Digital bauen, digital wohnen
Auf dem NEST-Geb?ude der Empa und Eawag in Dübendorf wird heute das DFAB HOUSE offiziell er?ffnet. Es ist das weltweit erste bewohnte ?Haus?, das nicht nur digital geplant, sondern – mit Robotern und 3D-Druckern – auch weitgehend digital gebaut wurde. Die eingesetzten Bautechnologien entwickelten Forschende der ETH Zürich in Zusammenarbeit mit Industriepartnern.
Eine feingliedrige Betondecke – gegossen in 3D-gedruckten Schalungen – und eine geschwungene, von einem Bauroboter erstellte Betonwand pr?gen die Architektur des Wohnzimmers, das in seiner ?sthetik entfernt an die Filmsets des Schweizer Künstlers HR Giger erinnert. Auf Zuruf ?ffnen sich die Storen wie von Geisterhand und der Wasserkocher bereitet das Teewasser vor. Was wie ein Science-Fiction-Film klingt, ist in Dübendorf Realit?t: Heute ?ffnet das smarte und gleichzeitig weitgehend digital geplante und gebaute DFAB HOUSE erstmals seine Türen.
Vom Labor zur architektonischen Anwendung
Das dreigeschossige ?Wohnhaus? trohnt auf der obersten von drei Plattformen im NEST. Auf diesem modularen Forschungs- und Innovationsgeb?ude der Empa und Eawag k?nnen Forschende zusammen mit Industriepartnern neue Bau- und Energietechnologien unter realen Bedingungen testen. NEST besteht aus einem zentralen Geb?udekern, an den unterschiedliche Geb?udemodule – sogenannte Units – andocken k?nnen.
Für den Bau der Unit DFAB HOUSE haben Forschende aus acht Professuren der ETH Zürich im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) ?Digitale Fabrikation? in Zusammenarbeit mit Industriepartnern gleich mehrere neuartige, digitale Bautechnologien erstmals vom Labor in reale Anwendungen überführt (siehe Factsheet Digitale Fabrikation). Die digitalen Technologien haben zum Ziel, das Planen und Bauen nicht nur effizienter zu machen, sondern auch nachhaltiger. So ist beispielsweise die digital geplante Geschossdecke des DFAB HOUSE statisch und strukturell derart optimiert, dass gegenüber einer herk?mmlichen Betondecke betr?chtliche Mengen an Material eingespart werden k?nnen. Auch in gestalterischer Hinsicht er?ffnen die Technologien neue M?glichkeiten. So sind die beiden oberen Wohngeschosse von Holzrahmen gepr?gt, die mit Hilfe zweier Bauroboter fabriziert und in komplexer Geometrie angeordnet wurden.
?Das architektonische Potenzial von digitalen Bautechnologien ist immens. Nur leider kommen diese Technologien noch kaum auf die Baustellen. Mit dem DFAB HOUSE gelingt es uns, Hand in Hand mit der Industrie neue Technologien zu erproben und so den Transfer von der Forschung in die Praxis zu beschleunigen?, sagt Matthias Kohler, ETH-Professor für Architektur und digitale Fabrikation.
DFAB HOUSE steht auf der obersten von drei Plattformen im NEST-Geb?ude. DFAB HOUSE steht auf der obersten von drei Plattformen im NEST-Geb?ude.
Ein intelligentes Zuhause
In rund zwei Monaten werden nun die ersten Bewohnerinnen und Bewohner ins DFAB HOUSE einziehen. Es handelt sich dabei um akademische G?ste von Empa und Eawag. Im DFAB HOUSE werden sie in einem intelligenten Zuhause leben. Ein Firmenkonsortium unter Leitung der digitalSTROM AG hat im DFAB HOUSE erste Smart-Home-L?sungen eingebaut (siehe Factsheet Digitales Wohnen), die auf der herstellerunabh?ngigen digitalSTROM-Plattform basieren. Zu diesen geh?ren unter anderem eine intelligente und mehrstufige Einbruchsicherung, automatisierte Blend- und Beschattungsm?glichkeiten und die neueste Generation vernetzter, intelligenter Haushaltsger?te.
DFAB HOUSE ist allerdings nicht nur in Bezug auf die Hauselektronik smart, sondern auch was den Umgang mit Energie angeht: Photovoltaikmodule auf dem Dach liefern im Jahresdurchschnitt etwa eineinhalb Mal so viel Strom, wie die Unit selbst verbrauchen wird. Eine intelligente Steuerung koordiniert alle Verbr?uche und sorgt dafür, dass keine Lastspitzen auftreten.
Zwei Start-up-Ideen, die von Forschenden der Empa und der Eawag begleitet werden, helfen dabei zus?tzlich Energie zu sparen: Zum einen wird die W?rme des Abwassers, die sonst verloren geht, über W?rmetauscher direkt in den Duschwannen zurückgewonnen, und zum anderen fliesst das warme Wasser bei Nicht-Gebrauch aus den Leitungen zurück in den Boiler, anstatt in den Wasserleitungen abzukühlen. Diese Methode spart nicht nur Energie und Wasser, sondern vermindert auch die Gefahr von Bakterienbildung in den Leitungen.
Forschung und Wirtschaft lernen voneinander
Die sechste Unit im Forschungs- und Innovationsgeb?ude NEST ist ein gutes Beispiel dafür, dass die Zusammenarbeit zwischen Forschenden und der Industrie zukunftsweisende L?sungen hervorbringt. ?Bei der Realisierung eines Bauprojekts wie dem DFAB HOUSE treffen traditionelle Bauweisen und neue Konzepte der digitalen Welt aufeinander. Der Weg vom digitalen Reissbrett zum realen Bau hat Wissenschaftler und Fachleute gefordert. Durch den konstruktiven Dialog wurde Vision?res praktisch umsetzbar und hoffentlich wird es bald in der Bauwirtschaft genutzt?, sagt Gian-Luca Bona, Direktor der Empa.