Wie kann mittels digitaler Technologien und kollaborativer Planungsprozesse zu einer ressourcenschonenderen und räumlich verdichteten Bauweise beigetragen werden? Diese Frage stellten sich Architekten, Bauingenieurinnen, Gebäudetechniker und Bauphysikerinnen aus sechs Professuren des Instituts für Technologie in der Architektur der ETH Zürich. Sechs Jahre später schufen die Forschenden einen Prototypen, bei dem sie ihre neusten Erkenntnisse im Massstab 1:1 umsetzten. Das sogenannte Arch_Tec_Lab ist ein Reallabor, das deutlich zeigt, wie die Digitalisierung zu einer ressourcenschonenden, emissionsfreien und verdichteten Bauweise beitragen kann.
Der Neubau befindet sich am Campus Hönggerberg, auf dem Dach einer bestehenden Parkgarage und verkörpert Nachhaltigkeit in allen Dimensionen. Das Arch_Tec_Lab ist über eine Passerelle mit dem bestehenden Gebäude des Departements Architektur verbunden.
Die Wissenschaftler setzten bei dem Bau auf Leichtbautechnologie. Im Vergleich zu herkömmlichen Hochbauten, bei denen auf einen Kubikmeter bis zu 400 Kilogramm Material kommen, wurden hier lediglich 240 Kilogramm verbaut. Das geschwungene Holzdach des Arch_Tec_Labs wurde von einem Portalroboter komplett vorgefertigt. Hierfür lieferte ein integrierter digitaler Planungs- und Produktionsprozess die Basis.
Die ETH-Wissenschaftler wollten aber nicht nur in der Planungs- und Bauphase mit möglichst wenigen Ressourcen auskommen. Das Arch_Tec_Lab soll auch emissionsfrei funktionieren. Als Gebäudetechnik kommt daher die an der ETH Zürich seit 2010 entwickelte Null-Emissions-Technologie zum Einsatz. In der doppelten Bodenstruktur des Gebäudes befinden sich 120 so genannte Airboxen, die an das Energie-Netz des Campus Hönggerberg angeschlossen sind. Diese Airboxen übernehmen die Lüftung und dienen zusätzlich der Heizung und Kühlung des Gebäudes.
Der kollaborativen Ansatz, der beim Bau des Arch_Tec_Labs gewählt wurde, soll auch in Zukunft weiter verfolgt werden. Daher gibt es im Neubau auch keine Einzelbüros sondern mehr Gemeinschaftsfläche für kleinere und grössere Gruppen. Das Robotic Fabrication Laboratory im Erdgeschoss verdeutlicht den mit dem Arch_Tec_Lab verbundenen Anspruch neue Räume für interdisziplinäre Experimente im Bauwesen zu schaffen. Hier ermöglicht ein deckenmontiertes Portalsystem die grossmassstäbliche Ausführung von Bauaufgaben mittels vier kooperierenden Industrierobotern. Das Robotiklabor dient einerseits den Forschenden des Instituts für Technologie in der Architektur, aber auch den Forschenden des Nationalen Forschungsschwerpunkts Digitale Fabrikation.
Für Sacha Menz, den geistigen Vater des Arch_Tec_Labs und Vorsteher des Instituts für Technologie in der Architektur, ist das Gebäude die umgesetzte Vision einer zukünftigen Bautechnologie, aber auch für eine neue Art der Zusammenarbeit.
Die zukünftige Aufgabe des Arch_Tec_Labs ist es, den Forschenden einen Ort zu bieten, an dem sie gemeinsam mit ihren Studierenden immer wieder neue Fragestellungen angehen und Lösungen vor Ort erproben können. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen der Baudindustrie und in späterer Folge vor allem auch der Gesellschaft zugutekommen.