Umweltfreundliche Labore bauen

Das Demonstrator-Labor des Max Delbrück Center ist fertiggestellt. Es dient als Testfeld für technische Innovationen, mit denen sich die biomedizinische Forschung umweltfreundlicher betreiben lässt. Geplant ist, die gewonnenen Erkenntnisse bei allen Gebäudesanierungen des Zentrums anzuwenden.

 

Im November trugen zwei Forschungsgruppen ihr Arbeitsmaterial in das Demonstrator-Labor auf dem Campus Buch des Max Delbrück Center. Ihr Umzug markierte den Beginn eines ehrgeizigen Experiments: Das Labor ist ein Testfeld für neue technische Lösungen, die helfen sollen, die biomedizinische Forschung nachhaltiger und klimafreundlicher zu gestalten.

Ziel ist es, den Energieverbrauch zu senken, weniger Ressourcen zu verbrauchen und jährlich rund 3.000 Tonnen CO2 einzusparen. Das Demonstrator-Labor ist der erste große Schritt zur Sanierung des gesamten Gebäudes. „Das Team kann nun beurteilen, ob sich unsere Prognosen zu den möglichen Einsparungen bewahrheiten werden“, sagt Ralf Streckwall, der Leiter der Abteilung Technisches Facility Management (TFM). Die Forschenden werden auf der Grundlage ihrer täglichen Erfahrungen Feedback geben – und so einen kontinuierlichen Lernprozess ermöglichen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen in eine umfassende Renovierungsstrategie einfließen.

Veraltete Systeme, hoher Verbrauch

Mit einer Fläche von 10.700 Quadratmetern und rund der Hälfte aller Arbeitsgruppen ist das Max-Delbrück-Haus (MDH) das größte Forschungsgebäude des Zentrums. Seine Infrastruktur allerdings ist veraltet und energieineffizient – die letzte Renovierung liegt fast 25 Jahre zurück. Das MDH verbraucht jährlich etwa 8.000 Megawattstunden, 80 Prozent davon entfallen auf Klimaanlagen. Das entspricht dem Energieverbrauch von mehreren hundert Haushalten. Jedes Jahr verursacht das Max Delbrück Center zudem zirka 20.000 Tonnen CO2. Statistisch gesehen verdoppelt damit jeder Mensch, der hier arbeitet, seinen persönlichen CO2-Fußabdruck. Bis 2038 sollen die Treibhausgas-Emissionen daher die Netto-Null erreichen.

Das interdisziplinäre Projektteam, das das neue Labor entworfen hat, möchte langfristig das gesamte Gebäude mit erneuerbaren Energiequellen betreiben. Das neue Energiekonzept umfasst Wärmepumpen und intelligente Lösungen zur Wärme- und Kältenutzung. Hier betritt das Max Delbrück Center Neuland und entwickelt skalierbare Lösungen, die als Vorbild für andere dienen könnten.

Lüftung nach Bedarf, wiederverwendete Möbel

Ein großes Potenzial für Energieeinsparungen bieten die Lüftungssysteme. Gemäß der deutschen Gefahrstoffverordnung werden Labore in der Regel mit 25 Kubikmetern Luft pro Stunde und Quadratmeter Bodenfläche versorgt. Diese Richtlinie wurde vor langer Zeit erstellt, als die Arbeit mit Gefahrstoffen in Laboren noch häufiger war. Eine groß angelegte Gefahrenbewertung am Max Delbrück Center hat jedoch einen deutlichen Rückgang der Verwendung von Gefahrstoffen durch unsere Forschenden verzeichnet. DNA wird beispielsweise nicht mehr mit Phenol, Chloroform oder Butanol – schädlichen organischen Lösungsmitteln – extrahiert, sondern mit Silikagel-basierten Methoden, die nur geringe Mengen alkoholischer Lösungen erfordern.

Die Gefahrstoffverordnung erlaubt es, die Lüftungsraten zu reduzieren, sofern die Sicherheit der Mitarbeitenden gewährleistet ist. Dies ermöglicht eine flexible Lüftungssteuerung, reduzierte Luftwechselraten und bedarfsorientierte Anpassungen – all diese Maßnahmen werden derzeit im Demonstrator-Labor erprobt und bis 2026 fortgesetzt.

Auf Nachhaltigkeit wird auch an anderer Stelle Wert gelegt: Viele Labortische mit steinernen Arbeitsplatten oder auch Lösungsmittelschränke waren im Max-Delbrück-Haus noch in gutem Zustand. Sie wurden inventarisiert, katalogisiert und, soweit möglich, wiederverwendet. Darüber hinaus lernen die Forschungsteams im Demonstrator-Labor und im gesamten Zentrum, wie sie ihre tägliche Arbeit nachhaltiger gestalten können, indem sie an Programmen wie „My Green Lab“ teilnehmen und die Standards des Laboratory Efficiency Assessment Framework (LEAF) des University College London kennenlernen.

Ein Wissens-Hub für nachhaltige Forschungsbauten

Das Demonstrator-Labor ist nicht nur ein Meilenstein für das Max Delbrück Center, es dient auch als Vorbild für die gesamte Forschungslandschaft. Seit 2023 verantwortet das am Zentrum angesiedelte Helmholtz Kompetenznetzwerk Klimagerecht Bauen (HKB) den Wissenstransfer. Im Jahr 2024 veröffentlichte das HKB Leitlinien zur energieeffizienten Belüftung in Forschungslaboren – eines der Schlüsselthemen des Demonstrator-Labors. In seinen jüngsten Berichten werden zudem Modellprojekte zur Wiederverwendung von Labormöbeln vorgestellt.

„Es war faszinierend zu sehen, wie sich das Demonstrationsprojekt entwickelt hat“, sagt Michael Hinz, der zum ursprünglichen Planungsteam gehörte und heute stellvertretender Leiter des HKB ist. „Das Sanierungsprojekt des Max Delbrück Center könnte wirklich zu einem Vorbild für nachhaltige Forschungsgebäude in Deutschland und darüber hinaus werden.“
 

 

Viel Potenzial bei der Lüftung

Das Projektteam verfolgt drei Schlüsselstrategien, um den Energieverbrauch zu senken:

  1. Umstrukturierung der Labore: Abzugshauben und Gefahrstoffschränke konzentrieren sich auf weniger Räume. Dadurch wird der Bedarf an hohen Luftwechselraten gesenkt.
  2. Effektivere Lüftung: Eine Absaugung direkt an den Labortischen erhöht die Effektivität, Einhausungen um die Geräte reduzieren das zu belüftende Raumvolumen. Beide Maßnahmen zusammen könnten den Lüftungsbedarf im Labor um bis zu 30 Prozent senken – und gleichzeitig die Sicherheit erhöhen.
  3. Verbesserte HLK-Systeme: Geringere Luftgeschwindigkeiten und verbesserte Kanalkonstruktionen helfen, den Energieverbrauch zu senken. Das Team arbeitet zudem daran, Energie- und Luftverluste innerhalb der HLK-Systeme (Heizung, Lüftung, Klimatechnik) zu beseitigen.

 

 

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