Farbe 2019

•••4••• Innovationen A power plant and a guarantee of wellbeing Novel facade: “SolAce” produces more energy than the unit needs over the course of the year The blue-green facade of the “SolAce” unit at NEST shimmers like a butterfly’s wing in the sun- light. The latest addition to Empa and Eawag’s research and innova- tion building in Dübendorf com- bines workspace and living space over almost 100 square meters and is integrated in NEST’s south- facing side between the second and third platform of the type- case-like structure. Active and passive facade elements “Through its facade, ‘SolAce’ is to produce more energy than the unit needs over the course of the year, while at the same time pro- viding the best possible comfort to the users”. That’s how Jean- Louis Scartezzini explains the ob- jective of the project. The EPFL researcher is the Director of the Solar Energy and Building Physics Laboratory, and the idea for the latest NEST unit is his brainchild. To achieve this goal, the research- ers combine several active and passive facade elements that fea- ture technologies developed at the Lausanne-based lab. Some of those technologies are about to be commercialized by start-ups and collaborations with partners from industry, while others still have a way to go. “NEST gives us the unique opportunity to exam- ine the various technologies in interaction with each other and in a real-life environment”, says Scartezzini. The unit’s positive energy balance is to be achieved by producing solar electricity and hot water directly on the facade. Photovoltaic modules and solar thermal collectors with a novel type of colored nano-glazing will be used for this purpose. With the aim of promoting the inte- gration of photovoltaic units in the building envelope by offer- ing greater architectural scope through different colors, a team at EPFL has been researching coatings for coloration for almost 20 years. The research team, led by Andreas Schüler, was clear on the fact that the coating would need to cause as little energy loss as possible. There was no question of using absorbing color pigments. Instead, thin films of between 5 and 200 nanometers create what are referred to as “interference color effects” on the interior of the glazing, not un- like those that appear on a soap bubble or on the wings of a but- terfly for example. “Because the nano-coating is very transparent, there are virtually no absorption effects and just very minor ener- gy losses”, explains Schüler. This technology has now been patent- ed and is currently being brought to market by a spin-off. Prototype sensors Besides office space for four peo- ple, “SolAce” also offers a living area for two. To keep the prom- ise of optimum comfort, the researchers are attempting to recreate the users’ individual per- ception by using innovative opti- cal sensors. The prototype sen- sors measure lighting conditions and glare from a user’s perspec- tive, for instance a person work- ing at a computer. This on-the-fly monitoring is used to control elec- tric lighting and sun shading in the best possible way. The unit’s positive energy balance is to be achieved by producing solar electricity and hot water directly on the facade. Photo: Roman Keller Zukunftstr chtig: Holz-Hybridbauweisen für Geschossbau Augsburger Wissenschaftler wollen ökologische Alternativen zu klassischen Stahl-Beton-Konstruktionen entwickeln Klassische Deckenbauweisen mit Zement und Stahl durch leistungs- fähige und ökologische Hybrid- konstruktionen aus Holz und Cal- ciumsulfat zu ersetzen – das ist das Ziel eines neuen Projekts, das die Hochschule Augsburg (HSA_ ifh) in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern forciert. Der Titel des Projekts lautet „Opti- mierung der Holz-Beton-Verbund- bauweise durch Verwendung natürlicher und ökologischer Werkstoffe“ – kurz: HB(Ca)V. Mit der Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV-Bauweise) – bei der Holz an der Unterseite (Zugzone) und Be- ton an der Oberseite (Druckzone) im Verbund zusammen wirken – können im Vergleich zu üblichen Holzdecken unter anderem höhe- re Spannweiten, ein günstigeres Schwingungsverhalten und ein besserer Brandschutz erreicht werden. Nachteilig seien dabei jedoch die Verwendung der Werk- stoffe Zement als Bindemittel und Stahl als Bewehrungsmaterial, welche beide mit hohen CO 2 -Em- missionen verbunden sind, heißt es in Augsburg. Ökologische Alter- nativen sind bisher nicht marktreif und auch noch nicht bauaufsicht- lich für tragende Zwecke im Holz- Beton-Verbundbau zulässig. Das Gesamtziel des Projekts ist es, baupraktische und marktrei- fe Lösungen für die Verwendung von natürlichen und ökologischen Werkstoffen im Bau von Geschoss- decken in Holz-Beton-Verbund- bauweise zu entwickeln. Durch die ökologische Substitution von Zement und Stahl soll die Ressour- ceneffizienz und CO 2 -Bilanz der zukunftsträchtigen Hybridbau- weise verbessert werden. Hierfür ist das natürlich vorkommende Mineral Anhydrit beziehungswei- se Calciumsulfat als Bindemittel sowie (vorzugsweise biogene) Fa- serbewehrung vorgesehen. Dabei ist vor allem eine gute Recycling- fähigkeit der Verbundwerkstof- fe von besonderer Bedeutung. Weiterhin ist wichtig, dass durch die Verwendung alternativer Bau- stoffe die Leistungsfähigkeit der HBV-Bauweise erhalten bleibt, das heißt es sollen mindestens gleichhohe Tragfähigkeiten wie bei gängigen HBV-Decken mit Ze- mentbeton erreicht werden. Ins- gesamt soll damit eine verstärkte Verwendung von nachhaltigen und ökologischen Rohstoffen im Ge- schossbau erreicht werden, was in Hinblick auf die Ressourcen- und Wohnungsknappheit eine wirksa- me Maßnahme ist. Hintergrund Der „Projektverbund für mehr Ressourceneffizienz in der bay- erischen Wirtschaft, insbeson- dere für KMU und Handwerk – ForCYCLE II“ ist Teil eines Sie- ben-Punkte-Plans der Bayeri- schen Staatsregierung. Der Start des Projektverbunds mit elf Teil- projekten (davon ein Dachpro- jekt) ist für Mitte 2019 mit einer Laufzeit von drei Jahren geplant und wird mit einer Summe in Hö- he von rund drei Millionen Euro finanziert. Mit dem Projektver- bund sollen innovative Technolo- gien und Verfahren zum effizien- ten Ressourceneinsatz und zum Recycling entwickelt werden. Erprobung von Hybridbauweisen am Institut für Holz- bau der Hochschule Augsburg Foto: Hochschule Augsburg Continued from page 1