Zusammenarbeit auf Augenhöhe
„Schon in den ersten Gesprächen über STEP2 war es unser Hauptziel, ausschließlich Lösungen zu entwickeln, die in der Bauindustrie tatsächlich Anwendung finden und gleichzeitig nachhaltig sind“, so Enrico Marchesi, Innovationsmanager bei NEST und Projektleiter bei der Empa. „Deshalb haben wir jede einzelne Innovation sorgfältig auf ihre Relevanz und ihr Marktpotenzial hin geprüft“, ergänzt Andreas Hafner, Mitinitiator bei BASF. Um dieses Ziel zu erreichen, setzte das Team stark auf einen partizipativen Ansatz. „Wir sind überzeugt, dass echte, marktfähige Innovationen nur entstehen, wenn Partner entlang der gesamten Wertschöpfungskette eingebunden sind. Als langjähriges Mitglied der Schweizer Forschungs- und Innovationslandschaft ist es für uns unerlässlich, gemeinsam mit unseren Partnern frühzeitig Lösungen mit wirtschaftlichem Potenzial zu identifizieren und mit unserem Wissen und unserer Expertise zu deren erfolgreicher Umsetzung beizutragen“, sagt Olivier Enger, Senior Innovation Manager bei BASF.
BASF ist Hauptpartner von STEP2 und trägt mit seiner Expertise, seinem Netzwerk und dem Einsatz nachhaltiger Materialien maßgeblich zum Erfolg der Einheit bei. Der kooperative Ansatz hat sich bisher bewährt: Partner aus verschiedenen Disziplinen konnten über einen dreijährigen Planungszeitraum hinweg wegweisende Innovationen entwickeln und verfeinern. „Ich freue mich sehr darauf, diese Lösungen in ein reales Gebäude umzusetzen“, sagt Slivan Oesterle, leitender Architekt bei ROK.
Eine Obergrenze, die sowohl Ressourcen als auch CO2 spart
Das Obergeschoss des zweigeschossigen Gebäudes verfügt über eine Decke aus mehreren neu entwickelten, gerippten und filigranen Platten. Diese wurden vom Architekturbüro ROK in Zusammenarbeit mit Ingenieuren der WaltGalmarini AG und der Stahlton Bauteile AG entwickelt. Die Decke ermöglicht Spannweiten von 8 bis 14 Metern und eignet sich daher ideal für den Bau von Büroräumen und Hochhäusern. Die Platten wurden bei der Stahlton Bauteile AG mithilfe von 3D-gedruckten Schablonen vorgefertigt. Diese Schablonen bestehen vollständig aus mineralischen Rohstoffen und ermöglichen eine Kreislaufwirtschaft. Nach der Fertigung wurden die Platten zu NEST transportiert und vor Ort montiert.
Digitales Design und 3D-Druck ermöglichen eine Reduzierung des Ressourcenverbrauchs und der CO₂-Emissionen um 50 Prozent im Vergleich zu einem herkömmlichen Betonboden. Darüber hinaus konnte die zirkulit AG durch den Einsatz von Kreislaufbeton die Nachhaltigkeit der Decke weiter verbessern, indem sie weniger Zement als üblich enthält und CO₂ speichert . Die Decke verfügt außerdem über eine integrierte Schalldämmung. Der Chemiepartner BASF realisierte dies durch 3D-gedruckte Akustikboxen, die mit dem schallabsorbierenden Schaumstoff Cavipor® gefüllt sind. Das Ergebnis ist trotz der harten Betonoberfläche eine klare und angenehme Akustik.
Digitale Konstruktion einer Betontreppe
Wie schon bei der Decke nutzte das Team auch für den Bau der innovativen Treppe das volle Potenzial von computergestütztem Design und 3D-Druck. Durch die Verwendung von 3D-gedruckten Schalungen konnten komplexere Formen realisiert werden als mit herkömmlichen Schalungen. Gleichzeitig konnten die Schablonen mehrfach verwendet werden, wodurch der Materialbedarf für den Treppenbau deutlich reduziert wurde. Die vorgefertigten Stufen wurden bei Empa in Dübendorf montiert und dort mithilfe der Vorspanntechnologie von re-fer fixiert. Die fertige Treppe wurde anschließend als ein einziges Bauteil in die Einheit eingebaut. Da die einzelnen Stufen ineinandergesteckt wurden, lassen sie sich leicht demontieren und somit wiederverwenden. Die Treppe demonstriert eindrucksvoll, wie sich maßgeschneiderte, ressourcenschonende Betonelemente mit digitalen Produktionsmethoden realisieren lassen.