Die Block Research Group an der ETH Zürich sucht nach neuen Tragstrukturen, die sowohl einen effizienten Materialeinsatz als auch eine ästhetisch ansprechende Formsprache ermöglichen. Aus der Kombination von historischen Bauprinzipien und digitalen Technologien entstand in mehrjähriger Forschungsarbeit das Konzept für eine wiederverwendbare Schalung für doppelt gekrümmte Strukturen, die aus einem Kabelnetz und einer darüber gespannten Membran besteht.

Das Dach von HiLo demonstriert die Möglichkeiten dieser neuen Technologie und auch die zusätzlichen Herausforderungen, die es zu meistern gilt, wenn sämtliche Anforderungen erfüllt werden müssen, die das Dach eines modernen Gebäudes erfüllen muss:

• Statik
• Wärmedämmung durch einen mehrschaligen Aufbau
• Energiegewinnung auf dem Dach mittels flexibler PV-Zellen
• Raumgebende Wirkung nach Innen

Das HiLo-Dach ist somit eine Inspiration dafür, wie die Gebäudehülle neu gedacht werden kann und welche neuen Möglichkeiten sich aus der Kombination von traditionellem Wissen und digitalen Methoden ergeben.

Partner: ETH Zürich

Dank einer gewölbten Rippenstruktur spart die Leichtbaukonstruktion 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

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

Solarpanels generieren Gleichstrom, der für die Nutzung in Wechselstrom umgewandelt werden muss. Viele Endgeräte wandeln diesen Wechselstrom dann wieder in Gleichstrom um. Diese Umwandlungen sind nicht effizient. In HiLo werden möglichst alle Verbraucher der Haustechnik und Endgeräte direkt an ein Gleichstromnetz angeschlossen.

Partner: CSEM

Im Betrieb wird die Gebäudeautomation der Unit unter Einbezug der Benutzerinnen und Benutzer laufend optimiert.

Partner: ETH Zurich