Sie sind hier

NEST - Das modulare Haus der Zukunft

Fakten zum innovativen Vorzeigeprojekt der Schweizer Bau-, Mobilitäts-, und Energieforschung.

So könnte das modulare NEST-Gebäude aussehen. Bild: Empa / Gramazio&Kohler.

«Exploring the Future of Buildings - die Zukunft von Häusern entdecken», heisst der Slogan des Gebäudelabors NEST (Next Evolution in Sustainable Building Technologies). Unter der Führung der Eidgenössische Materialforschungsanstalt Empa und der Wasserforschungsanstalt eawag werden in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Wirtschaft und Forschungsanstalten wie der ETH Zürich, der EPFL und der Hochschule Luzern neue Produkte und Technologien im Baubereich entwickelt. NEST ist eine offene Plattform, die interessierte Parteien aus Wirtschaft, Forschung und der öffentlich Hand zusammenbringt.

Bis 2015 soll auf dem Gelände der Empa in Dübendorf ein Haus mit festem Kern («backbone»: Anm. der Redaktion: engl. für Rückgrat)) und modularen, austauschbaren Wohn- und Büroeinheiten entstehen, dass im «Plug and Play» Verfahren funktionieren soll: In ein Stahlbetonskelett mit drei offenen Stockwerken und 2’500 Quadratmeter Nutzfläche werden sich die Wohnraum- und Büromodule einschieben und einfach einbauen lassen: einstöckige Konstruktionen, zweistöckige Bauten oder ganze Stockwerke. Damit die Gebäudeeinheiten nach einigen Jahren einfach ausgetauscht werden können, muss der von den Forschern liebevoll genannte «backbone» die Versorgung der Räume sicherstellen. Im Stahlbetonskelett befinden sich Treppenhäuser und Versorgungslifte, Wasser, Heizung, Strom- und Internetanschlüsse. Spezielle Anschlüsse verbinden die Module über eine sog. „Docking Station“ mit der Infrastruktur.

Damit die neuen Technologien und Systeme realitätsnah demonstriert und validiert werden können, wird NEST ständig bewohnt und auch als echte Arbeitsumgebung benutzt. Diese Interaktion mit den Benutzern erlaubt es die Entwicklungszeit weiter zu reduzieren. Die neuen Technologien und Produkte müssen später im Markt von den Käufern akzeptiert werden um entsprechend Erfolg zu haben.

Auch die einzelnen NEST-Einheiten sollen das besondere, visionäre Etwas haben:

«Vision Wood» - Innovationen mit Holz

Das erste Modul hat die Abteilung Angewandte Holzforschung der Empa entwickelt. Dementsprechend steht der nachwachsende Rohstoff Holz im Mittelpunkt der «Natural Living» Wohneinheit: Es werden unter anderem Bio-Panels für eine optimierte Geräuschunterdrückung, Enzym-behandelte Boards für Isolationen, Wasser abstossende Flächen, feuerfeste Möbel und Beschichtungen sowie extrem leichte Nano-Zellulose Aerogele, das sind hochporöse, feinporige Festkörper aus winzigen Fasern pflanzlicher Zellulose - dem Material aus dem Pflanzen hauptsächlich bestehen und das sie so widerstandsfähig macht, zur Dämmung eingesetzt.

«HiLo» - Mehr als ein Plus Energie Penthouse

Zwei ETH-Wissenschaftler werden mit einem zweigeschossigen Plus-Energie-Penthouse namens «HiLo» bautechnisch und gestalterisch ganz neue Wege gehen. Die Wohneinheit wird komplett in der Leichtbauweise errichtet.

Die organische wirkende, wellenförmige, filigrane und mit Solarmodulen bedeckte Dachhaut soll aus einer nur wenige Zentimeter dicken Betondecke bestehen, die auf ein textiles Hilfstragwerk gegossen wird, das wiederum auf gespannte Drahtseile gelegt wird. Zum Vergleich: Eine herkömmliche Deckenkonstruktion besteht aus einer Holzverschalung und ist 30 Zentimeter dick. Der Zwischenboden bestehend aus gewölbten Betonschalen, die wie eine Eierschale aussehen, ist hohl und damit 70 Prozent leichter als eine normale Decke.

In Sachen Energiemanagement hat «HiLo» ebenfalls die Nase vorn. In die adaptive Fassade integriert sind Solarmodule, die sich nach der Sonne ausrichten und somit Strom und Wärme erzeugen. Gleichzeitig schützen die beweglichen Paneele vor starkem Sonnenlicht und einer Überhitzung der Räume, indem sie diese manuell und/oder automatisch beschatten. Morgens und abends lassen sie mehr Licht in die Innenräume um das Loft aufzuwärmen.

«City Lifting» - Hausaufstockung leicht gemacht 

Beim EPFL-Projekt «City Lifting» entstehen modulare Räume durch vorgefertigte tragende 60 bis 90 Zentimeter dicke Wandelemente, die nicht nur die Statik des Aufbaus durch eine gleichmässige Verteilung der zusätzlichen Last gewährleisten, sondern auch diverse Haustechnik- und andere Infrastrukturelemente wie Treppen, Einbauschränke, Nassräume und sogar Büchergestelle. Böden und Zwischendecken sind wasserdicht und übernehmen die Wärmedämmung, Dachelemente überspannen das ganze System.

«Meet2Create» - Treffen, um zu kreieren

Neben den modernen Bau- und Wohnkonzepten wird mit «Meet2Create» auch eine Vision zukünftiger Bürolandschaften und neuen Arten der Zusammenarbeit entwickelt. Die räumliche und technische Infrastruktur des vom Kompetenzzentrum Technik und Architektur der Hochschule Luzern entwickelten modernen Büros ist flexibel für verschiedene Nutzungen ausgelegt. Da können Raumgrössen für unterschiedlich grosse Teams angepasst, Sitzungsräume abgetrennt und Rückzugsräume kreiert werden. In diesem offenen System werden neue Informatik-Werkzeuge ausprobiert, die es erlauben die Zusammenarbeit in verteilten Teams und die schnellere Entwicklung von Produkten zu unterstützen.

«Energy Hub» - Optimierung der Energieflüsse

Im Haus der Zukunft dürfen innovative Energiekonzepte natürlich nicht fehlen. Es sollen verschiedene Fragen rund um die Energie untersucht werden: Wie kann die auf eine Verglasung treffende Sonnenenergie thermisch am Besten genutzt werden, welche erneuerbaren Energien können im Gebäude wo am sinnvollsten eingesetzt werden, wie kann man Energieangebot und -nachfrage optimal aufeinander abstimmen, wie lässt sich Energie langfristig speichern und wie können Spitzenlasten abgefangen werden. Neben der Optimierung innerhalb der NEST Units geht es auch um eine Gesamtbetrachtung der Energieflüsse im Areal oder Quartier. So sollen Hinweise auf eine optimale Umsetzungsstrategie für die Netze der Zukunft, für das sog. Smart Grid gegeben werden.

«Mobility Demonstrator» - Mobilität der Zukunft

Energieoptimierte Gebäude und Mobilität sind bei NEST ebenfalls miteinander verknüpft. Überschüssiger Strom soll Elektroautos, Brennstoffzellen-, und Gasfahrzeuge via Wasserstoff-Produktion antreiben.

Urbanes Wasser- und Abwassermanagement

Wasser ist eine wichtige Ressource. In NEST werden unter der Leitung der eawag innovative Wasseraufbereitungs- und Wiederverwendungs- Technologien und Systeme demonstriert und weiterentwickelt.

Weitere Module und Partner erwünscht

Mit NEST als Plattform kann der Innovations-Prozess längerfristig beschleunigt werden. Die Nutzungsdauer ist auf mindestens 20 Jahre ausgelegt. Weitere Wohn- und Arbeitsmodule und entsprechende Technologien werden im Laufe der Zeit ein und wieder ausgebaut werden.

NEST ist eine offene Plattform und die Empa sucht weitere Partner aus Wirtschaft und der Akademie. Interessierte können sich auf der NEST-Webseite informieren. (nge)