Laboratoria kunnen energiekosten op veilige wijze nog fors reduceren

12 oktober 2020

Laboratoria spelen een sleutelrol in onze gezondheidszorg, maar zijn vaak grote energieverbruikers. Dit heeft onder meer te maken met de strenge veiligheidseisen waaraan het binnenklimaat moet voldoen. Door de luchtverversing te koppelen aan de bezetting van de zuurkasten kan Siemens de energierekening van labs fors verlagen.

Een recent voorbeeld is de modernisatie en verduurzaming van de laboratoria op Pivot Park in Oss. Als life sciences campus voor farmaceutische innovaties telt een deel van Pivot Park 150 zuurkasten, verspreid over meerdere labs. Werken in zuurkasten is zowel in farmaceutische als chemische laboratoria heel normaal. Deze afgezogen behuizingen met een verstelbare werkopening (meestal een schuifraam) voorkomen onder meer dat laboranten in contact komen met gassen, dampen en (vloei-)stoffen in gevaarlijke hoeveelheden en concentraties. Zuurkasten zijn ook nodig om de kwaliteit van proeven te borgen. Naar schatting staan er in heel Nederland zo’n 25.000 zuurkasten.

Strenge veiligheidseisen

“In laboratoria worden de hoogste eisen gesteld aan de veiligheid van het binnenklimaat”, zegt Lambert Rigter, Business Development Professional bij Siemens Smart Infrastructure. “Je wil dan ook absoluut voorkomen dat laboranten die onderzoek doen naar vaccins besmet worden met een gevaarlijk virus. Het verversen van de lucht is in dit kader heel belangrijk, maar leidt vaak tot hoge energiekosten. Het kost handenvol geld om continu verse lucht de ruimte in te blazen en verontreinigde lucht af te voeren naar buiten. De luchtverversing in labs bedraagt vaak het tien- tot twintigvoudige van die in een kantooromgeving. Er moet bovendien enorm worden gekoeld en verwarmd.”

Onderzoekers zijn volhardende en daardoor wispelturige mensen. Als ze voor een doorbraak staan, gaan ze heus niet om 19 uur naar huis omdat dan de luchtverversing bijna uit wordt gezet.
Lambert Rigter

Constante luchthoeveelheid

Nog veel labs zijn uitgerust met constante luchthoeveelheidsystemen, zogenoemde CAV-regelaars voor Constant Air Volume. Het verversen van de lucht gaat er dag en nacht door. Rigter: “Hierdoor lopen de energiekosten snel op, terwijl dat helemaal niet nodig is. De meeste labs zijn immers niet continu bezet. Op het moment dat er minder of geen mensen aanwezig zijn kun je de luchtververing zonder problemen verlagen van een factor tien naar drie.”

Falende oplossing

Sommige labs proberen de energiekosten te verlagen door de constante toevoer van verse en afvoer van verontreinigde lucht te koppelen aan tijdsschema’s. Er wordt dan bijvoorbeeld alleen tussen 6 uur en 19 uur maximaal  lucht ververst. Later op de avond en ’s nachts staan de CAV-systemen bijna uit. In de praktijk is dit volgens Rigter vaak geen succesvolle oplossing: “Onderzoekers zijn volhardende en daardoor wispelturige mensen. Als ze voor een doorbraak staan, gaan ze heus niet om 19 uur naar huis omdat dan de luchtverversing bijna uit wordt gezet. Er valt altijd wel een techneut te vinden die dit eventjes kan overbruggen. Het komt er meestal op neer dat de CAV-systemen toch weer dag en nacht maximaal draaien.”

Slim automatiseren

Met VAV-regelaars (Variabele Air Volume) zijn wel significante energiebesparingen te behalen. Deze regelaars gaan net als intelligente verlichting, koeling en verwarming naar volle (benodigde) sterkte op het moment dat het lab volledig bezet is. Dit kan in een lab worden gemeten op basis van het aantal zuurkasten dat in bedrijf is. De bezetting van zuurkasten is eenvoudig te bepalen door het aanbrengen van intelligente sensoren op de schuiframen. “Een zeer energie-efficiënte en toch veilige oplossing”, zegt Rigter. “Onze VAV-regelaars voldoen aan de hoogste veiligheidseisen en zijn volledig gecertificeerd.”

Sturen op duurzaamheid

Op Pivot Park heeft Siemens ruim 150 zuurkasten uitgerust met VAV-regelaars. Ze zijn gefaseerd aangebracht terwijl de labs gewoon in bedrijf waren. Om laboranten niet te hinderen tijdens hun werk was de ombouw goed voorbereid. De klus was in zes maanden tijd geklaard. De luchtinvoer en -afvoer is nu variabel gestuurd, ingegeven door de stand van het schuifraam van de zuurkasten. Parallel hieraan kreeg Pivot Park via het Siemens’ energiemanagementsysteem Navigator en gebouwenbeheersysteem Desigo CC inzicht in het energieverbruik per lab. “Hierdoor kunnen ze sturen op menselijk gedrag”, aldus Rigter. “Een duurzame omgang met energie is veelal een kwestie van inzicht. Vergelijk het met de snelheidsmeter in je auto. Pas als je wéét hoe snel je rijdt, lukt het om je aan de snelheidsbeperkingen te houden. Op dezelfde wijze is het meten en inzichtelijk maken van het energieverbruik een vriendelijke manier om mensen aan te sporen tot duurzame energieconsumptie.”

Automatisering

Siemens is ook voor de Rijksuniversiteit Groningen zuurkasten aan het omstellen op VAV-regeling. Wetenschappers en studenten kunnen hierdoor veilig maar toch energie-efficiënt proeven doen. “De eerste 18 zuurkasten zijn al opgeleverd en we gaan nu met de volgende 35 aan de slag. Na de oplevering zorgen we voor het onderhoud zodat onze systemen feilloos blijven functioneren. We kunnen dit kostenbesparend op afstand doen.”

 

De ambitie om duurzaamheid en veiligheid te combineren is natuurlijk niet exclusief voorbehouden aan laboratoria. Rigter: “We doen dit als Siemens ook in heel andere omgevingen, waaronder de industrie. Automatisering is een cruciale bouwsteen in de transitie naar de veilige, comfortabele, efficiënte en milieuvriendelijke samenleving die we met z’n allen voor ogen hebben.”