Unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Martin Kriegel wurden seit 2011 die drei Forschungsschwerpunkte Building Energy Engineering, Indoor Environmental Quality und Contamination Control ­etabliert.

Im Forschungsschwerpunkt Contamination Control werden reinraumtechnische und themenverwandte Fragestellungen untersucht. In aktuellen Forschungsprojekten wird die Erhöhung der Reinheit in der Produktionsumgebung von Lebensmitteln und der effektive und effiziente Betrieb der Lüftung in OP-Sälen untersucht sowie Konzepte zum aussagekräftigen Partikelmonitoring in industriell genutzten Reinräumen entwickelt.

In den meisten Untersuchungen werden experimentelle Methoden mit numerischen Simulationen gepaart. In beiden Bereichen ist das HRI personell und infrastrukturell sehr gut aufgestellt. Auf einer Fläche von 1.800 m² sind ein Hörsaal, Seminarräume, Werkstätten, Büroräume, ein eigener Rechencluster für numerische Simulationen und bis zu 8 m hohe Versuchshallen untergebracht. Für experimentelle Untersuchungen werden individuell konstruierte Prüfstände betrieben. Insbesondere stehen neben generischen Raumströmungslaboren auch zwei Forschungsreinräume und ein Forschungs-Operationsraum zur Verfügung.

Forschungs-Reinraum
Das Reinraum-Labor umfasst auf einer Fläche von 75 m² zwei Reinräume mit zugehörigen Schleusen. Durch die modulare Konstruktion und die vielfältigen lüftungstechnischen Konfigurationsmöglichkeiten können ca. 90 % der in der Praxis installierten Fälle von Reinen Räumen abgebildet werden. Damit ist dieser Forschungsreinraum einmalig in Deutschland.

Lüftungstechnisch kommen zwei Schutzkonzepte zum Einsatz: Ein Reinraum ist mit einer turbulenten Verdünnungsströmung (TVS) mittels Dralldurchlässen und zusätzlichen Umluft-Filter-Fan-Units mit H14-Filtern ausgestattet. Der zweite Reinraum wird über eine turbulenzarme Verdrängungsströmung (TAV) mittels vollflächigen Filter-Fan-Units mit U15-Filtern und Doppelboden belüftet. Die angeschlossene RLT-Anlage ermöglicht Volumenströme bis 13.000 m³/h. Zusammen mit dem Umluftanteil der FFUs sind so bis zu 600-fache Luftwechsel im TAV-Reinraum möglich. Zum Schutz vor Querkontamination ist eine Druckkaskade von reineren zu unreineren Räumen von jeweils 15 Pa ±5 Pa realisiert. Temperatur und Luftfeuchte sind frei einstellbar. Die Räume werden durch ein GMP-Monitoring überwacht.
Eine besondere Stärke des HRI ist die Sichtbarmachung von Strömungen in der TAV, wobei verschiedene Verfahren angewendet werden Forschungs-OP

Seit 2018 betreibt das HRI außerdem einen eigenen Forschung-Operationsraum. In dem lüftungstechnisch voll ausgestatteten Raum können nahezu beliebige Raumströmungskonzepte realisiert werden: Neben der für OPs üblichen turbulenzarmen Verdrängungsströmung ist auch eine turbulente Mischlüftung mit acht individuell regelbaren Zuluftdurchlässen und sogar Quelllüftung möglich. Über frei belegbare Luftdurchlässe können auch lokale Zu- und Abluftöffnungen realisiert werden. In diesem Labor wird auf experimentelle Weise an effektiveren und effizienteren Möglichkeiten der OP-Belüftung geforscht, um eine möglichst hohe Patienten- und Personal­sicherheit sicherzustellen.