ETH-Einrichtung: „Zero Carbon Building Systems Lab"

Es ermöglicht die Erforschung des Verhaltens von Gebäudebauteilen und -systemen in verschiedenen Klimazonen. Das neue Gebäude, das sich auf dem Areal der Hochschule befindet, umfasst zwei Stockwerke mit verschiedenen Testzellen, Klimakammern und Versuchsräumen. Im Rahmen der bestehenden Industriepartnerschaft mit der ETH Zürich hat Siemens die neue Forschungseinrichtung mit modernen digitalen Gebäudetechnologielösungen ausgestattet, darunter auch für Gebäudebetrieb und -management. Die Technologien sind Teil des Siemens Xcelerator-Portfolios. Das Labor ermöglicht es, experimentelle Forschung und Systemtests im Maßstab 1:1 durchzuführen. Erforscht werden aktive und passive Technologien der Energieversorgung, Automatisierung und Klimatisierung von Gebäuden unter verschiedenen Umweltbedingungen. Initiiert wurde das Labor von der Professur für Architektur und Gebäudesysteme der ETH Zürich unter der Leitung von Prof. Dr. Arno Schlueter, der seit vielen Jahren mit Siemens zusammenarbeitet. „Im Forschungsumfeld und für die Umsetzung von Forschungserkenntnissen in die Praxis sind flexibel einsetzbare, digitale Systeme und das entsprechende Industrie-Know-how überaus wichtig“, erklärt Schlueter. Das ZCBS-Lab nutzt umfassende Automatisierungslösungen von Siemens Smart Infrastructure. Das digitale Gebäudemanagementsystem Desigo CC steuert und überwacht sämtliche Gewerke und ermöglicht einerseits den effizienten Gebäudebetrieb und andererseits spezifische Forschungstests, die unter optimalen Bedingungen durchgeführt werden können. Die Siemens-Lösung ist so ausgelegt, dass die klimatischen und gebäudetechnischen Anforderungen schnell und flexibel an die entsprechenden Forschungsprojekte und die gewünschten Testparameter angepasst werden können. Das Siemens-System sammelt alle wichtigen Daten, die von den installierten Sensoren und Feldgeräten generiert werden, und übermittelt diese an das übergeordnete ETH-Leitsystem. Matthias Rebellius, CEO von Siemens Smart Infrastructure, freut sich, dass bei diesem Leuchtturmprojekt Siemens-Technologie zum Einsatz kommt: „Mit unserem Gebäudemanagementsystem ist die Basis gelegt, um die bestehenden ETH-Systeme bei Bedarf weiterzuentwickeln und in Zukunft möglicherweise an die offene digitale Gebäudeplattform Building X anzuschließen, die Teil von Siemens Xcelerator ist.“ Siemens Xcelerator ist eine offene digitale Geschäftsplattform, die die digitale Transformation für Kunden in allen Infrastrukturen und Branchen schneller und skalierbar macht. Die Plattform kam im Juni 2022 auf den Markt und wurde seither kontinuierlich weiterentwickelt. Zusammen mit einem leistungsstarken Partner-Ökosystem und einem Marktplatz unterstützt Siemens Xcelerator Unternehmen bei ihrer digitalen Transformation.

Bewährte Zusammenarbeit zwischen Siemens und ETH Zürich

Das ZCBS-Lab ist nicht nur gebäudetechnisch, sondern auch baulich überaus flexibel konzipiert. Die einzelnen Räume lassen sich bei Bedarf verbinden oder separieren. Dies ermöglicht unter anderem vergleichende oder isolierte Tests von Bauteilen und Gebäudesystemen, z. B. für die effiziente Kühlung oder integrierte Stromproduktion durch Solartechnologie. Auch Nutzerakzeptanzstudien lassen sich in einzelnen Testzellen durchführen. Bei ihren Versuchen können die Forschenden die gesamte Gebäudeautomation bis hinunter auf die Feldebene selbständig regeln und quasi per Knopfdruck vom Betriebs- in den Forschungsmodus wechseln. Highlight der neuen ETH-Einrichtung ist ein Raum mit einem Sonnenemulator. In dieser Testanlage können – neben Temperatur und Luftfeuchtigkeit – solare Einwirkungen im Tagesverlauf nachgebildet werden. Eine solche Forschungseinrichtung mit einer integrierten künstlichen Sonne, die auf energieeffizienter LED-Technik basiert, ist weltweit einzigartig. Die strategische Partnerschaft zwischen der ETH Zürich und Siemens hat eine lange Tradition. Bereits seit 2009 unterstützte Siemens die Finanzierung der Professur „Sustainable Building Technologies“. Durch diese Förderung konnte die ETH Zürich ihre Forschung und Lehre im Bereich Nachhaltigkeit und Energie weiter ausbauen. Nebst dem Thema „Nachhaltiges und digitales Bauen“ arbeiten Siemens und die ETH Zürich auch im Bereich „Mobilität der Zukunft“ eng zusammen.