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Bauen mit Robotern, Wohnen im vernetzten Haus

Auf der Swissbau 2018 wird im Rahmen des „Innovation Labs“ das Demonstratorenquartier auf dem Empa-Campus für digitale Innovation vorgestellt: ein reales Quartier, in dem digitale Technologien getestet werden können.

Swissbau 2018
Im Rahmen des „Innovation Lab“ stellt die Empa auf der Swissbau „NEST“ vor, eine modulare Forschungs- und Demonstrationsplattform von Empa und Eawag. (Abb.: EMPA)

„NEST“, die modulare Forschungs- und Demonstrations-
plattform des Materialforschungs-
instituts Empa und des Wasserforschungs-
instituts Eawag, zeigt auf der Swissbau (vom 16. bis 20. Januar in Halle 1.1, Stand L88) gemeinsam mit Partnern, wie digitales Bauen in die Realität umgesetzt wird.

Digitale Technologien verändern die Wettbewerbslandschaft in vielen Bereichen, so auch im Gebäude-, Energie- und Mobilitätssektor. Für die Unternehmen erfordert das Aufrechterhalten der Wettbewerbsfähigkeit ein ständiges Experimentieren mit neuen, viel versprechenden digitalen Technologien – von künstlicher Intelligenz über „Augmented Reality“ bis hin zur Verarbeitung von „Big Data“. Vielfach fehlt jedoch ein geeigneter Ort zur risikofreien Erprobung und Weiterentwicklung neuer Ideen unter realen Bedingungen.

Das Demonstratorenquartier auf dem Empa-Campus in Dübendorf bietet genau das: Es gibt Forschenden und Unternehmen die Möglichkeit, sowohl während des Bauprozesses als auch während des Betriebs eines realen und belebten Gebäudes Neues auszuprobieren. Der „Energy Hub“ (ehub) erlaubt das Experimentieren mit Energieflüssen im Quartier und verbindet den Gebäudebereich (NEST) mit der Mobilität beziehungsweise dem Mobilitätsdemonstrator „move“, in dem Antriebskonzepte und Treibstoffe aus erneuerbaren Energien weiterentwickelt werden.

Digitale Innovationen im Quartier testen

Als neue Forschungs- und Demonstrationsplattform lanciert die Empa mit dem SCCER FEEB&D und weiteren Partnern aus Forschung und Wirtschaft nun den „Digital Hub“ (dhub). Dieser verbindet die drei bestehenden Demonstratoren auf digitaler Ebene – und koppelt damit den Gebäude- mit dem Energie- und Mobilitätssektor. Das Resultat ist ein Instrument zur Validierung, Demonstration und Weiterentwicklung digitaler Lösungen in einem realen Quartier – mit dem Ziel, den Markteintritt neuer Produkte und Dienstleistungen erheblich zu beschleunigen. Forschung und Wirtschaft sind eingeladen, diese einmalige Infrastruktur für eigene Fragestellungen zu nutzen. Beispiele dazu sind am Stand im „Innovation Lab“ zu sehen: So zeigt etwa das Projekt e-can suisse, wie Gebäude und Wohnungen direkt mit einem Wasserkraftwerk kommunizieren und die Stromproduktion auf den effektiven Verbrauch abgestimmt wird. Des Weiteren werden Möglichkeiten für einen digitalen Betrieb von Gebäuden und Quartieren vorgestellt.

„DFAB HOUSE“ – Digital bauen und wohnen

Gleichzeitig bietet der „NEST“-Stand einen Einblick, inwiefern die digitale Transformation im „NEST“ bereits Realität ist. Am augenscheinlichsten ist dieser Prozess in der Unit „DFAB HOUSE“, die derzeit im Bau ist: Im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunktes (NFS) „Digitale Fabrikation“ überführen Forschende der ETH Zürich zusammen mit Industriepartnern dabei mehrere digitale Bautechnologien vom Labor in die Praxis und bauen eine dreigeschossige Unit mit Robotern und 3D-Druckern. Digitale Technologien werden auch zum Einsatz kommen, wenn DFAB HOUSE ab Sommer 2018 bewohnt sein wird. Unter der Federführung der digitalSTROM AG und in Kooperation mit anderen Schweizer Unternehmen werden neue Smart-Home-Lösungen und Internet-of-Things-Technologien getestet.

 Mit Rapid Prototyping zur Toilette der Zukunft

Im „Water Hub“, dem Forschungsbereich der Eawag innerhalb von NEST, vereinfachen digitale Technologien die Entwicklung von neuen Prozessen zur Separierung von Abwasserströmen – mit dem Ziel, Wasser wiederverwenden, Nährstoffe rückgewinnen und Energie produzieren zu können. Der „Water Hub“ trennt die Abwasserströme an der Quelle und behandelt die einzelnen Stränge dezentral. In so genannten NoMix-Toiletten werden im NEST Fäkalien und Urin bereits in der Toilette getrennt gesammelt. Der Urin wird stabilisiert und zum Pflanzendünger „Aurin“ verarbeitet; die Fäkalien werden entwässert und zu Pellets gepresst. Aus den Pellets soll in Zukunft durch Verbrennung Energie gewonnen werden. Mit dem Einsatz von 3D-gedruckten NoMix-Toiletten können neue Ideen einfach, schnell und günstig getestet und überarbeitet werden. Diese Art von Rapid Prototyping schafft eine Unabhängigkeit von komplexen Keramik-Gussverfahren und bringt Flexibilität in den Entwicklungsprozess von neuen Verfahren und Technologien.

Weitere Informationen

Die Swissbau findet vom 16. bis 20. Januar in Basel statt. Weitere Informationen zum Demonstratorenquartier finden Sie auf der Website der EMPA .