Arbeits-Zukunft: Ballroom-Konzept – bewegliche Möbel und unsichtbare Geräte

Het laboratorium verandert. Digitalisering, netwerken, mobiliteit en nieuwe eisen – al deze factoren beïnvloeden ook de concrete inrichting van het laboratorium van de toekomst. Een blik op een mogelijk toekomstscenario wordt geopend door de nieuwe beurs LABVOLUTION van 6 tot 8 oktober in Hannover, parallel aan BIOTECHNICA. De speciale tentoonstelling smartLAB toont een slim voorbeeldlaboratorium en biedt daarmee een platform voor wetenschap en industrie om de toekomst van het laboratorium te bespreken.

“We werken binnenkort alleen nog aan de rand van het tafelblad,” klaagt de laborant. “Als ik ruimte nodig heb, schuif ik eerst de apparaten weg,” spot een technische assistent. “Mijn rapporten schrijf ik liever thuis dan in het laboratorium,” bekent een ander. Veel laboratoriumapparaten zijn kleiner geworden, andere zijn gelijk gebleven, maar hebben aanvullende functies overgenomen en vervangen daarmee extra apparaten. Moderne pipetteermachines hebben reagentia alleen nog nodig in nanoliter- in plaats van microlitervolumes. Dit vermindert de ruimtebehoefte voor de kannen met media. In sommige laboratoria is de mediavoorziening geïntegreerd in het plafond of tussenwanden. Andere hebben koelunits direct in andere kamers verplaatst. Natuurlijk kan het ook goedkoper: aan universiteitsinstituten zie je vriezers in gangen of onder de trap. Maar hoe men zich ook helpt, er zijn altijd nieuwe apparaten en er is simpelweg te weinig ruimte in het laboratorium om te werken.

Wie beter kijkt, ziet dat het ruimtegebrek al in de planning is ingebouwd. Nergens is dat duidelijker dan bij nieuwbouw en verbouw van laboratoria in openbare instellingen. Daar worden de werkruimtes gebouwd volgens vaste functies voor medewerkers, in plaats van op basis van verwachte fluctuaties, wisselende taken en werkprocessen. Typisch zijn vaste ingerichte laboratoriumkamers: hier voor de chemici, daar voor de biologen. Aan de andere kant voor IT en administratie met kantoren. Bij Roche gaat men echter al geruime tijd een andere weg. “De werkzaamheden zijn veelzijdiger geworden,” legt Jörg Erb-Tanner, locatiearchitect van Roche Basel, de verandering in de planning uit. “We scheiden tegenwoordig niet meer in disciplines, maar in projecten. Dit betekent dat verschillende disciplines in hetzelfde gebouw, zelfs in dezelfde ruimte, samenwerken. Natuurlijk heeft dat grenzen qua veiligheidsmaatregelen, maar men moet elkaar kunnen ontmoeten en uitwisselen – minstens een goed zichtcontact hebben. Het gebouw moet kunnen inspelen op veranderingen in de werkprocessen.” Een praktische oplossing is om een laboratoriumruimte volgens het Ballroom-concept in te richten. Afhankelijk van de behoefte kunnen tussenwanden worden ingebouwd en weer verwijderd, ruimtes worden vergroot of verkleind, maar vooral kunnen de benodigde apparaten afhankelijk van de situatie worden samengesteld en ingezet. Pionier is de architect Louis Kahn. Hij bouwde begin jaren 1960 het Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, Californië, en richtte de laboratoria in volgens het Ballroom-principe. Dit werkt al meer dan vijftig jaar, ondanks meer apparaten, meer personeel en veranderde werkzaamheden.

De keuken geeft het voorbeeld

Maar hoe richt je zo’n Ballroom in voor het adaptieve laboratorium? Veel praktische ideeën kunnen tegenwoordig worden gehaald uit moderne keukens. De Zweedse meubelmaker IKEA zette op de Expo Milano in 2015 (www.conceptkitchen2025.com) een teken met een modelkeuken. Bakovens met zelfreinigende oppervlakken en energiezuinige huishoudelijke apparaten bestaan al langer. Sinds kort kan veel op afstand worden bediend met een apparaat dat je niet eens hoeft aan te schaffen. Een betaalbare app voor de smartphone volstaat. De opdracht voor de inrichting van de Expo-modelkeuken was om op weinig ruimte een multifunctioneel gebruik mogelijk te maken. In Milaan was geen fornuis meer te zien. Het kookvlak is geïntegreerd in de tafel. Bij andere huishoudelijke apparaten is het apparaat afgeschaft, maar de functie behouden. Een weegvlak bevindt zich eveneens in de tafel. Het gebruik van technologieën en materialen die nieuw zijn voor keukenkasten, maakt nieuwe functies mogelijk. Het keukenmes is gekoppeld aan een camera. Tijdens het snijden kunnen tips worden weergegeven op een display van het kookvlak, bijvoorbeeld hoe het filet correct te snijden. In de conceptkeuken is de koelkast verdwenen. Wat gekoeld of warm moet worden gehouden, staat nu in het rek. Het is gescheiden per levensmiddel in plastic containers. Een RFID-chip op de dozen zorgt voor de juiste temperatuur en opslag, precies afgestemd op de inhoud. De keuken van de toekomst bespaart niet alleen ruimte, maar is ook milieubewust ingericht. Zo zijn er spoelbakken die onderscheid maken tussen afvalwater en herbruikbaar water. Het ene stroomt direct weg, het andere kan opnieuw worden gebruikt. De vuilnisbeller sorteert het afval.

De stap van daar naar het laboratorium is eigenlijk niet ver. Maar de meeste laboratoriuminrichters richten zich tot nu toe op hun eigen producten en technische mogelijkheden. Op deze manier ontstaan fascinerende apparaten, maar het zijn eilandoplossingen die in totaal in het laboratorium steeds meer ruimte innemen. Wie een holistische visie ontwikkelt over hoe gebruikers de hele ruimte benutten, ontkomt aan de technologische val. IKEA heeft onderkend dat het in de toekomst niet meer voldoende is om meubels aan te bieden. En dat betekent voor IKEA dat ze externe zaken en aanbieders in het ecosysteem moeten integreren in hun eigen waardeketen. Verkocht worden niet meer producten, maar de productwaarde.

smartLAB: voorstellen voor een toekomstige inrichting van de ruimte in het laboratorium

Ideeën visualiseren, een holistisch overzicht, een blik over de tuinhek en discussies stimuleren – dat heeft ook smartLAB voor ogen. Wanneer vandaag chemici naast biologen in dezelfde ruimte werken, wanneer in het laboratorium niet meer alleen pipetteert, schudt en roert wordt, wanneer in deze ruimte doelgericht niet-laboratoriumactiviteiten worden uitgevoerd, wanneer personen voor dezelfde taak tussen laboratoria op verschillende locaties heen en weer pendelen, wanneer dezelfde werkplek door meerdere personen wordt gebruikt – hoe zou zo’n ruimte dan kunnen worden ingericht? Modulaire opzet is de traditionele reactie. Modulaire inrichting volstaat niet, zoals de praktijk laat zien. In smartLAB wordt dieper ingegaan op de oorzaken en worden oplossingsvoorstellen gepresenteerd.

De ruimte is onderverdeeld in activiteitszones, tussen welke personen met wisselende taken fluctueren. Het werkapparaat volgt de gebruikers. De basisstructuur wordt gevormd door zeshoeken, die de laboratoriummeubelmaker Köttermann GmbH heeft aangeleverd voor het visionaire laboratorium smartLAB. De zeshoekige modules bieden mogelijkheden voor flexibele inzet en creëren samen een ruimtebesparende honingraatstructuur. Van idee tot voltooiing van een laboratorium verstrijken acht tot tien jaar. Daarna wordt uitgegaan van bedrijfstijden tussen 20 en 25 jaar. Jörg Erb-Tanner heeft de ervaring dat slim ontworpen infrastructuren zich later terugverdienen in substantiële kostenbesparingen bij het beheer, vooral wanneer een installatie moet worden gewijzigd, hoge vakman-kosten ontstaan, eenheden weken of maanden stil liggen en de operatie moet worden uitbesteed. Als het werk wordt belemmerd, zegt Erb-Tanner, kan goedkoop heel duur uitpakken en de innovatiekracht belemmeren.

De werkgroep ‘smartLAB – het slimme laboratorium van de toekomst’ bestaat naast de Universiteit Hannover met het Instituut voor Technische Chemie en het Laser Zentrum Hannover uit de bedrijven Eppendorf, Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, iTiZZiMO, Köttermann, Labfolder, Merck, PreSens Precision Sensing, Sartorius, Stäubli Tec-Systems Robotics en de Deutsche Messe AG.