Siemens heeft de resultaten vrijgegeven van een uitgebreide en onafhankelijke studie naar laboratoriumventilatie binnen de lifescience markt.
De studie werd uitgevoerd tussen november 2024 en februari 2025 samen met H. Lüdi + Co. AG, een leverancier van kerncomponenten en systeemoplossingen voor moderne laboratoria en een partner van Siemens Xcelerator.
De Luzern University of Applied Sciences and Arts (HSLU) in Luzern, Zwitserland, werd als onafhankelijke onderzoeks- en testinstelling ingeschakeld om alle meetactiviteiten uit te voeren. Het project, genaamd "PEARL", was het eerste ter wereld dat verschillende laboratoriumventilatie- en luchtdistributiesystemen onder gecontroleerde, realistische omstandigheden vergeleek.
Tijdens de testfase werden drie verschillende luchttoevoersystemen geregeld en gemeten in zeven verschillende configuraties onder vergelijkbare omstandigheden en tot het uiterste belast. De resultaten zijn een unieke set data-inzichten voor elk systeem, waarbij specifieke situaties kunnen worden vergeleken, met aandacht voor verschillende elementen zoals veiligheids- en verontreinigingscontrole, gebruikerscomfort, systeemflexibiliteit, aanpassingsvermogen en ventilatie-efficiëntie.
De studie toont dat nauwkeurige controle van de luchtstroom van het grootste belang is, wat leidt tot veiligere, efficiëntere en comfortabelere laboratoriumomgevingen. In feite kan een overmatige luchtvoorziening gecontroleerde omstandigheden verstoren, de kosten verhogen en de CO₂-uitstoot verhogen. Opmerkelijk genoeg vereisten sommige scenario's minder dan de helft van het luchtvolume, wat 45 procent betere ventilatie-efficiëntie behaalde en een veel betere verwijdering van gevaarlijke gassen en warmte aantoonde.
Beter gecontroleerde luchtstroom leidde ook tot 29 procent snellere hersteltijden na gesimuleerde lekken, wat direct de veiligheid en het comfort van de gebruiker verbeterde. Bovendien pleit project PEARL voor een verschuiving van het ontwerpen van laboratoriumruimtes voor één specifiek gebruik naar het creëren van flexibele, next-generation omgevingen die kunnen schalen van nul tot 300 watt per vierkante meter. Deze geavanceerde systemen zijn op de juiste grootte en goed gecontroleerd, en leveren precies de hoeveelheid lucht die nodig is om veiligheid en comfort te waarborgen, terwijl ze tegelijkertijd energie besparen en emissies verminderen.
'Het vergelijken van ons PEARL-project digitale model met metingen uit de echte wereld toonde een verbazingwekkende nauwkeurigheid. Deze gevalideerde kennis stelt ons in staat om prestaties, veiligheid en comfort voor toekomstige labontwerpen direct binnen hun digitale tweeling te verfijnen en te optimaliseren', aldus Tim Walsh, Global Solution Director for Life Sciences bij Siemens Smart Infrastructure.
De vraag naar laboratoriumruimte neemt toe in alle belangrijke regio's, gedreven door R&D-investeringen, biotechnologische innovaties en een groeiende pijplijn van nieuwe geneesmiddelen. Alleen al in het Verenigd Koninkrijk wordt geschat: een miljoen vierkante meter extra laboratoriumruimte in de komende vijf jaar om in de verwachte onderzoeksbehoeften te voorzien. De bevindingen van de studie helpen om in te spelen op de dringende behoefte aan veiligere, flexibelere en energiezuinigere laboratoria.
Op basis van de inzichten uit project PEARL heeft Siemens het Smart Lab Ecosystem (SLE) verder verbeterd, een modulaire infrastructuurkit die het mogelijk maakt om zeer aanpasbare en schaalbare laboratoriumomgevingen te creëren die kunnen worden afgestemd op specifieke onderzoeksbehoeften, van basisonderzoek tot faciliteiten met hoge veiligheidsnormen. De SLE maakt tot 80 procent sneller ontwerp en configuratie mogelijk van alle soorten laboratoriumomgevingen tot bio-veiligheidsniveau 2.
'Project PEARL is een gamechanger voor de laboratoriumindustrie', voegt Walsh toe. 'Voor het eerst hebben we praktijkdata die niet alleen onze digitale modellen bevestigt, maar ons ook in staat stelt ze te verfijnen en laboratoria te ontwerpen die echt geoptimaliseerd zijn voor veiligheid, comfort en efficiëntie. Het Smart Lab Ecosystem bouwt voort op deze basis en biedt onze klanten een complete, kant-en-klare oplossing die zowel innovatief als toekomstbestendig is. We bouwen niet alleen laboratoria; We creëren intelligente omgevingen die wetenschappelijk onderzoek zal versnellen en de vooruitgang voor de komende jaren stimuleert.'
