Labor für nachhaltiges Bauen

Das House of Natural Resources ist ein Leuchtturmprojekt für das Bauen mit Laubholz. Das Bürogeb?ude auf dem 菲律宾sunbet下载_申慱sunbet现金网-【官方网站】 H?nggerberg wird heute nach eineinhalb Jahren Bauzeit feierlich eingeweiht. Der ETH Zürich dient es auch als Forschungslabor für nachhaltiges Bauen. Deshalb wird es für die Forschenden jetzt erst richtig spannend.

Vergr?sserte Ansicht: House of Natural Resources
Die Rahmenkonstruktion im House of Natural Resources besteht aus Schweizer Holz. (Bild: ETH Zürich/Marco Carocari)

Selten erregen Bürogeb?ude viel Aufsehen. Ganz anders beim House of Natural Resources (HoNR): Ein einfacher Skelettbau erm?glicht es, den Grundriss flexibel zu gestalten, bei dem die Innen- und Aussenw?nde beliebig angeordnet werden k?nnen. Transparente Fassaden und seine fugenlose Aussenhülle machen es zus?tzlich zu einem angenehmen Arbeitsort. Doch das HoNR ist nicht nur ein innovatives Bürogeb?ude, sondern dient der ETH Zürich zugleich als Forschungslabor für nachhaltiges Bauen mit Laubholz.

Sechs Professorinnen und Professoren aus den Instituten für Baustatik und Konstruktion, für Baustoffe sowie für Technologie in der Architektur waren mit ihren Forschungsgruppen am Bau des Hauses beteiligt und haben ihre Forschungsprojekte direkt am Bau realisiert. Doch mit der Einweihung ist ihre Arbeit noch lange nicht abgeschlossen. Gemeinsam wollen sie nun die von ihnen entwickelten Technologien über einen l?ngeren Zeitraum testen und so herausfinden, wo die Vorteile und Schwachstellen liegen. ETH-Pr?sident Lino Guzzella zum speziellen Neubau: ?Das House of Natural Resources ist ein sch?nes Beispiel für gelebte Interdisziplinarit?t. Es zeigt, wie der einheimische Rohstoff Holz nachhaltig und technisch raffiniert eingesetzt werden kann.?

Solarmodule bewegen sich

Ein Versuchsfeld ist die Fassade des Geb?udes. An einem Teil der Geb?udehülle haben die Wissenschaftler eine adaptive Solarfassade montiert, die Strom gewinnt und hilft, den Energiebedarf für das Heizen und Kühlen des Geb?udes zu regulieren. Die Fassade besteht aus beweglichen Modulen aus Dünnschicht-Solarzellen, die sich mittels druckluftgesteuerten Antrieben bewegen lassen. Dank diesen Aktuatoren richten sich die Solarzellen am Sonnenstand aus, passen sich aber auch an den W?rme- und Lichtbedarf des Hauses und insbesondere dem Verhalten der Nutzer an.

Zus?tzlich stellen die Wissenschaftler ein System vor, mit dem Solarmodule auf D?chern dem Sonnenstand nachgeführt werden k?nnen. Dieses Nachführungssystem wird mit speziellen zweiteiligen Holzlamellen angetrieben. Die Wissenschaftler nutzen dabei die Eigenschaft des Holzes, dass es bei ?nderung der relativen Luftfeuchte quillt oder schwindet. Dazu werden zwei Holzschichten mit unterschiedlicher Faserorientierung aufeinander geklebt. Ver?ndert sich die Luftfeuchte, verbiegen sich die Schichten entsprechend und es entsteht ein bewegliches Holzelement. Da die relative Luftfeuchte an sonnigen Tagen abnimmt und am sp?teren Nachmittag und nachts ansteigt, k?nnen die Holz-Doppelschichten als eine Art natürlicher Motor zur Solarmodulnachführung eingesetzt werden.

Weltneuheiten aus Schweizer Holz

Nicht nur die neuen Technologien, auch die Bauweise des HoNR ist einzigartig. So kam beim Bau eine Weltneuheit zum Einsatz: eine Holz-Beton-Verbunddecke mit Buchenholz aus Schweizer W?ldern. Eine rund vier Zentimeter starke Buchenholz-Furnierplatte dient sowohl als Schalungselement als auch als Armierung und ist gleichzeitig eine attraktive Oberfl?che. Diese neue Verbunddecke hat ?hnlich gute Trageigenschaften wie Stahlbetondecken, die meistverbauten Tragelemente in der Schweiz. Einzigartig ist auch die Dachkonstruktion mit einer Buchenholzdecke, bei der Holzlamellen kreuzweise angeordnet wurden. So werden die Lasten wie bei einer Betondecke in zwei Richtungen verteilt.

Auch die Rahmenkonstruktion im HoNR besteht aus Schweizer Holz. Die Stützen bestehen zu 100 Prozent aus Eschenholz, die Tr?ger sind aus Esche und Fichte zusammengesetzt, um die Festigkeit zu erh?hen. Zudem sind alle Tr?ger mit einem Kabel, das im Innern durch das Holz verl?uft, vorgespannt. Die Tr?ger zentrieren sich dadurch selber, und die gesamte Tragkonstruktion ist besonders verformbar, was sie deutlich erdbebensicherer macht.

?berwachen wie das Holz arbeitet

Die ETH-Wissenschaftler haben im HoNR ein umfangreiches Monitoringsystem installiert, mit dem sie erfassen, wie sich das Geb?ude über die Jahre ver?ndert: Sie messen regelm?ssig die Feuchtigkeit in der Holz-Rahmen-Konstruktion und zeichnen Verformungen mit mithilfe eines Tachymeters auf. Spezielle Sensoren messen die relative Verschiebung zwischen Holz und Beton in der Verbunddecke. Bereits w?hrend des Baus haben die Wissenschaftler mit einem dichten Sensornetzwerk überwacht, wie sich die Tragstruktur verh?lt. Mit 16 Kraftmessdosen haben sie zudem die Vorspannkraft in jedem einzelnen Spannkabel gemessen.

Wie sich die neuen Technologien bew?hren, soll auch der Alltag zeigen. ?Wir werden genau dokumentieren, wie die Nutzer mit dem Geb?ude zufrieden sind?, erkl?rt Projektleiter Andrea Frangi, Professor für Holzbau am Institut für Baustatik und Konstruktion der ETH Zürich. Er erhofft sich von den Erkenntnissen des Projekts auch Impulse für die Schweizer Holzverarbeitungsindustrie. Frangi sieht im Holzbau grosses Potenzial für die Schweiz. Der Anteil an Laubb?umen nimmt im Schweizer Wald als Folge der Klimaerw?rmung zu. ?Schweizer Holz hat viel Potenzial. Wir hoffen, dass Unternehmen dies erkennen und unsere Ans?tze weiterverfolgen.?

www.honr.ethz.ch

?Nachhaltiges Bauen? als strategisches Schwerpunktthema

Die ETH Zürich hat ?Nachhaltiges Bauen? als strategisches Schwerpunktthema definiert. Das House of Natural Resources ist ein Forschungs-, Lehr- und Demonstrationsobjekt, mit dem die ETH Zürich die Umsetzbarkeit ihrer Forschung auf diesem Gebiet unter Beweis stellt und interdisziplin?re Forschung erm?glicht.

Nebst dem House of Natural Resources hat die ETH Zürich auch mehrere neue Professuren geschaffen, welche die bestehenden Kompetenzen in Forschung und Lehre auf dem Gebiet des nachhaltigen Bauens verst?rken. Zudem sollen die interdisziplin?re Forschungst?tigkeit in dem Schwerpunktthema intensiviert, der Wissenstransfer begünstigt und die Ausbildung von Nachwuchskr?ften für die Bauindustrie gest?rkt werden.

Die Planungs- und Baukosten des HoNR betragen rund 7 Millionen Schweizer Franken. Ein Teil der Finanzierung wurde durch die ETH Zürich Foundation mittels Donationen bereitgestellt. Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) unterstützt den Bau des HoNR finanziell mit 500‘000 Schweizer Franken aus der Umwelttechnologief?rderung. Mit dem Aktionsplan Holz setzt sich das BAFU dafür ein, dass Laubholz vermehrt stofflich, beispielsweise im Bauwesen, eingesetzt wird. Neben dem BAFU ist auch die EU-Initiative Climate-KIC ein wichtiger Partner des HoNR. Das Climate-KIC-Projekt ?Building Technologies Accelerator? (BTA), bei dem die ETH Zürich Leading Partner ist, konzentriert sich auf die Entwicklung und Markteinführung von Technologien, die zu messbaren CO2-Reduktionen führen. Climate-KIC beteiligt sich über die n?chsten sechs Jahre mit mehreren Millionen an der ETH-Technologieentwicklung im Bereich nachhaltiges Bauen. Das HoNR, das eines von sechs europ?ischen Living Labs im BTA-Projekt ist, soll helfen, klimafreundliche Bautechnologien schneller am Markt zu etablieren. Die Forschungsprojekte wurden auch durch die Kommission für Technologie und Innovation (KTI) und das Nationale Forschungsprogramm ?Ressource Holz? (NFP 66) unterstützt.

Das Tragwerk des HoNR besteht zu 80% aus hiesigem Holz und wird deshalb von der Lignum (Holzwirtschaft Schweiz) mit dem ?Herkunftszeichen Schweizer Holz? ausgezeichnet.

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