Für HiLo sind zwei Forschungsgruppen der ETH Zürich verantwortlich: die BLOCK Research Group (BRG) des Instituts für Technologie in der Architektur sowie die Assistenzprofessur für Architektur & Nachhaltige Gebäudetechnologien (SuAT). Die beiden Teams entwickeln ihre Ideen mit ausländischen Partnern, den Firmen Supermanoeuvre aus Sydney und Zwarts & Jansma ZJA Architekten aus Amsterdam. Die Forscher und Architekten kombinieren in HiLo Ultra-Leichtbau im Bereich der Böden und des Dachs und adaptive Gebäudetechnik am Beispiel einer Solar-Fassade. HiLo ist als Plus-Energie-Gebäude ausgelegt und soll 50% mehr Strom produzieren, als es selber verbraucht. Die Inbetriebnahme ist für 2018 vorgesehen.

Das HiLo-Dach ist mit rund 70mm Dicke extrem leicht und dünn. Die grosse Oberfläche der Betonschale wird für die Wärmeübertragung mittels eines hydronischen Niedertemperaturheizungs- und Kühlsystems genutzt. Ausserdem wird das Dach mit hocheffizienten Dünnschicht-Photovoltaikzellen bestückt, um die solaren Energiegewinne zu steigern.

Partner: ETH Zürich

Dank einer gewölbten Rippenstruktur spart die Leichtbau-Konstruktion im Vergleich zu herkömmlichen Betonböden mehr als 70% Material ein. Die Bodenelemente lassen sich modular vorfertigen und einfach vor Ort installieren. Die Hohlräume ermöglichen die effiziente Integration von Lüftung, Kühlung und Niedertemperatur-Heizung.

Partner: ETH Zürich

Für die Leichtbau-Dachkonstruktion kommt eine wiederverwendbare Schalung aus Kabelnetz und Gewebe zum Einsatz. Sie erlaubt die Realisierung der doppelt gekrümmten Dachschale ohne die üblicher-weise damit verbundenen hohen Arbeits- und Ressourcenaufwände. Das Schalungssystem bietet einen hohen Grad an Kontrolle über die Form, so dass diese auf verschiedene Kriterien hin optimiert werden kann.

Partner: ETH Zürich

Die adaptive Solarfassade ist eine dynamische Fassade aus Dünnschicht-Photovoltaikmodulen mit weichen, pneumatischen Antrieben für solare Nachführsysteme und Tageslichtsteuerung. Die Elemente sind sowohl für die solare Energiegewinnung als auch für die Beschattung zuständig und steuern die Transparenz der Fassade. Sie können sich drehen, um auf Veränderungen von aussen und auf Anforderungen von innen zu reagieren. Die Module werden zum einen durch Sensorik und zum anderen durch die direkte Einflussnahme der Personen im Innern des Gebäudes gesteuert. Adaptive Lernalgorithmen ermöglichen die kontinuierliche Verbesserung des Verhaltens und damit die Anpassung der Module an ihre Nutzer und ihre Umgebung.

Partner: ETH Zürich