Terug naar insights

Life sciences-faciliteiten ontwerpen die blijven presteren

Duurzame life sciences-faciliteiten vragen om keuzes die ook op de lange termijn blijven werken. Dat begint met de processen van de opdrachtgever goed begrijpen, aannames kritisch toetsen en technische keuzes maken die aantoonbaar bijdragen aan de prestaties.

Life sciences-organisaties staan onder druk om hun CO₂-uitstoot, grondstoffenverbruik en materiaalgebonden milieu-impact te verlagen. Tegelijkertijd moeten laboratoria en farmaceutische productielocaties strikte omgevingscondities waarborgen, aan wet- en regelgeving voldoen en betrouwbaar blijven functioneren. Verduurzaming begint daarom met begrijpen waar strikte beheersing echt nodig is en waar dezelfde prestaties slimmer kunnen worden gerealiseerd.

Door de strenge eisen behoren life sciences-faciliteiten tot de gebouwen die in gebruik de meeste energie en grondstoffen vragen. Hoge ventilatievouden, filtratie, drukregimes, een stabiele temperatuur, proceskoeling, diepvriesopslag en redundantie zijn er om mensen, producten en onderzoek te beschermen, maar kosten ook veel energie en brengen veel materiaalgebonden CO₂ met zich mee.

De uitdaging is om faciliteiten te decarboniseren zonder concessies te doen aan de beheerste omgevingen waar onderzoek en productie van afhankelijk zijn. In de farmaceutische productie moet bij iedere aanpassing worden aangetoond dat de productkwaliteit, containment, veiligheid van operators en Good Manufacturing Practice (GMP) gewaarborgd blijven.

Recente projecten van Deerns laten zien dat duurzaamheid en compliance elkaar niet in de weg hoeven te zitten. Wij brengen in kaart waar strikte beheersing cruciaal is, toetsen kritisch welke aannames uit eerdere ontwerpen nog relevant zijn en zoeken naar manieren om dezelfde prestaties te realiseren met minder energie en grondstoffen en een lagere materiaalgebonden impact.

Ontwerpen binnen de kaders van compliance

De upgrade van Livisto Animal Health  in het Italiaanse Rio Saliceto laat zien wat het betekent om te werken binnen de operationele kaders. Bestaande β-lactamruimtes krijgen een nieuwe indeling. Dat vergroot de capaciteit, verbetert de GMP-compliance en de HVAC-scheiding en beperkt de blootstelling van operators. De werkzaamheden vinden plaats terwijl de productie doorgaat, met meerdere aannemers tegelijk en een strakke onderlinge afstemming.

Door een productielocatie in bedrijf te houden en te upgraden, kunnen de milieubelasting en kosten van nieuwbouw worden vermeden. Dit levert alleen voordelen op als de toegang, veiligheidszonering, fasering en verantwoordelijkheden zorgvuldig zijn afgestemd. Deerns coördineert de veiligheidsplanning, zodat de locatie kan worden aangepast zonder de productie te onderbreken.

Bij de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) is de uitdaging anders, maar gelden dezelfde principes. De nieuwe cleanroom krijgt ruimtes in ISO-klasse 5, 6 en 7, HEPA-filtratie, stabiele drukregimes en gespecialiseerde procesinstallaties. Eén deeltje, een minieme trilling of een elektromagnetische storing kan het onderzoek al verstoren. Op de vereiste prestaties kan daarom niet zomaar worden ingeleverd om de energiedoelstelling te halen.

Niet minder beheersen, maar duurzamer

De cleanroom van de TU/e laat zien hoe duurzaamheid kan worden ingebouwd in een onderzoeksomgeving met zeer strenge eisen. Het gebouw is volledig elektrisch en combineert warmtepompen en warmte-koudeopslag (WKO) met warmteterugwinning uit ventilatielucht. De toevoer-, afvoer- en recirculatieluchtstromen worden zo op elkaar afgestemd dat de vereiste condities met een zo laag mogelijk luchtvolume worden bereikt. Waar mogelijk worden biobased materialen gebruikt.

Bij een risicogestuurde aanpak staan 4 vragen centraal:

  • Welke condities heeft het proces echt nodig?
  • Waar kunnen zonering en recirculatie overbodige luchtbehandeling voorkomen?
  • Welke energiestromen zijn terug te winnen zonder dat er contaminatierisico’s ontstaan?
  • Hoe zorgen we dat installaties kunnen meebewegen met veranderingen in onderzoek of productie?

Deze vragen maken van duurzaamheid een ontwerpkeuze en helpen overdimensionering te voorkomen. Zo blijven onnodig energieverbruik en hogere exploitatiekosten op de lange termijn beperkt.

Meer dan energie: circulariteit en weerbaarheid

Voor het nieuwe onderwijs- en laboratoriumgebouw van de faculteit Diergeneeskunde van de Universiteit Utrecht past Deerns circulaire principes toe. Het gebouw heeft BREEAM Excellent als ambitie. Sprinkleronderdelen, koelmachines, luchtbehandelingskasten, kabelgoten en verlichting komen mogelijk in aanmerking voor hergebruik. In hetzelfde gebouw komt een BSL-3-laboratorium, waarbij veiligheid, hygiëne, reinigbaarheid en betrouwbaarheid vooropstaan.

Hergebruik is niet per definitie duurzaam. Van elk onderdeel moeten de staat, de resterende levensduur, de compatibiliteit, de onderhoudbaarheid en het effect op compliance worden beoordeeld. Circulariteit heeft pas echt meerwaarde als hergebruikte onderdelen ook in hun nieuwe toepassing betrouwbaar blijven functioneren.

De faciliteit voor genetisch onderzoek van Wageningen University & Research laat een ander aspect van duurzaam ontwerp zien. Bij deze faciliteit komen energieneutrale ambities en een houten hoofddraagconstructie samen met strenge eisen voor diepvriesopslag en de bescherming van onvervangbare genetische collecties. Het ontwerp van de koeling en brandblussing is daarom afgestemd op de kwetsbaarheid van de opgeslagen genetische collecties. Als er monsters verloren gaan of onderzoek opnieuw moet worden uitgevoerd, kan de milieuschade veel groter zijn dan het energieverbruik van het gebouw.

Duurzaam laboratoriumontwerp draait daarom om 3 samenhangende factoren:

  • energieverbruik en emissies in de gebruiksfase;
  • materiaalgebonden CO₂-uitstoot en verantwoord hergebruik van materialen;
  • weerbaarheid, continuïteit en het behoud van wetenschappelijke waarde.

Van projecten naar duurzame prestaties op de lange termijn

De meerjarige raamovereenkomst van Deerns met TU Delft laat zien dat duurzame prestaties vragen om een langetermijnaanpak. Met meer dan 60 gebouwen is de campus voortdurend in beweging: onderzoeksapparatuur verandert, onderwijsvormen ontwikkelen zich en installaties verouderen. Een gedeelde kennisbasis maakt het mogelijk om sneller en consistenter beslissingen te nemen die aansluiten bij de campusbrede doelen voor energie en circulariteit.

Wet- en regelgeving hoeft duurzaam ontwerp voor life sciences niet in de weg te staan, maar bepaalt aan welke prestaties het ontwerp moet voldoen. Duurzame oplossingen ontstaan door processen vanaf het begin goed te begrijpen, bestaande aannames kritisch te toetsen, disciplines vroeg samen te brengen en duurzaamheidsmaatregelen steeds af te wegen tegen de risico’s voor de bedrijfsvoering.

Deerns combineert kennis van life sciences-processen met expertise in cleanroom-engineering, gebouwinstallaties, veiligheid, bouwfysica en duurzaamheid. Zo helpen we opdrachtgevers om beperkingen om te zetten in faciliteiten die beter presteren. De laboratoria en farmaceutische fabrieken van de toekomst worden niet duurzamer door minder te beheersen, maar door beheersing doelgericht en efficiënt in te zetten, met oog voor prestaties op de lange termijn.

Related thoughts

Let’s talk


Ester Vlielander

Unit Director Life Sciences, Electronics & Data Centres

Array