Campus als Versuchslabor: TUM sammelt Daten für effizientere Gebäude

Steigende Betriebskosten und nach wie vor zu hohe Emissionen zählen aktuell zu den größten Herausforderungen im Gebäudebetrieb. Gleichzeitig wächst der Bedarf, wissenschaftliche Erkenntnisse in konkrete Anwendungen zu überführen, die auch im realen Betrieb bestehen. Die Technische Universität München hat deshalb ein Reallabor gestartet: Am Campus Garching werden in Kooperation mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft aktuell zahlreiche Daten erhoben, die helfen sollen den Campus- und Gebäudebetrieb zu optimieren.

Gebäudebetrieb: Neue Chancen durch Digitalisierung

„Die gegenwärtigen gesellschaftlichen Herausforderungen – insbesondere der Klimawandel, die Ressourcenknappheit sowie der hohe Energie- und Emissionsanteil des Gebäudesektors – verdeutlichen den Bedarf an praxisorientierten Lösungen“, so die TUM zur Motivation ihres Living Labs. Gleichzeitig böte die Digitalisierung erhebliche Potenziale, um Gebäude, Infrastrukturen und betriebliche Prozesse effizienter und nachhaltiger zu gestalten.

Pilotgebäude soll Daten liefern

Entsprechend werden am Campus Garching der Technischen Universität München jetzt zahlreiche Daten erhoben: 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 beispielsweise 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.

Nachhaltigkeitsstrategie: 80 % weniger Emissionen

Alle Aktivitäten sind Teil der umfassenden 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. Dabei sollen Großwärmepumpen mit umweltfreundlichen Kältemitteln eingesetzt werden, die durch intelligente Regelungssysteme optimiert betrieben werden sollen. 

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.

[TUM / Marc Daniel Schmelzer]