ETH – HIB – Arch_Tec_Lab

Ein Labor für digitales Bauen

Das Gebäude HIB der Eidgenössisch Technischen Hochschule Zürich (ETH) ist unter dem Namen Arch_Tec_Lab bekannt. Es befindet sich am ETH-Standort Hönggerberg. Die zuvor landwirtschaftlich genutzte Zone zwischen zwei grösseren Waldgebieten wird gemäss dem Masterplan «ETH Zürich Campus Hönggerberg 2040» zu einem vollständigen Stadtquartier mit Wohnungen, Einkaufs- und Unterhaltungsangeboten ausgebaut, wobei der Lehr- und Forschungsbetrieb seine zentrale Rolle behält. Im Betrieb versteht sich das Arch_Tec_Lab als Reallabor, in dem die Forschenden gemeinsam mit ihren Studierenden immer wieder neue Fragestellungen angehen und Lösungen vor Ort erproben.

Experiment Bauen

Der Neubau beherbergt das Institut für Technologie und Architektur (ITA) und das Robotic Fabrication Laboratory. Die Bauwissenschaften planten diese Erweiterung ihrer Forschungs- und Lehrlandschaft gewissermassen «inhouse»: Das Bauvorhaben wurde als Experiment organisiert. Sechs Jahre dauerte der weitgehend digitale Planungs- und Bauprozess, an dem Architekten, Bauingenieure, Gebäudetechniker und Bauphysiker aus sechs Professuren des ITA beteiligt waren. Gemeinsam wollten sie erforschen, wie sie mittels digitaler Technologien und kollaborativer Planungsprozesse zu einer ressourcenschonenderen und räumlich verdichteten Bauweise beitragen können. HRS betreute die Umsetzung des Projektes als Totalunternehmerin.

Roboter zimmert Holzdach

Das Dach zeigt anschaulich auf, welche gestalterischen und technischen Möglichkeiten das digitale Bauen heute bietet. Es besteht aus einer Folge von fünf kuppelartigen Wölbungen und setzt sich zusammen aus über 48'000 einzelnen Kanthölzern mit Längen von bis zu 3,10 Metern. Die Hölzer wurden zu 168 Fachwerkträgern zusammengefügt, die sich bis zu einer Länge von 14,70 Metern zwischen den gebogenen Kastenträgern der primären Stahlstruktur spannen. Ein einzelner Portalroboter hat das Dach komplett vorgefertigt. Die Grundlage dafür bildete ein integrierter digitaler Planungs- und Produktionsprozess.

Innovativ auch im Bereich der Gebäudetechnik

Wie das Dach ist auch das Haustechnikkonzept eine Pionierleistung der beteiligten Lehrstühle der ETH. Nicht nur in der Planungs- und Bauphase wollte man mit möglichst wenig Ressourcen auskommen, das Arch_Tec_Lab soll auch emissionsfrei funktionieren. Als Gebäudetechnik kommt die an der ETH Zürich seit 2010 entwickelte Null-Emissions-Technologie zum Einsatz. In der doppelten Bodenstruktur des Gebäudes befinden sich 120 sogenannte Airboxen, die an das Anergie-Netz des Campus Hönggerberg angeschlossen sind. Diese Airboxen übernehmen die Lüftung und dienen zusätzlich der Heizung und Kühlung des Gebäudes. Der doppelte Boden beherbergt einerseits das Leitungsnetz und sorgt andererseits dafür, dass die Luft durch leichten Überdruck über Bodenauslässe in die Räume gelangt. Die äusserst komplexe Gebäudetechnik erwies sich als eine besondere Herausforderung für HRS. Es handelt sich um einen Prototyp. Entsprechend mussten intensive Verhandlungen mit den Behörden geführt werden. Am Ende konnte das Konzept zur vollen Zufriedenheit aller Beteiligten umgesetzt werden.