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Schlagwort: Prototypen

  • Bau von sieben Neubauten beginnt noch dieses Jahr

    Bau von sieben Neubauten beginnt noch dieses Jahr

    Der Innovationspark Zürich nimmt konkrete Formen an, wie der Betreiber in einer aktuellen Mitteilung bekannt gibt. Die erste Phase der Entwicklung, die den Bau von sieben Neubauten auf dem Vorfeld des Areals umfasst, wird noch in diesem Jahr eingeleitet. Diese Projekte wurden sorgfältig ausgewählt, nachdem sie im Rahmen eines globalen Architekturwettbewerbs aus insgesamt 28 eingereichten Vorschlägen hervorgingen.

    Die ausgewählten Projekte stammen von renommierten Architekturbüros wie E2A, Roger Boltshauser, Mulder Zonderland, TEN aus Zürich sowie Muoto aus Paris und 3XN aus Kopenhagen. Die geplante Nutzung der Gesamtgeschossfläche sieht eine Aufteilung von rund 24 Prozent auf Büro-, 8 Prozent auf Labor- und 12 Prozent auf Produktionsflächen vor, einschliesslich Bereichen für die Fertigung von Prototypen. Flexibilität steht im Mittelpunkt, mit weiteren 36 Prozent für vielfältige Nutzungen und Bereiche für Versorgung, Dienstleistungen und forschungsnahes Wohnen. Zudem sind Angebote für Gastronomie, Freizeit und Einkauf geplant.

    Der Innovationspark Zürich verfolgt dabei ein ambitioniertes Nachhaltigkeitskonzept, das wegweisend für urbane Entwicklungen sein soll. Geplante Massnahmen umfassen die Einrichtung eines Anergienetzes sowie die Installation grosser Solaranlagen auf Dächern und Fassaden, um einen reduzierten ökologischen Fussabdruck zu gewährleisten. Durch die Schaffung flexibler und modularer Gebäudetypologien strebt der Innovationspark Zürich langfristige Nutzbarkeit und Nachhaltigkeit an, unter Einbeziehung neuester Technologien.

  • Modulare Holzeinbauten für Zwischennutzungen

    Modulare Holzeinbauten für Zwischennutzungen

    Das Surren eines Akkuschraubers klingt durch das DISPO in Nidau. In der alten Fabrikhalle, die Raum bietet für Kreative, Kultur- und Gewerbetreibende, entstehen an diesem Tag vier Prototypen von Raummodulen, dank denen es künftig möglich sein soll, Zwischennutzungen von leerstehenden Gebäuden und Brachen einfach und nachhaltig umzusetzen. Ungenutzten Räumen soll damit ein ökologischer, ökonomischer und sozialer Mehrwert verliehen werden. Dieses Ziel verfolgen Forschende des Instituts für Holzbau, Tragwerke und Architektur IHTA der Berner Fachhochschule BFH gemeinsam mit Partnern aus der Wirtschaft im Innosuisse-Forschungsprojekt «àDisposition».

    Verschiedene Modullösungen getestet
    Im Projekt entwickeln die Forschenden einen modularen Baukasten für Raummodule und Innenausbauten. Eine zentrale Komponente ist ein Konfigurator, dank dem Projektideen einfach geprüft, dargestellt und zeit- und ressourcensparend umgesetzt werden können. Auf der Basis von digitalen Entwürfen erstellen die Forschenden der BFH in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern nun Prototypen im Dispo in Nidau. Anhand von diesen untersuchen und verbessern sie verschiedene Modullösungen. Das Projektteam testet unterschiedliche Systeme, Verbindungselemente und Segmentformen und kann bereits nach kurzer Zeit vielversprechendste Strategien für ein leichtes, wiederverwendbares und einfach rekonfigurierbares, modulares System identifizieren.

    Zeit für Aufbau variiert je nach Fabrikationsgrad
    Die Anforderungen an die modularen Einbauten sind hoch: Auf- und Abbau soll für Laien möglich sein und die Bauteile sollen leicht genug sein, dass es nur zwei Personen für die Montage benötigt. Die Einbauten sollen zudem anpassungsfähig sein, sich einfach umgestalten lassen sowie gut zu transportieren und zu lagern sein. Während des Aufbaus der Prototypen zeigt sich bereits, wie wichtig es ist, den idealen Grad der Vorfabrikation auszuwählen. Werden die Rahmen der Module bereits zusammengeschraubt angeliefert, können die Einbauten in kürzester Zeit aufgestellt werden. Transport und Lagerung gestalteten sich jedoch als schwieriger. Umgekehrt dauerte der Aufbau deutlich länger, wenn die Bauteile einzeln und dadurch kompakt angeliefert werden.

    Wichtigkeit der digitalen Durchgängigkeit
    Ein weiterer Aspekt, den die Forschenden mit der Produktion und dem Aufbau der Prototypen testen, ist die digitale Kette «Design to Production». Die Module werden im Konfigurator entworfen, die Daten für die Produktion anschliessend automatisch in CadWork exportiert. Diese Dateien bildeten die Grundlage für Materialbestellungen und den Produktionsprozess. Hier zeigte sich die Wichtigkeit der digitalen Durchgängigkeit für einen schnellen und einfachen Produktionsprozess.

    In einem nächsten Schritt befassen sich die Forschenden mit der Ausstattung der Module. So sind die Wände ein weiteres Gestaltungselement und zusätzliche (Dämm)Schichten müssen den Anforderungen an die Schall- und Wärmedämmung gerecht werden. Diese Anforderungen unterscheiden sich je nach Nutzung stark.

    «àDisposition – Spaceship Planet Earth. Sustainable and temporary use of buildings and vacant sites through simple and modular structural measures» ist ein von der Innosuoisse gefördertes Forschungsprojekt, das bis Juni 2025 läuft. Projektpartner sind C2 Beat Cattaruzza GmbH, Beer Holzbau AG, Pius Schuler AG, Prona AG und Bauart Architekten und Planer AG.

  • Modulare Einbauten für Zwischennutzungen: Erste Prototypen erstellt

    Modulare Einbauten für Zwischennutzungen: Erste Prototypen erstellt

    «Das Surren eines Akkuschraubers klingt durch das DISPO in Nidau. In der alten Fabrikhalle, die Raum bietet für Kreative, Kultur- und Gewerbetreibende, entstehen an diesem Tag vier Prototypen von Raummodulen, dank denen es künftig möglich sein soll, Zwischennutzungen von leerstehenden Gebäuden und Brachen einfach und nachhaltig umzusetzen. Ungenutzten Räumen soll damit ein ökologischer, ökonomischer und sozialer Mehrwert verliehen werden. Dieses Ziel verfolgen Forschende des Instituts für Holzbau, Tragwerke und Architektur IHTA der Berner Fachhochschule BFH gemeinsam mit Partnern aus der Wirtschaft im Innosuisse-Forschungsprojekt «àDisposition».

    Verschiedene Modullösungen getestet
    Im Projekt entwickeln die Forschenden einen modularen Baukasten für Raummodule und Innenausbauten. Eine zentrale Komponente ist ein Konfigurator, dank dem Projektideen einfach geprüft, dargestellt und zeit- und ressourcensparend umgesetzt werden können. Auf der Basis von digitalen Entwürfen erstellen die Forschenden der BFH in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern nun Prototypen im Dispo in Nidau. Anhand von diesen untersuchen und verbessern sie verschiedene Modullösungen. Das Projektteam testet unterschiedliche Systeme, Verbindungselemente und Segmentformen und kann bereits nach kurzer Zeit vielversprechendste Strategien für ein leichtes, wiederverwendbares und einfach rekonfigurierbares, modulares System identifizieren.

    Zeit für Aufbau variiert je nach Fabrikationsgrad
    Die Anforderungen an die modularen Einbauten sind hoch: Auf- und Abbau soll für Laien möglich sein und die Bauteile sollen leicht genug sein, dass es nur zwei Personen für die Montage benötigt. Die Einbauten sollen zudem anpassungsfähig sein, sich einfach umgestalten lassen sowie gut zu transportieren und zu lagern sein. Während des Aufbaus der Prototypen zeigt sich bereits, wie wichtig es ist, den idealen Grad der Vorfabrikation auszuwählen. Werden die Rahmen der Module bereits zusammengeschraubt angeliefert, können die Einbauten in kürzester Zeit aufgestellt werden. Transport und Lagerung gestalteten sich jedoch als schwieriger. Umgekehrt dauerte der Aufbau deutlich länger, wenn die Bauteile einzeln und dadurch kompakt angeliefert werden.

    Wichtigkeit der digitalen Durchgängigkeit
    Ein weiterer Aspekt, den die Forschenden mit der Produktion und dem Aufbau der Prototypen testen, ist die digitale Kette «Design to Production». Die Module werden im Konfigurator entworfen, die Daten für die Produktion anschliessend automatisch in CadWork exportiert. Diese Dateien bildeten die Grundlage für Materialbestellungen und den Produktionsprozess. Hier zeigte sich die Wichtigkeit der digitalen Durchgängigkeit für einen schnellen und einfachen Produktionsprozess.

    In einem nächsten Schritt befassen sich die Forschenden mit der Ausstattung der Module. So sind die Wände ein weiteres Gestaltungselement und zusätzliche (Dämm)Schichten müssen den Anforderungen an die Schall- und Wärmedämmung gerecht werden. Diese Anforderungen unterscheiden sich je nach Nutzung stark. «àDisposition – Spaceship Planet Earth. Sustainable and temporary use of buildings and vacant sites through simple and modular structural measures» ist ein von der Innosuoisse gefördertes Forschungsprojekt, das bis Juni 2025 läuft. Projektpartner sind C2 Beat Cattaruzza GmbH, Beer Holzbau AG, Pius Schuler AG, Prona AG und Bauart Architekten und Planer AG.

    Quelle: www.bfh.ch

  • Grünes Licht für digital gefertigte Betontreppe

    Grünes Licht für digital gefertigte Betontreppe

    Sie ist eine der grossen Herausforderungen in der kommenden NEST-Unit «STEP2»: eine Betontreppe, deren Form an eine menschliche Wirbelsäule erinnert. Obwohl sich die Unit noch in der Planung befindet, wurden Teile der Treppe bereits als Prototypen produziert. Denn die Unit verfolgt ein grosses Ziel: Gebaut wird nur, was in der Baubranche eine Zukunft hat. Gemeinsam arbeiten die Partner konsequent auf die Marktreife hin – so auch bei der Treppe.

    «Das Projektteam hat gemeinsam in den letzten zwei Jahren ein völlig neuartiges Konzept zur Herstellung massgeschneiderter Betonteile erarbeitet. Das war nur möglich, weil die Expertinnen und Experten entlang der gesamten Wertschöpfungskette auf Augenhöhe miteinander zusammengearbeitet haben», ist Enrico Marchesi, Innovationsmanager im NEST und Projektverantwortlicher von «STEP2», überzeugt. Das interdisziplinäre Projektteam wurde gemeinsam mit den Scouting- und Inkubationsexperten des Hauptpartners BASF zusammengestellt. Es setzt sich zusammen aus dem Architekturbüro ROK, das für die Projektleitung verantwortlich ist, dem ETH-Lehrstuhl «Digital Building Technologies», 3D-Druckexperten der BASF-Tochtergesellschaft BASF Forward AM und des 3D-Druckunternehmens New Digital Craft, Fachleuten des Betonfertigteile-Herstellers SW Umwelttechnik, Ingenieurinnen und Ingenieuren des Ingenieursbüros WaltGalmarini und den Experten des Empa-Spin-offs «re-fer».

    Massgeschneiderte Lösungen
    Die «STEP2»-Treppe demonstriert eindrücklich, wie Betonbauwerke mithilfe von computergestütztem Design und neuesten 3D-Druck-Technologien realisiert werden können. Durch den Einsatz von 3D-gedruckten Schalungen ist es möglich, komplexere Formen zu kreieren als mit bisherigen Sonderschalungen. Gleichzeitig lässt sich der Materialaufwand erheblich verringern.

    Das Verfahren ermöglicht massgeschneiderte Lösungen aus Beton, die optimal auf den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden können und einen hohen Detaillierungsgrad aufweisen. Daneben birgt es auch grosses Potenzial bei der Restauration, etwa bei der Erneuerung historischer Bauwerke.

    Hohe Komplexität
    Das Design der Treppe stammt vom ETH-Lehrstuhl «Digital Building Technologies». Anhand dessen entwickelte das Projektteam ein komplexes, auf Parametern basierendes Schalungssystem für die einzelnen Treppenstufen, das mittels 3D-Druck produziert wird. «Es war für uns wichtig, die digitale Fabrikation so einzusetzen, dass wir extrem filigrane Betonelemente herstellen können. Ein zentrales Kriterium für das System war die Wiederverwendbarkeit der Schalung für die Produktion mehrerer Stufen. Gleichzeitig mussten wir die Anforderungen des 3D-Drucks und des Materials sowie auch die Gegebenheiten beim Befüllen der Schalung mitberücksichtigen», erklärt Benjamin Dillenburger, Leiter des «Digital Building Technologies»-Teams. Um all diesen Anforderungen gerecht zu werden, war der Austausch innerhalb des gesamten Projektteams von zentraler Bedeutung.

    «Damit die 3D-gedruckte Schalung für mehrere Stufen zum Einsatz kommen kann, haben wir eine geeignete Beschichtung verwendet. Im Hinblick auf die Nachhaltigkeit entschieden wir uns dabei für ein Material, das wieder von der Schalung gelöst werden kann. Nur so können wir die sortenreine Materialtrennung sicherstellen», sagt Jörg Petri von «New Digital Craft». Er und das «Virtual Engineering»-Team von «BASF Forward AM» brachten ihr jahrelanges Knowhow im 3D-Druck-Bereich ins Projekt ein.

    «Für BASF Forward AM ist das Projekt ein wichtiger Meilenstein um aufzuzeigen, dass die verwendeten Materialien den hohen Anforderungen standhalten. Das zahlt in unsere Strategie ein, Schalungen mithilfe von 3D-Druck zu realisieren als Alternative zum herkömmlichen Formenbau», sagt Anke Johannes, Director Sales Europe bei BASF Forward AM. Beim Schalungsmaterial hat sich das Team für das Filament Ultrafuse® PET CF15 entschieden, da dieses hervorragende Eigenschaften für die Anwendung bei Betonschalungen aufweist. Am Ende stand das Konzept zur Herstellung und zum Zusammenbau der Schalungselemente.

    Der Härtetest
    Nun war die Zeit gekommen, die Treppe in die Realität zu überführen. SW Umwelttechnik stellte die Stufen mithilfe der Schalungen im eigenen Werk her. Als Material kommt ultrahochfester faserverstärkter Beton zur Anwendung. «Unser Beton ermöglicht sehr dünne, komplexe Formen, die mit normalem Stahlbeton nicht realisiert werden könnten. Es ist schön, dass wir dies anhand der Treppe in der Unit «STEP2» so eindrücklich demonstrieren können», freut sich Klaus Einfalt, CEO von SW Umwelttechnik.

    Für die Berechnung und Beurteilung der Statik ist das Ingenieursbüro WaltGalmarini zuständig. Um zu überprüfen, ob die errechneten Werte der Realität entsprechen, wurden die Stufen an die Empa geschickt. Dort wurden sie unter der Aufsicht des Ingenieursbüros von Empa-Experten verschiedenen Belastungstests unterzogen. Der erste Prototyp bestehend aus drei Stufen, die alle einzeln getestet wurden, erfüllte die Erwartungen weitestgehend und lieferte gleichzeitig neue Erkenntnisse zur Optimierung des Systems.

    Beim darauffolgenden Prototyp wurde schliesslich nicht nur die Statik, sondern auch der Aufbau des Treppensystems auf die Probe gestellt. Drei Stufen wurden aufeinander gefädelt und mit «memory-steel», einer innovativen Vorspanntechnik des Empa-Spin-offs «re-fer», zusammengespannt. Dabei wurden Stäbe vom Typ «re-bar R18» in vordefinierte Hohlräume platziert und mechanisch verankert. Die Vorspannung erfolge durch Erhitzung mittels Strom. Danach wurden weitere Versuche durchgeführt, um zu analysieren, wie belastbar die Stufen einzeln und das System insgesamt ist. Das Ergebnis: Die Ingenieure erachteten das Gesamtsystem als zuverlässig.

    «Ich freue mich sehr, dass die Treppe nicht nur auf dem Papier, sondern nun auch in der Praxis überzeugen konnte. Das stellt für uns ein äusserst wichtiger Meilenstein im Projekt dar», sagt Michael Knauss von ROK. Mit diesem «Proof-of-Concept» kann nun die Produktion der finalen Treppe erfolgen – ein weiterer wichtiger Schritt hin zur Realisierung der NEST-Unit «STEP2».