Team der ETH Zürich baut 3-stöckiges DFAB HOUSE mit Robotern und 3D-Druckern

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Ein Team aus acht Professuren der ETH Zürich baut in Zusammenarbeit mit Wirtschaftspartnern ein 3-stöckiges Haus auf dem NEST Gebäude der Empa und Eawag in der Schweizer Gemeinde Dübendorf. Das DFAB HOUSE, welches weitgehend mit digitalen Prozessen entworfen und geplant wurde, soll nun mit Hilfe von Robotern und 3D-Druckern realisiert werden.

Ziel des Pilotprojekts, bei dem vier neue Bauverfahren in realen Bedingungen zum Einsatz kommen, ist es herauszufinden, inwieweit digitale Technologie das Bauen nachhaltiger und effizienter machen sowie das gestalterische Potential erhöhen können. Wissenschaftler aus den Bereichen Robotik, Materialwissenschaften, Architektur, Statik und Nachhaltigkeit kooperieren für das Bauvorhaben auf dem Forschungs- und Innovationsgebäude NEST mit Partnern aus der Wirtschaft.

Zu Beginn der Bauarbeiten wird die Mesh Mould Technologie eingesetzt, bei der ein zwei Meter großer, autonomer Bauroboter, der „In situ Fabricator“, ein Stahldrahtgitter fertigt, das sowohl als Schalung als auch als Bewehrung für den Beton dient. Durch die engmaschige Struktur dieses Gitters und der speziellen Betonmischung bleibt der Beton innerhalb des Gitters und fließt nicht heraus.

Die dadurch entstandene doppelt gekrümmte, tragende Wand dient als Basis für die funktional integrierte Geschoßdecke, genannt Smart Slab. Die Schalung für diese Decke wird mit einem 3D-Sanddrucker im Großformat hergestellt. Bei der Fassade kommt die Smart Dynamic Casting Technologie zum Einsatz. Dieses robotische und automatisierte Gleitschalungsverfahren stellt maßgeschneiderte Fassadenpfosten aus Beton her. Die zwei oberen Stockwerke des DFAB HOUSE werden im Robotic Fabrication Laboratory der ETH Zürich vorgefertigt und bestehen aus Spatial Timber Assemblies, ein von räumlich kooperierenden Robotern zusammengefügter Holzbau.

Die neuen Bauverfahren, die bei dem Projekt zum Einsatz kommen, wurden über die vergangenen Jahre im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunktes Digitale Fabrikation entwickelt. Initiator des DFAB HOUSE Projekts, ETH Professor Matthias Kohler, erklärt:

„Im Gegensatz zu Bauprojekten, die nur eine digitale Bautechnologie nutzen, wie zum Beispiel dreidimensional gedruckte Häuser, bringt das DFAB HOUSE verschiedene neuartige, digitale Bautechnologien zusammen. So können wir sowohl die Vorteile jeder einzelnen Methode als auch deren Synergien nutzen und architektonisch zum Ausdruck bringen.“

Wenn das DFAB HOUSE ab Sommer 2018 bewohnt wird, kommen weitere digitale Technologien wie Smart-Home-Lösungen und IoT-Technologien zum Einsatz. Geräte und Systeme, die intelligent miteinander kommunizieren und lernfähig sind, steuern das Gebäude so, dass die Energieeffizienz als auch der Wohnkomfort verbessert werden.