in den Bereichen Energie, Gebäude und Mobilität schrittweise von einem einzelnen Pilotgebäude zu einem campusweiten, datengetriebenen und nachhaltigen Living Lab weiterzuentwickeln, das Forschung, Lehre, Transfer und Betrieb langfristig miteinander verbindet.