Zero Carbon Building Systems Lab: Projekt zur Klimaforschung an der ETH Zürich

Die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich hat eine besondere Forschungseinrichtung eröffnet: das Zero Carbon Building Systems (ZCBS) 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.

Das ZCBS ermöglicht die Erforschung des Verhaltens von Gebäudebauteilen und -systemen in verschiedenen Klimazonen.
BIld: Architecture and Building Systems, ETH Zürich

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. Das ZCBS-Lab nutzt umfassende Automatisierungslösungen von Siemens Smart Infrastructure. Das digitale Gebäudemanagementsystem „Desigo CC“ steuert und überwacht sämtliche Gewerke und ermögliche einerseits den effizienten Gebäudebetrieb und andererseits spezifische Forschungstests, die unter optimalen Bedingungen durchgeführt werden können, so das Unternehmen. Die Lösung sei so ausgelegt, dass die klimatischen und gebäudetechnischen Anforderungen schnell und flexibel an die entsprechenden Forschungsprojekte und die gewünschten Testparameter angepasst werden können. Das System sammelt alle wichtigen Daten, die von den installierten Sensoren und Feldgeräten generiert werden, und übermittelt diese an das übergeordnete ETH-Leitsystem.

Künstliche Sonne aus LED-Technik

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 u. a. 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, sei weltweit einzigartig.