Donnerstag, 21. September 2017 15:55 Uhr
So könnte NEST dereinst aussehen: Das Gebäudelabor auf dem Empa-Gelände in Dübendorf bietet Raum für Experimente im Bau- und Energiebereich. (Visualisierung: Empa, Gramazio Kohler Architects)

Das NEST ist gemacht

Gebäudelabor – Eine Brutstätte auf Betonplatten soll Innovationen im Bauwesen beschleunigen. Unter dem Dach von NEST arbeiten über 90 Partner aus Forschung, Wirtschaft und Politik am Haus der Zukunft. Am 23. Mai wurde das weltweit einzigartige Forschungshaus feierlich eröffnet. Es wird eine ewige Baustelle bleiben. 

 

Text Delia Bachmann 


Schaffen, sparen, sesshaft werden: Den Traum vom Eigenheim erfüllt man sich nicht leichtfertig. Für viele ist es die Investition ihres Lebens, denn mit dem Haus kommt für gewöhnlich eine hohe Hypothek. Da viel auf dem Spiel steht, agieren die Bauherren eher konservativ – sie sind nicht bereit, hohe oder überhaupt Risiken einzugehen. Bauliche Neuerungen, die sich in der Praxis noch nicht bewährt haben, sind solch ein Risiko. Die Haltung der Bauherren ist zwar verständlich, aber nicht eben innovationsfördernd. 

Die Baubranche hat folglich Mühe, In­novationen vom Labor auf den Markt zu bringen. Dabei wären Bedarf und Potenzial durchaus vorhanden: So verursachen Gebäude rund 40 Prozent des Endenergiebedarfs der Schweiz, zehn Tonnen Baumaterial werden pro Person und Jahr verbaut. Die Forschungs- und Demonstrationsplattform NEST («Next Evolution in Sustainable Building Technologies») soll nun den Weg zur Marktreife verkürzen: Neuartige und nachhaltige Projekte werden hier unter realen Bedingungen gebaut, bewohnt, genutzt und wissenschaftlich begleitet. Der Werkplatz Schweiz soll gestärkt, der Wissenstransfer in die eigene Wirtschaft stattfinden. 

 

«Gemeinsam an der Zukunft bauen»

Vor drei Jahren trat Reto Largo die  Stelle als NEST-Geschäftsführer an, um die Vison seines Vorgesetzten, Empa-Vizedirektor Peter Richner, umzusetzen: Ein modulares, flexibles Forschungshaus. Genau genommen sei NEST ein «vertikales Quartier», präzisiert Reto Largo. Ein Betonskelett, der «Backbone», bildet das zentrale Rückgrat des Bauwerks. Durch Isolierung werden die einzelnen Einheiten thermisch vom Backbone getrennt und damit zu eigentlichen ­«Häusern» im «Quartier». Nun ist NEST Wirklichkeit.
Für die Zukunft bauen heisst nachhaltig bauen. Largo betont, dass damit nicht nur die ökologische, sondern auch die gesellschaftliche und wirtschaftliche Nachhaltigkeit gemeint ist. So bietet NEST zwar Raum für Experimente, nicht aber für Spielereien: «Alle Produkte, die hier entwickelt werden, sollen eins zu eins in der realen Welt eingesetzt werden können.» Die Rahmenbedingungen des Marktes –Energiepreis, CO2-Preis – bestimmen das Potenzial, Neues an den Markt zu bringen: «Ich sehe viele Ideen, die nicht umgesetzt werden können, weil Energie nach wie vor zu günstig ist.» Gerade wegen diesen Widrigkeiten ist das NEST-Team um Largo auf der Suche nach neuen Ideen und Partnern, welche diese aktiv vorantreiben wollen: «Wir müssen etwas bewegen und umsetzen.» Neben aktivem Engagement sind auch gewisse Gegenleistungen und Sonderkonditionen gefragt, um die Kosten zu senken. Als Partner kommen alle Firmen, unabhängig von deren Grösse und Finanzkraft in Frage. Kleinere Firmen testen häufig ein einziges Produkt innerhalb einer Unit, grössere haben die Kapazität, als Hauptpartner bei der Konzeption einer Unit mitzuwirken. An einer Unit ist eine Vielzahl von Partnern aus Forschung und Wirtschaft beteiligt. Der daraus resultierende Austausch ist ganz im Sinne des NEST-Teams: «Wir sind ein Enabler, der Leute zusammenbringt.»

 

NEST-Rückgrat – Das bleibende Element
Drei auskragende Betonplattformen, angeordnet um einen zentralen Atrium- und Erschliessungskern, bilden das Grundgerüst des neuen Gebäudes. Es bleibt während der geplanten Nutzungsdauer des NESTs von mindestens zwanzig Jahren unverändert bestehen. Die Haustechnik versorgt die wechselnden Einheiten in den Extremitäten über 15 Schnittstellen mit Wasser, Wärme und Elektrizität. Was sich im NEST einnistet und funktioniert, wird nach Aussen auf den Markt getragen: Prototypen für das Haus der Zukunft. Die architektonischen Anforderungen an das weltweit einzigartige Projekt waren entsprechend hoch.
Der Auftrag, ein Gebäude zu entwerfen, das die Durchführung von bautechnologischen Experimenten erlaubt, aber auch als Gästehaus für Besucher und Forscher fungiert, ging an das Architekturbüro Gramazio & Kohler. Während dem Bau hat sich insbesondere die Verknüpfung des Bau- und des Innovationsprozesses als herausfordernd erwiesen: «Der Bau geht davon aus, dass sich nichts ändert. Im Innovationsprozess tauchen dagegen immer wieder Störungen auf. Die zentrale Frage war: Wie schaffen wir es, eine flexible Infrastruktur zu bauen, die es uns erlaubt immer wieder neue Sachen zu machen?», erzählt Largo. Eine weitere, jedoch für Largo nicht sonderlich überraschende Herausforderung, stellte eine Einsprache aus der Nachbarschaft dar, die den Bau um rund ein Jahr verzögerte:  «Die Einsprache ist sowas wie die fünfte Landessprache der Schweiz.» Insgesamt hat der Bau des Backbones die Träger der öffentlichen Hand* 20 Millionen Franken gekostet. Pro Einheit kommen je nach Grösse und Eigenleistung der Wirtschaftspartner nochmals ein bis zwei Millionen Franken an Kosten dazu. 

 
Erste NEST-Bewohner und Nachzügler
Zwei Einheiten – «Meet2Create» und «Vision Wood» – sind bezugsbereit, sechs befinden sich noch in Planung (siehe Kasten): «Meet2Create», eine Bürolandschaft mit drei klimatisch und energetisch speziell konzipierten Räumen, dient als Labor für die mobile und flexible Arbeitswelt der Zukunft. Hauptforschungspartnerin  von «Meet2Create» war die Hochschule Luzern (HSLU). Eine Besonderheit der Unit ist ein Drehbalkon, mit dem man sich aus dem Büro an die frische Luft schwingen kann. Genutzt und getestet werden die Räume von Mitarbeitenden der HSLU, der Empa und der verschiedenen Wirtschaftspartner – auch Reto Largo gehört zu den Testpersonen. 
Ein altbewährter Werkstoff wird neu entdeckt: «Vision Wood» ist eine Wohneinheit, die Raum für Holzinnovationen bietet. Lösungen für ökologisches Bauen sollen mit ansprechendem Design verknüpft, das Anwendungsspektrum von Holz verbreitert, neue Funktionen entdeckt und Eigenschaften verbessert werden. Anders als bei der «Meet2Create»-Unit wurde «Vision Wood» weitgehend vorgefertigt angeliefert. Der Einbau und Anschluss der sieben «Vision Wood»-Module im NEST dauerte lediglich einen knappen Monat.
Eine «strategische Programmierung» im Vorfeld habe dafür gesorgt, dass es thematisch keine grösseren Überschneidungen zwischen den Units gibt, erzählt Largo: «Bevor wir auf potentielle Partner zugegangen sind, um zu schauen, ob Energie und Potential für ein Thema vorhanden ist, haben wir im Team diskutiert, wo NEST etwas bewegen will.» Wie lange die Einheiten im NEST bleiben dürfen, stehe nicht eindeutig fest, sagt Largo: «Solange eine gewisse Forschungs- und Innovationsdynamik da ist und es Platz hat, soll eine Unit im NEST bleiben.» Klar ist, dass immer wieder Platz für Neues geschaffen werden müsse: «Schliesslich wissen wir nicht, welche Fragen und Themen in fünf Jahren aktuell sind.» So wird das NEST  seine Schöpfer auch nach der Eröffnung noch lange auf Trab halten. 


* Zu den grössten Trägern zählt der ETH-Rat, das Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation (SBFI), das Bundesamt für Energie (BFE), der Kanton Zürich, die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), deren Schwesterinstitut Eawag für Wasser­forschung sowie die Ernst-Göhner-Stiftung. 

 

Die Fünf Units in Planung 

 

Solares Fitness & Wellness

Stromproduktion mit Körpereinsatz, Wellness mit Solarenergie. Ziel ist die nachhaltige Erfüllung eines wachsenden gesellschaftlichen Bedürfnisses. Realisiert vom Schweizerisch-Liechtensteinischen Gebäudetechnikverband suissetec, wird die Unit voraussichtlich Ende 2016 in Betrieb genommen. 

 

HiLo

Das Plus-Energie-Haus der ETH – ein zweigeschossiges Penthouse – soll 2017 in Betrieb genommen werden. Getestet werden Ultra-Leichtbau-Konstruktionen für Boden und Dach sowie eine intelligente Solarfassade. Hilo bietet akademischen Gästen Wohn- und Arbeitsraum. 

 

Urban Mining

Abfall als Rohstoff: Die Unit Urban Mining will die Stoffkreisläufe schliessen. Dafür sollen im Bau recycelte und recycelbare Materialien verwendet werden. Die Einheit wird voraussichtlich 2017 in Betrieb genommen. 

 

Digitale Fabrikation

Die nahtlose Verbindung des physischen Bauprozesses mit digitalen ­Technologien ermöglicht die ­Umsetzung von bisher ­ungeahnten Architekturen. Gebäude können effizienter und nachhaltiger gebaut werden. Partner sind das NCCR Digital Fabrication sowie die ETH ­Zürich. Die Unit wird voraussichtlich 2018 in Betrieb genommen. 

 

SolAce

Der Umgang mit Licht ist eine Lücke, die in der Klimatechnikbranche bislang aussen vor gelassen wurde. Die SolAce-Fassade wird mit Technologien ausgestattet werden, die Licht energetisch nutzbar machen und dieses auf eine komfortsteigernde Art und Weise ins Gebäudeinnere lenken. Gesucht werden Strategien zur Steuerung komplexer Fassaden, die gespickt mit Hochleistungssensoren und Mikrospiegeln sind. Im Jahr 2017 soll SolAce einsatzbereit sein. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zur Person 
Reto Largo ist seit drei Jahren NEST-Geschäftsführer bei der Empa. Zuvor arbeitete er für die ETH Zürich, wo er für den Aufbau von «Climate-KIC», einer europäischen Innovationsagentur im Cleantech-Bereich, verantwortlich war. 

VZH