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Bottrop/Mülheim an der Ruhr, 17. April 2013:  „Insbesondere die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der HRW beschäftigen sich mit neuen und innovativen Forschungsprojekten. Im Blick haben sie dabei auch immer den gesellschaftlichen Nutzen. So möchte die HRW zu einer neuen Kompetenz im Ruhrgebiet werden. Ich freue mich daher sehr, dass wir hier am HRW Standort Bottrop mit Prof. Dr. Viktor Grinewitschus solch innovative Forschungsprojekte vorstellen können und danke ihm für die Einrichtung des Smart Home Labs“, sagte Prof. Dr. Jörg Himmel, Vizepräsident für Forschung und Transfer an der HRW, während der heutigen offiziellen Eröffnung.

Aufgestellt hatte das Mikrohaus im Sommer 2012 die Firma Optigrün. Ein Unternehmen, welches sich auf Dach- und Fassadenbegrünung spezialisiert hat und hier zur Feinstaubentwicklung Untersuchungen durchführt. Prof. Dr. Viktor Grinewitschus entwickelte eine Idee, wie das Mikrohaus als wissenschaftlicher Arbeitsraum weiter genutzt werden könnte. „Die HRW hat sich am Standort Bottrop unter anderem die praxisnahe Ausbildung der Studierenden rund um das Thema Gebäude zum Ziel gesetzt“, erklärt Prof. Dr. Viktor Grinewitschus mit dem Lehrgebiet Technische Gebäudeausrüstung am Institut Energiesysteme und Energiewirtschaft. „Der neue Campus bietet durch seine Konzeption als Energy Campus Lab viele Untersuchungsmöglichkeiten. Bis wir in die neuen Gebäude an der Hans-Sachs-Straße einziehen können, nutzen wir das Mikrohaus hier am Interimsstandort als Smart Home Lab“, so Prof. Grinewitschus weiter und erläutert verschiedene Projekte für Studierende und Wissenschaftler.

Seit dem Wintersemester 2012/2013 wird die „Science Box“ für wissenschaftliche Untersuchungen rund um das Nutzerverhalten genutzt. Dabei interessiert besonders, wie Technik Menschen beim energiesparenden Verhalten unterstützen kann. Hier sind große Potenziale bei geringem Investment zu erwarten. Die ersten Nutzer waren Studierende der Studiengänge Energieinformatik und Wirtschaftsingenieurwesen-Energiesysteme. Sie unternahmen Praktikumsversuche zur Regelungstechnik und statteten die Science Box mit umfangreicherem Mess- und Steuerequipment aus. Die Studierenden lernten, wie man die Bauphysik des Containers modellieren kann und wie Temperaturregelungen auszulegen sind. Diese Modelle werden von den nun folgenden Jahrgängen kontinuierlich verfeinert. Auf der Basis dieser Modelle lassen sich Prozess- und Leittechniken entwickeln, um beispielsweise mit dem Tablet-PC Licht- und Temperaturverhältnisse automatisch anzupassen, den Verbrauch von Strom, Heizung und Wasser zu visualisieren und Empfehlungen für das richtige Raumklima zu geben. Die Kompaktheit der Science Box ist gleichzeitig auch ihr großer Vorteil. Die Modelle sind einfacher als bei einem realen Wohngebäude, Modellierungsfehler werden so leichter entdeckt, Zusammenhänge sind einfacher nachzuvollziehen.

Für das europaweite Forschungsprojekt SusLab NWE von Prof. Grinewitschus wird die Ausstattung im Mikrohaus genutzt: konzipiert werden Assistenzsysteme für die Unterstützung des Nutzerverhaltens. „Wir haben in etwa 80 Bottroper Haushalten in der Winterperiode 2012/2013 das Raumklima aufgezeichnet. In der nächsten Heizperiode wollen wir die Aufzeichnungen durch Prototypen von Assistenzsystemen wiederholen, um zu sehen, ob eine höhere Energieeffizienz erreicht werden kann. Die Assistenzsysteme werden in der Science Box von Probanden getestet, bevor diese dann tatsächlich eingesetzt werden“, erläutert Prof. Grinewitschus.

Auch das HRW interdisziplinäre Forschungsprojekt „Usability (Benutzerfreundlichkeit) von Assistenz- und Informationssystemen im häuslichen Umfeld – UsA Home“ nutzt die Science Box.

Ein Wissenschaftsteam der Institute Energiesysteme und Energiewirtschaft sowie Informatik betrachtet die Produktentwicklung ausgehend von den Bedürfnissen und Präferenzen der Anwender. Technische Komponenten und Softwarebausteine sollten ausgewählt und zu einem benutzerfreundlichen Assistenzsystem zusammengeführt werden – zur Unterstützung älterer Menschen in dessen Wohnumfeld. Die Science Box dient auch hier als Umgebung, um neue Bedienfunktionen von Probanden testen zu können.

Schüler forschen im Smart Home Lab

Das ungewöhnliche Forschungslabor sprach sich in Bottrop herum: Schülerinnen der Willy-Brandt-Gesamtschule nutzten die Möglichkeit, im Forschungslabor zu übernachten und einen Tag lang ihren Energieverbrauch zu messen. Zum Thema „Untersuchungen zum Energieverbrauch zuhause und in der Schule“ erforschten die drei Schülerinnen wie der Energieverbrauch im Alltag gesenkt werden kann: beim Kochen mit und ohne Deckel oder wie viel Energie gespart wird, wenn die Heizung auf Stufe 3 und nicht auf der 5 läuft. Aus den Ergebnissen entwickelten sie Energiespartipps für den Alltag. „Für uns ist diese Zusammenarbeit Nachwuchsarbeit. So können wir junge Menschen für Naturwissenschaften und Technik begeistern. Sie sehen, wie Physik- oder Chemiekenntnisse in der Praxis angewendet werden. Das alles wäre jedoch nicht möglich, ohne unsere Förderer und Unterstützer. Ihnen gilt unser aller herzlichstes Dankeschön“, so Prof. Grinewitschus.

Mit freundlicher Unterstützung

Mit dem Einverständnis von Optigrün und diversen Unterstützern seiner Idee baute Prof. Grinewitschus das Mikrohaus zu einer „Science Box“ um: Die Einrichtung, zum Beispiel Sitz- und Schlafmöbel, Tisch, Stühle, Schränke und Herd, ist dem Sponsor Möbel Beyhoff aus Bottrop zu verdanken. Die Firmen Bautreff Pawella und Bromkamp haben die Patenschaft für den Außenbereich übernommen Die Firma Wago stellt eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) samt Spezialklemmen zur Verfügung und die Firma Eltako liefert Funkschalter, Smart Metering und Schaltaktorik. Und um dies alles nutzen zu können, steuerte die inHaus GmbH die notwendige Smart Home Software und ein iPad zur Steuerung bei.