Mit einem smarten Campus zu Net-Zero

Building of University of Birmingham

Wie die Universität Birmingham mit digitaler Technologie und den richtigen Partnern den Campus der Zukunft baut.

Die Universität Birmingham hat große Pläne: Sie will ihre Campusse in Birmingham und Dubai zu den intelligentesten der Welt machen. So schlägt die Universität zwei Fliegen mit einer Klappe: Die Digitalisierung schafft die Grundlagen für eine schrittweise Dekarbonisierung. Und mit der Einbindung der universitären Infrastruktur ins Internet-of-Things (IoT) ergeben sich neue Möglichkeiten für Lehre und Forschung. Siemens unterstützt die Universität auf dem Weg zum smarten, dekarbonisierten Campus.

 

Die Hochschullandschaft ist im Umbruch – und das nicht erst seit gestern: Globale Trends wie die Digitalisierung, die wachsende Vernetzung unserer Gesellschaften und der zunehmende internationale Wettbewerb bringen neue Herausforderungen mit sich: Den Schulen muss es gelingen, mit ihren Bildungsangeboten die gesellschaftlichen und technologischen Entwicklungen zu antizipieren.

 

Sie müssen sich so positionieren, dass sie für eine internationale, mobile Studierendenschaft ebenso attraktiv sind wie für renommierte Forschende und Dozierende. Entscheidend ist, dass für Lehre, Forschung und universitäres Leben angemessene Infrastruktur vorhanden ist. Dabei ist die Nachhaltigkeit zu einem wichtigen Wettbewerbsfaktor geworden – im sozialen, im ökologischen und im ökonomischen Sinn des Wortes.

Frankfurt Messe, Halle 11.0 Stand B56, 02 Okt - 06 Okt

Besuchen Sie uns auf der Light + Building 2022!

Auf der weltweit führenden Messe für Licht- und Gebäudetechnik zeigen wir, wie die drängenden Herausforderungen der Urbanisierung und des Klimawandels durch die Vernetzung von Energiesystemen, Gebäuden und Industrien bewältigt werden können.

Smart infrastructure is sustainable infrastructure.

Wir möchten das Erlebnis unserer Studierenden verbessern, neue Forschungsmöglichkeiten schaffen und unseren CO2-Fußabdruck deutlich verringern.
 Professor Tim Jones, Prorektor und stellvertretender Rektor der Universität Birmingham

Mit dem Ausbruch von Covid-19 hat sich der Blick auf die physische Infrastruktur verändert. Plötzlich war der Einsatz digitaler Kommunikations- und Kollaborationstools unumgänglich, um den Universitätsbetrieb aufrecht zu erhalten. Und damit stellte sich auch die Frage welche Bedeutung ein Campus als physischer Ort der Forschung und des Lernens, der Zusammenarbeit und des Austauschs in Zukunft haben soll. Wie können sich der digitale und der physische Raum ideal ergänzen – und wie greifen sie sinnvoll ineinander?

 

Die Universität Birmingham hat sich mit solchen Fragen in den letzten Jahren vertieft auseinandergesetzt. Im Jahr 1900 gegründet, zählt die traditionsreiche Institution mit rund 38.000 Studierenden heute zu den größten Universitäten Englands. Seit 2018 ist die Uni zudem in Dubai präsent. Dort hat sie im Frühling 2022 ein topmoderner neuer Campus für mehr als 3.000 Studierende eröffnet.

 

An beiden Standorten hat die Universität in den nächsten Jahren Großes vor: "Unser Ziel ist es, den Campus der Zukunft zu schaffen, indem wir mithilfe modernster Technologien unsere Standorte in Edgbaston und Dubai zu den intelligentesten der Welt machen", sagt Professor Tim Jones, Prorektor und stellvertretender Rektor der Universität Birmingham.

 

Mit der umfassenden Digitalisierung ihrer Infrastruktur verfolgt die Uni mehrere Ziele: „Wir möchten das Erlebnis unserer Studierenden verbessern, neue Forschungs- und Innovationsmöglichkeiten schaffen und gleichzeitig unseren CO2-Fußabdruck deutlich verringern“, so Jones. 

23.000 Sensoren liefern Datengrundlage für die Net-Zero-Zukunft

Doch wie dekarbonisiert man einen altehrwürdigen Campus, der über 200 Gebäude umfasst, von denen einige über 100 Jahre alt sind? – Um diese Herausforderung anzugehen, arbeitetet die Universität Birmingham mit Siemens zusammen - einem Partner, mit dem viele Gemeinsamkeiten bestehen: „Wie für die Universität Birmingham steht auch für Siemens die Innovation im Zentrum des Handelns“, sagt Faye Bowser Head of Energy & Performance Services GB&I, bei Siemens. Sie und ihr Team haben schon andere Universitäten in Großbritannien bei der Reduktion des CO2-Fussabdrucks unterstützt und können diese Erfahrungen nun einbringen.

 

„Wir haben bei vorangegangenen Projekten eine Methode entwickelt, um einen Campus schrittweise zu dekarbonisieren“, sagt Bowser. „Diese umfasst drei Phasen: Die Reduktion des Energieverbrauchs, die Digitalisierung der Infrastruktur und die Eigenproduktion von erneuerbarer Energie.“ 

Wie für die Universität Birmingham steht auch für Siemens die Innovation im Zentrum des Handelns.
Faye Bowser, Head of Energy & Performance Services GB&I bei Siemens

In einem ersten Schritt werden auf dem Universitätsgelände Edgbaston rund 23.000 IoT-Sensoren von Enlighted installiert. Damit wird die Uni Birmingham zur ersten Hochschule der Welt, welche die Internet-of-Things-Technologie (IoT) weitflächig einführt. „Ziel ist es, aus den Daten, die wir so erheben können, neue Erkenntnisse zu gewinnen“, sagt Faye Bowser. So liefert die Sensorik beispielsweise Informationen zu Gebäudenutzung, Beheizung und Stromverbrauch Mit Hilfe von Software lässt sich analysieren, wo wie viel Energie verbraucht wird – und ob ihr Einsatz auch gerechtfertigt ist. So macht es zum Beispiel wenig Sinn, einen Raum zu beheizen, der den ganzen Tag nicht genutzt wird. Solche Ineffizienzen lassen sich künftig aufspüren und beheben.

 

Zudem erstellt die Uni gemeinsam mit Siemens einen digitalen Zwilling des Energiesystems auf dem Campus – auch dies erhöht die Transparenz und schafft Entscheidungsgrundlagen für Optimierungen.

 

„Erstes Projektziel ist es, den Energiebedarf zu minimieren“, sagt Bowser. „Es macht keinen Sinn, teure Erzeugungs- und Speicherinfrastruktur zu installieren, bevor der Bedarf so niedrig wie möglich ist.“ Dabei geht es nicht bloß um elektrische Energie, sondern auch um Wärme und Mobilität – sprich um die umfassende Optimierung des gesamten Energiesystem. „Es gibt keine einzelne Technologie, die einen bestehenden Campus in einen Net-Zero-Campus verwandeln kann“, betont Bowser, „Es geht also darum, ein hochkomplexes System zu verstehen und zu optimieren.“ 

Die Zusammenarbeit mit einem Partner wie Siemens ist der erste Schritt auf dem Weg zu einem Net-Zero-Campus.
Tim Jones

„Wir werden die Art und Weise, wie wir den Campus nutzen, wie wir die Infrastruktur nutzen, wie die Menschen arbeiten und wie sie lernen, effizienter gestalten. Und wenn wir durch die Intelligenz des Campus und die verfügbaren Daten mehr darüber erfahren, wird das zu einer Verhaltensänderung beitragen, die uns hoffentlich an den Punkt bringt, den wir erreichen müssen."

Living Lab schafft neue Möglichkeiten für angewandtes Lernen und die Forschung

Neben der Verringerung des CO2-Fussabdrucks schafft das Gemeinschaftsprojekt neue Möglichkeiten für Lehre und Forschung: In einem “Living Lab” werden Studierende Energiebedarf und -erzeugung anhand von Live-Daten aus allen Standorten untersuchen – auf Systemebene ebenso wie auf Ebene der einzelnen Erzeuger, Verbraucher und Prosumenten. Davon erhoffen sich Uni wie auch Siemens spannende neue Einsichten – nicht zuletzt aufgrund der Dimensionen des Projekts: Zusammengenommen haben die Standorte Edgbaston und Dubai die Grundfläche einer Großstadt – und einen entsprechenden Energiebedarf. „Das Projekt bietet den Studierenden die einmalige Chance, das im Hörsaal Gelernte in der Praxis anzuwenden und anhand der Campus-Infrastruktur neue Einsichten zu gewinnen“, sagt Faye Bowser.

 

Zugleich schafft das Projekt eine Plattform für Spitzenforschung: Siemens wird ein Team von Doktorierende an der Universität in Großbritannien und auf dem Campus Dubai sponsern. Deren Forschungsprojekte werden von Siemens und der Uni gemeinsam konzipiert und gehen auf wichtige Herausforderungen in den Bereichen Daten, Technologie, urbane Systeme und Netto-Null-Ziele ein.

Das Projekt bietet Studierenden die Chance, das im Hörsaal Gelernte in der Praxis anzuwenden und anhand der Campus-Infrastruktur neue Einsichten zu gewinnen.
Faye Bowser

Schritt für Schritt zu Net-Zero

Damit forscht die Universität an ihrer eigenen Zukunft mit: Denn die zusammen mit Siemens entwickelte Roadmap, die den Weg zu Net-Zero weist, hat noch nicht auf alle Fragen eine konkrete Antwort: Wie sieht ein nachhaltiges Mobilitätskonzept für den Campus aus? Wie und wo soll auf dem Campus erneuerbare Energie erzeugt werden? Oder: Welche Potenziale bergen Strom-, Gas-, Wasser- und Wärmenetze? Solche Fragen werden in den nächsten Jahren systematisch beantwortet, auch mit Hilfe der neuen Datenquellen.

 

Und wie bei einer Partnerschaft üblich gehen Siemens und die Uni diese Schritte gemeinsam: Siemens wird über die nächsten zehn Jahre ein Büro für Energie- und IoT-Dienstleistungen betreiben, um die Universität mit Technologie und Branchenkompetenz zu unterstützten. Dass es der Universität Birmingham mit der Dekarbonisierung ernst ist, hat sie bereits bewiesen: Allein in den letzten Jahren hat sie die betriebliche Nachhaltigkeit deutlich verbessert. Unter anderem hat sie ihr Ziel für 2020 erreicht, die CO2-Emissionen um 20 Prozent zu senken. Mit der Vision des smarten Campus werden nun die restlichen 80 Prozent ins Visier genommen.

24. May 2022

Bilder: Siemens AG