Baukonstruktion

Erstbezug im digital gebauten Haus

05.04.2019
DFAB HOUSE - Außenansicht
DFAB HOUSE - Außenansicht
Bild: © Roman Keller
In der Schweiz steht das weltweit erste digital gebaute Haus, das DFAB HOUSE, kurz vor seinem Erstbezug. Die Bewohnerinnen und Bewohner werden akademische Gäste von Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) und Eawag (Forschungsanstalt der ETH - Eidgenössische Technische Hochschule Zürich) sein. Sie können dann ihre Koffer im Roboter gebauten und 3D gedruckten Domizil auspacken, denn das DFAB HOUSE wurde nicht nur digital geplant, sondern auch weitgehend digital gebaut. Es ist ein dreigeschossiges Wohnhaus, das auf der obersten von drei Plattformen des NEST-Gebäudes der Empa und Eawag in Dübendorf errichtet wurde.
Erdacht wurde das DFAB HOUSE von Forschenden aus acht Professuren der ETH. Sie entwickelten die eingesetzten Bau- und Energietechnologien und setzten den Bau im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) „Digitale Fabrikation“ in Kooperation mit Industriepartnern um. Dabei wurden mehrere neuartige und digitale Bautechnologien erstmals vom Labor in die reale Anwendung überführt. Ziel dieser digitalen Technologien ist es, Planen und Bauen effizienter aber auch nachhaltiger zu machen. Durch statische und strukturelle Optimierung ergab sich z. B. eine bedeutende Materialeinsparung bei der digital geplanten Geschossdecke des DFAB HOUSEs gegenüber einer herkömmlichen Betondecke. Diese feingliedrige Betondecke – gegossen in 3D-gedruckten Schalungen – und eine geschwungene, von einem Bauroboter erstellte Betonwand sind prägend für die Architektur des Wohnzimmers.
Die Möglichkeiten, die sich in gestalterischer Hinsicht durch die eingesetzten Bautechnologien ergaben, zeigen sich auch in den beiden oberen Wohngeschossen, die von Holzrahmen geprägt sind, welche mithilfe zweier Bauroboter hergestellt 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.
Holzbalkenkonstruktion im DFAB HOUSE, digital geplant, von Robotern zugeschnitten, von Zimmerleuten eingebaut
Holzbalkenkonstruktion im DFAB HOUSE, digital geplant, von Robotern zugeschnitten, von Zimmerleuten eingebaut
Bild: © Roman Keller
Bezüglich der eingesetzten Energietechnologien haben Forschende der Empa und der Eawag zwei Start-up-Ideen eingebracht, die helfen werden, Energie zu sparen. So wird zum einen die Wärme des Abwassers, die sonst verloren ginge, über Wärmetauscher direkt in den Duschwannen zurückgewonnen. Zum anderen fließt warmes Wasser, das nicht gebraucht wurde, zurück in den Boiler, statt in den Leitungen abzukühlen. Positiver Zusatzeffekt neben Energie- und Wasserersparnis: die Gefahr der Bakterienbildung in den Leitungen wird verringert.
Seinen Strom bezieht das DFAB HOUSE direkt von der Sonne. Die Photovoltaikmodule auf dem Dach liefern im Jahresdurchschnitt etwa eineinhalb Mal so viel Strom, wie das Gebäude selbst verbrauchen wird. Alle Verbräuche werden über eine intelligente Steuerung geregelt.
Sitzgruppe im DFAB HOUSE unter filigraner Betondecke, die in 3D-gedruckten Schalungen gegossen wurde.
Sitzgruppe im DFAB HOUSE unter filigraner Betondecke, die in 3D-gedruckten Schalungen gegossen wurde.
Bild: © Roman Keller
Um den akademischen Gästen im DFAB HOUSE das Leben so angenehm wie möglich zu gestalten, hat die digitalSTROM AG „Smart-Home-Lösungen“ eingebaut. Zu diesen gehören unter anderem eine intelligente und mehrstufige Einbruchsicherung, automatisierte Blend- und Beschattungsmöglichkeiten und die neueste Generation vernetzter, intelligenter Haushaltsgeräte, wie Wasserkocher, die das Teewasser auf Zuruf bereiten.
«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 Visionäres praktisch umsetzbar und hoffentlich wird es bald in der Bauwirtschaft genutzt», sagt Gian-Luca Bona, Direktor der Empa.
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