Bio-basierte Gebäudetechnik und digitale Lösungen für grüne Infrastrukturen

Das GreenING Lab verfolgt die Vision, Gebäude künftig vollständig bio-basiert zu betreiben und so gesunde, nachhaltige Lebensräume in urbanen Umgebungen zu schaffen. Angesichts zunehmender Urbanisierung, Luftbelastung und klimatischer Herausforderungen rückt die Integration von Pflanzen und mikrobiellen Systemen in den Fokus der Gebäudetechnik.

Im Zentrum der Forschung steht das Zusammenspiel von Pflanzen, Mikroorganismen und ihrer Umwelt. Ziel ist es, diese komplexen biologischen Prozesse besser zu verstehen, messbar zu machen und gezielt zu nutzen – etwa zur Verbesserung der Luftqualität, zur Regulierung von Mikroklimata oder zur Energiegewinnung. Dabei werden neue Ansätze aus Biotechnologie, Sensorik, künstlicher Intelligenz und digitaler Modellierung zusammengeführt.

Ein wesentlicher Baustein ist die Entwicklung eines Bio-Management-Tools, das grüne Infrastrukturen digital abbildet und überwacht. In Form eines „digitalen Zwillings“ können Pflanzenzustände analysiert und zentrale Parameter wie Wasserbedarf, Nährstoffe, pH-Wert oder mikrobiologische Aktivität erfasst werden. Die Software ist als offene, erweiterbare Plattform konzipiert, die kontinuierlich mit neuen Daten und Erkenntnissen wächst und so eine fundierte Grundlage für Wartung, Steuerung und Optimierung pflanzenbasierter Systeme bietet.

Parallel dazu verfolgt das GreenING Lab ein umfassendes Qualifizierungskonzept, das gezielt interdisziplinäre Kompetenzen an der Schnittstelle von Ingenieurwissenschaften und Lebenswissenschaften aufbaut. In mehreren Forschungsprojekten und internationalen Kooperationen erwerben Wissenschaftler*innen praktische Fähigkeiten in Bereichen wie Pflanzenkultivierung, Biosensorik, mikrobieller Analyse und digitaler Modellierung. Der strukturierte Ansatz (CONNECT – RESEARCH – GROW) verbindet Wissensaufbau, experimentelle Forschung und Netzwerkentwicklung.

In einem mehrjährigen Entwicklungsprozess werden zunächst Grundlagen geschaffen – von der Auswahl geeigneter Organismen über die Erfassung von Pflanzengesundheit bis hin zur Entwicklung von Monitoring- und Steuerungssystemen. Langfristig sollen diese Kompetenzen erweitert werden, um auch mikrobiologische Prozesse gezielt zu beeinflussen, biohybride Systeme zu entwickeln und biologische Energiequellen in Gebäuden zu integrieren.

Das GreenING Lab leistet damit einen Beitrag zu einem grundlegenden Paradigmenwechsel: weg von rein technischen Gebäuden hin zu lebenden, adaptiven Systemen, die biologische Prozesse aktiv einbinden und so die Lebensqualität in Städten nachhaltig verbessern.