Editorial
2017 ist das Jahr, in dem das smart living lab international abgehoben ist und sein bestehendes Netzwerk weiter ausgebaut hat.
Als erstes war die Schweizer Teilnahme am internationalen Wettbewerb für Solarhäuser, dem US Solar Decathlon. Eine einmalige Gelegenheit, um das Wissen und das Know-how des freiburgischen smart living labs zu präsentieren. Der Sieg der Schweiz zeigte die Wichtigkeit des NeighborHub-Konzepts als Modell für nachhaltigen Wohnraum. Das smart living lab wurde 2014 von Grund auf neu geschaffen. Es entwickelte sich zu einer konsolidierten akademischen Allianz zwischen der EPFL, der Hochschule für Technik und Architektur sowie der Universität Freiburg. Das smart living lab baute ein inter-institutionelles Team auf, entwickelte Partnerschaften mit über 40 öffentlichen und privaten Organisationen und schuf die nötigen Gegebenheiten, damit die Studierenden und Professoren den Prototypen eines Solar-Gebäudes entwerfen, montieren, demontieren und in die USA schicken konnten. Der Sieg, insbesondere die Strom-, Ingenieur- und Architekturwettkämpfe, waren für alle in diesem einzigartigen Projekt beteiligten Personen eine grosse Belohnung.
Das Jahr 2017 war aber auch entscheidend, da wir das zukünftige Gebäude des smart living lab in zahlreichen in- und ausländischen Publikationen bekannt machen konnten.
Zudem bot das Jahr 2017 auch die Gelegenheit, viele neue fachübergreifende und kooperative Projekte zu entwickeln, die durch die wachsende Anzahl an Forschenden im smart living lab aufgegriffen wurden. Dieser Jahresbericht 2017 enthält eine Liste der Forschungsprojekte nach Forschungsschwerpunkten und Forschergruppe, und gibt zudem Auskunft über die verschiedenen Finanzierungsquellen sowie private Partnerschaften.
Zu den Forschungsprojekten zählen Demo-, Forschungs- und Bildungsprojekte, Sozial- und Verhaltensstudien sowie die Entwicklung neuer Prozesse und Methoden. Viele von ihnen erfolgten in Zusammenarbeit mit privaten Partnern wie Stromanbietern, Leuchtmittelherstellern, Architekten, Spezialisten für Energie und Lebenszyklusanalyse, Startups und Generalunternehmern. Möge die Zukunft für das smart living lab noch viele weitere erfolgreiche und entscheidende Partnerschaften und dessen Forschungsaktivitäten im Bereich des Wohn- und Lebensraums der Zukunft bereithalten!
Etienne Marclay, Vize-Präsident EPFL, und Olivier Curty, Staatsrat Kanton Freiburg
Co-Präsidenten des smart living lab Lenkungsausschusse
Das smart living lab auf einen Blick
Das smart living lab ist ein Forschungs- und Entwicklungszentrum, dessen Aktivitäten sich auf Energieeffizienz, Digitalisierung und Wohlbefinden von Gebäudenutzern fokussieren. Dieses Forschungslabor implementiert interdisziplinäre Forschungsprojekte unter realistischen Bedingungen. Dabei werden Forschende, Gebäudenutzer sowie Unternehmen gleichermassen miteinbezogen. Das smart living lab vereint die Kompetenzen der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL), der Hochschule für Technik und Architektur in Freiburg (HTA-FR / HES-SO) und der Universität Freiburg (UNIFR) in Forschungsgebieten wie Bautechnik, Wohlbefinden und Verhalten, Interaktionen und Designprozesse sowie Energiesysteme.
Seit Ende 2015 befindet sich der Standort des smart living lab auf dem blueFACTORY Gelände in Freiburg. Ein eigenes Gebäude wird ab 2020 gebaut. Bis zur Fertigstellung des zukünftigen Gebäudes arbeiten unsere Forschenden in der Blauen Halle der blueFACTORY.
Forschungsschwerpunkte
Forschungsgebiete
Im Jahr 2017 verfeinerte die Wissenschaftliche Kommission den Forschungsplan und identifizierte für das smart living lab vier Schwerpunkte:
Wohlbefinden und Verhalten
Verbesserung der Gesundheit und des Komforts des Menschen durch die Optimierung der Umgebungsqualität in Innenräumen und der positiven Beeinflussung von Verhaltensmustern.
Bautechnologien
Ressourceneffizienz evaluieren und Veränderungsprozesse im Bausektor beschleunigen.
Interaktionen und Designprozesse
Den Dialog zwischen allen Akteuren eines Gebäude-Lebenszyklus verstehen, strukturieren und fördern, um Werkzeuge für das Design, die Modellierung und den Betrieb von Gebäuden zu entwickeln.
Energiesysteme
Entwicklung von intelligenten und energieeffizienten Systemen und Technologien, die Optimierung des Managements solcher Systeme sowie die Evaluation rechtlicher und wirtschaftlicher Auswirkungen.
Das smart living lab leistet einen wichtigen Beitrag im Bereich der technischen, sozialen und wirtschaftlichen Herausforderungen bei der Entwicklung von Gebäuden und deren Umfeld.
Forschungsprojekte
Vorzeigeprojekte
NeighborHub – Swiss Solar House
Das zukünftige Gebäude des smart living lab
Die drei Partnerorganisationen des smart living lab verfolgen ein gemeinsames Ziel: eine einzigartige Forschungs- und Innovationsplattform zu schaffen, welche die aktuellsten und spannendsten Fragen in Bezug auf zukünftige Gebäude und deren Umfeld beantwortet. Dies tun sie anhand einer gemeinsamen Strategie: dem Entwurf und Bau eines eigenen multidisziplinären Gebäudes, welches von Forschern aus verschiedenen Disziplinen genutzt werden kann, die Zukunft des zukünftigen Wohn- und Lebensraums wiederspiegelt und zeitgleich als Testobjekt dient. Mit diesem Gebäude will man nicht nur einen Schritt weiter gehen, es wird auch das zukünftige Zuhause des smart living lab sowie ein Gebäude für Forschungsaktivitäten unter reellen Bedingungen.
Ein spezifisches Forschungsprogramm wurde ausgearbeitet, um diese ehrgeizigen Zielsetzungen zu erreichen, welche zwischen 2014 und 2016 festgelegt wurden. Das Forschungsprogramm zielt darauf ab, dass das Gebäude zum Zeitpunkt seiner Realisierung im Jahr 2020 die Zielvorgaben einer 2000-Watt-Gesellschaft im Jahr 2050 erfüllt. Sämtliche Ziele müssen somit 30 Jahre im Voraus erfüllt sein, ohne den Komfort des Nutzers oder die architektonische Qualität zu beeinträchtigen.
Das Jahr 2017 war hauptsächlich der Förderung des Programmes gewidmet. Durch verschiedene Präsentationen an internationalen Konferenzen sowie wissenschaftliche Veröffentlichungen konnte die Reputation des Projektes gefördert werden. Gegenwärtig sind zwei Bücher in Vorbereitung, welche Anfang 2019 bei Parkbooks erscheinen werden. Die Schlussfolgerungen und die Instrumente, die darin entwickelt wurden, fliessen nun in das Gebäudeprogramm ein und tragen zur Gestaltung des Gebäudes sowie der Lancierung des Studienauftrags bei.
Auf der operativen Seite legten wir im 2017, in Zusammenarbeit mit dem Kanton Freiburg und der blueFACTORY Fribourg Freiburg AG, den dreiphasigen Bauprozess fest: Studienauftrag, Projektierung, Realisierung. Zugleich legten wir das Gebäudeprogramm anhand der Bedürfnisse der Forschenden fest: Büroflächen, Laboratorien und Sitzungsräume. In diesem Zusammenhang wurde ebenfalls beschlossen, die Fläche des Gebäudes von 4000 m2 auf 5000 m2 zu erhöhen und Raum für 130 anstatt 90 Arbeitsplätze zu schaffen. Auch die Kosten für Betrieb und experimentelle Entwicklungen wurden in einer neuen Vereinbarung zwischen dem Kanton Freiburg und der EPFL geklärt. Schliesslich wurde der Standort des Gebäudes verschoben, damit er dem neuen kantonalen Nutzungsplan gerecht wird. In einer städtebaulichen Detailstudie wurden zudem die maximalen Volumina des Gebäudes evaluiert.
Kollaborativen Demoprojekte
Im 2017 lancierte das smart living lab eine Initiative, um kooperative Projekte innerhalb der Forschergruppen, und damit auch die Zusammenarbeit mit der Privatwirtschaft, zu fördern. Projekte, die von diesen Mitteln profitieren, müssen die folgenden Kriterien erfüllen: 1. ein Forschungsgebiet des smart living lab behandeln; 2. mindestens zwei Forschergruppen aus zwei unterschiedlichen Institutionen (EPFL, HTA-FR und UNIFR) umfassen; 3. einen privaten Partner berücksichtigen. Nach einer öffentlichen Ausschreibung wurden im 2017 neun Projekte in folgenden Themengebieten gefördert: Big-Data-Management (BBDATA DEMO), Lebenszyklusanalyse (Low-Carbon Housing), Bauprozesse (BUR Build-Unbuild-Repeat), Energie-, Wirtschafts- und Umwelt-Bilanz (InnovEM, ECABO Tool), Komfortkontrolle (Insolight, Smart Shading Control, MUBI Mobile User-Building Interface) und Innovationsprozesse (Niche Analysis and Actor Network Mapping of the smart living lab). Die Unterstützung von Projekten wird auch im 2018 fortgesetzt.
Ernennungen
Anstellungen von Professoren und Senior Researchern
Dusan Licina ist ein äusserst vielversprechender Jungforscher, der sich bereits einen hervorragenden internationalen Ruf erworben hat. Er konzentriert seine Forschungstätigkeit auf ein nachhaltiges, gesundes bauliches Umfeld mit folgenden Schwerpunkten: Luftqualität in Gebäuden, Lüftungssysteme, Raumluftverteilung, Belastung des Menschen durch luftübertragene Schadstoffe, thermischer Komfort und Energieeffizienz. Er hat den Doktortitel an der National University Singapur und an der Technischen Universität Dänemark erlangt. Davor erwarb er einen Bachelor und einen Master in Maschineningenieurwissenschaften an der Universität Belgrad. Kürzlich absolvierte er ein Postdoc an der Universität California, Berkeley und zog anschliessend nach New York, wo er an der Entwicklung eines Bewertungsverfahrens arbeitete, das sich erstmals ausschliesslich auf die Wirkung von Gebäuden auf die Gesundheit und das Wohlbefinden des Menschen konzentriert.
Die Forschungsarbeit von Dolaana Khovalyg konzentriert sich auf die Entwicklung energieeffizienter Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme in Gebäuden sowie auf die Weiterentwicklung der personalisierten Kontrolle des Innenklimas sowie der Steigerung des Nutzerkomforts. Dolaana Khovalyg schloss ihr Studium am Moskauer Energetischen Institut (MPEI) mit der höchsten Auszeichnung ab, erlangte den Doktortitel in Maschineningenieurwissenschaften an der Universität Illinois, Urbana-Champaign (UIUC) und arbeitete als Postdoc-Fellow an Dänemarks Technischer Universität (DTU), Kopenhagen.
Marc Vonlanthen studierte Physik und Mathematik an der Universität Freiburg. Er erlangte den Doktortitel in theoretischer Physik an der Universität Genf. Danach arbeitete er bei Meteotest, einer kleinen Berner Firma, die im Bereich Wettervorhersage, Klima, Umwelt und Informatik tätig ist. Dort war Marc Vonlanthen zwei Jahre lang als Projektleiter für Windenergie und Datenanalyse zuständig. Heute fokussiert er seine Forschungsarbeit auf die Energiewende, die Folgen der Klimaerwärmung und deren Anpassung.
Er erlangte 2010 den Doktortitel als Elektroingenieur und absolvierte 2012 bis 2016 ein Postdoc zur Alterung elektrochemischer Speichergeräte an der EPFL. Mit seiner Leidenschaft für erneuerbare Energien und Energiespeicherung wurde er 2017 Mitglied des Instituts ENERGY und konzentriert seine Forschungstätigkeit auf die Second-Life-Batteriespeicherung. In den letzten sieben Jahren hat er mit verschiedenen Partnern aus der Industrie zusammengearbeitet, wie etwa Leclanché AG, Arts Energy, Nesscap, Maxwell, Romande Energie und Services Industriels Lausanne.
Er ist Early-Stage Researcher, der nach dem Studium an der Universität Graz, wo er sich auf Umweltmanagementsysteme, Reparatur und Wiederverwertung im Bereich der Abfallbewirtschaftung konzentrierte, einen Postdoc-Halt in Freiburg einlegt. Er studierte zudem an der Universität Greenwich in London, wo er sein Doktorats-Projekt erfolgreich absolvierte. Eine Transitionsstudien-Analyse kombinierter Wärme-/Strom-Technologien in Grossbritannien mit Fokus auf strukturelle und funktionale Faktoren sowie externe Barrieren, welche die technologische Entwicklung und Verbreitung behindern. Im smart living lab ist Antons Forschungstätigkeit vielseitig: 1. die Transition von Energiesystemen hin zu dezentralisierten Modellen und die Entwicklung innovativer Geschäftsmodelle; 2. die Rolle experimenteller Innovationsumfelder (wie das smart living lab) in grösseren transformativen Prozessen von sozio-technischen Systemen.
2009 schloss Christian Ritzel das Wirtschaftsstudium an der Universität Kassel ab. 2013 erlangte er am selben Institut seinen Master in nachhaltiger Wirtschaft und Management. Im Anschluss erlangte er an der Eidgenössischen Forschungsanstalt Agroscope in Tänikon, in Zusammenarbeit mit der Universität Hohenheim in Stuttgart, sein Doktorat zum Thema Agrar- und Lebensmittelhandel mit Entwicklungsländern. Sein ausgeprägtes Interesse an Themen der nachhaltigen Entwicklung motivierte ihn, sich am iimt und im smart living lab zu engagieren.
Organisation
Die strategische Führung des smart living lab wird vom Lenkungsausschuss durch die drei Partnerorganisationen wahrgenommen. Die Umsetzung erfolgt durch die operative Projektleitung. Die wissenschaftliche Kommission bestimmt den Forschungsplan. Die Forschungsgruppe Gebäude 2050 war für die Entwicklung des Forschungsprogramms sowie die Ausschreibung, aus dem das zukünftige Gebäude des smart living lab entstehend soll, zuständig und übernimmt nun eine unterstützende Rolle in der operativen Phase. Geleitet wird diese Phase von einem Team erfahrener Architekten. Daneben ist ein weiteres Team für die Werbe- und Kommunikationsmassnahmen der verschiedenen Aktivitäten zuständig.
Werbeaktivitäten
Anlässe 2017
Im 2017 organisierte das smart living lab folgende Anlässe :
Robotic workshops & Award Ceremony, Fribourg (March to June) © EPFL
2017 nahm das smart living lab zudem an folgenden Anlässen teil :
NeighborHub Open House Event, Fribourg © STEMUTZ
Die smart living lunches wurden im 2015 eingeführt und stehen der smart living community zur Verfügung. Im 2017 fanden folgende Veranstaltungen statt :
smart unconference: “Interactions and Behaviors”, Fribourg © smart living lab
Medien 2017
The Swiss Living Challenge – About Success and Challenges © STEMUTZ
Finanzen
Konsolidierter Finanzbericht des smart living lab und der EPFL Freiburg
Partner
Mit mehr als 300 Laboratorien und Forschungsgruppen auf dem Campus gehört die Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne (EPFL) zu den innovativsten und produktivsten Forschungsstätten weltweit. Die EPFL zählt in wissenschaftlichen Rankings zu den Top 3 in Europa und den Top 20 weltweit und weist einige der führenden Forscher ihres Fachgebiets auf. Die Hochschule weist eine einzigartige Organisation auf, um die transdisziplinäre Forschung zu gestalten und Partnerschaften mit anderen Institutionen zu fördern.
Die Hochschule für Technik und Architektur Freiburg (HTA-FR) liegt im Herzen einer zweisprachigen Region mit reichhaltiger Kultur und an idealer Lage. Sie hat den Auftrag, Ingenieure und Architekten auszubilden, die über einen Bachelor oder Master von Fachhochschulen verfügen.
Ausgerüstet mit Spitzentechnologie, anerkannt von der Gesellschaft und der Wirtschaft für ihre zahlreichen Aktivitäten in der anwendungsorientierten Forschung und Entwicklung, trägt die HTA-FR entscheidend zur Innovation und zur wissenschaftlichen und technologischen Ausstrahlung des Kantons Freiburg bei.
Die Universität Freiburg (UNIFR), gegründet 1889, ist die einzige zweisprachige Universität der Schweiz und pflegt eine ausgesprochen internationale Tradition. Sie steht für Forschung und Lehre auf höchstem Niveau mit dem Anspruch, stets den Menschen in den Mittelpunkt zu stellen. Sie bietet an den fünf Fakultäten ein umfassendes Angebot von Studienfächern. Rund 10’000 Studierende der Stufen Bachelor, Master und Doktorat profitieren von exzellenter Infrastruktur und zahlreichen Begleitangeboten.
Das smart living lab Projekt ist das erste seiner Art in der Schweiz. Es vereint die Kompetenzen mehrerer Institutionen im Herzen der Stadt. Das Projekt bietet zudem eine einzigartige Infrastruktur für den schnellen Transfer von Schlüsselkompetenzen an die Baubranche. Das Kompetenzzentrum mit nationaler und internationaler Ausstrahlung verschafft dem Kanton Freiburg, dessen Bauindustrie ein überaus wichtiger Pfeiler ist, viele neue Wettbewerbsvorteile und stärkt das lokale Wirtschaftsgefüge.