Schwerpunkte

Hybrider Leichtbau

Die Forschungsgruppe Hybrid-Leichtbau widmet sich der Entwicklung von Leichtbau-Systembauweisen, bei denen das Tragwerk durch gezielte Kombinationen verschiedener Materialen hinsichtlich statischer Funktion, Nachhaltigkeit und Bauprozessen optimiert wird

Der Fokus der Forschungstätigkeit liegt auf ressourcenschonenden und somit ökologischen Bauweisen von wiederverwendbaren Hybridstrukturen. Dabei ist entscheidend, dass die zum Einsatz kommenden Materialien sich zu intelligenten Systemen verbinden lassen und nicht verbraucht, sondern in zirkulären Kreisläufen einer temporären Nutzung zugeführt werden.

Planung und Fabrikation erfolgen digital und industriell, die vorfabrizierten Bauteile werden vor Ort in Montagebauweise zusammengefügt und nach Ablauf der Nutzung auch wieder auf diese Art auseinandergenommen. Gerade in technischen Belangen gibt es noch viele offene Fragen, die beantwortet werden müssen, um diese Bauweise praxistauglich zu machen.

Mit dieser Art der Fertigung dürften sich mittelfristig auch die Wertschöpfungsketten in Planung, Montage und digitaler Fabrikation verändern. Was bedeutet dies für das Schweizer Bauwesen und wie muss es reagieren, um international wettbewerbsfähig bleiben zu können? Auch diesen Fragen widmen wir uns.

Die Fachgruppe Faserverbundkonstruktionen FVK unter der Leitung von Prof. Sepp Kurath widmet sich der Erforschung und Entwicklung materialgerechter Strukturen, Bauteile und Konstruktionen aus Faser-Verbund-Kunststoffen für den Baubereich.

Kontakt: Patric Fischli-Boson

 

Digitale Technologien in Entwurf und Fabrikation

Unser Ziel ist die Förderung und weitere Verbreitung des industrialisierten, systematischen Bauens mit rezyklierten und natürlichen Materialien. Wir verbinden technologische Innovationen zu neuen Entwurfs- und Herstellungsprozessen und lassen diese in die Entwicklung von kreislauffähigen Konstruktionssystemen einfliessen. Wir entwickeln optimierte Prozesse, um auch komplexe Strukturen effizient und elegant zu realisieren.

Intelligente Herstellungsprozesse berücksichtigen und nutzen aktiv die Wechselwirkungen zwischen Entwurf, Konstruktion, Material und Fabrikation. Wir entwickeln dafür zielgruppengerechte, benutzerfreundliche, digitale Planungswerkzeuge, sowie prozessgerechte Konstruktionsweisen und Bausysteme. In der Herstellung nutzen wir die Leistungsfähigkeit von Handwerk und integrieren und erweitern es mit digitalen Technologien zu einem «Digitalen Handwerk». Dadurch erschliessen wir auch die wichtigen Handlungsfelder Reparatur und Umbau, sowie Vermittlung und Co-Kreation. Durch die laufende, kritische Evaluation neuster Entwicklungen stellen wir die Relevanz unseres Forschungsfeldes sicher.

Uns interessiert, wie aus minderwertigen Materialien neue, hochwertige Bauteile und Konstruktionen entstehen können. Dafür beschäftigen wir uns mit dem cleveren, innovativen, kreativen Einsatz von Technologie. Technologie ist für uns weder Selbstzweck noch reine Optimierungshilfe: Technologie ist nicht unabhängig vom Entwurf, es gilt, die sich eröffnenden gestalterischen Möglichkeiten zu explorieren und zur Diskussion zu stellen. Wir denken analoge und digitale Materialien und Prozesse zusammen, um Hand in Hand zu besseren, nachhaltigeren, schöneren Entwürfen zu gelangen.

Kontakt: Yves Ebnöther, David Jenny

 

Gebäudeenergiesysteme und -technologien

Die Forschung in der Gruppe Gebäudeenergiesysteme und -technologien fokussiert sich stark auf Energieaspekte in Gebäuden, von Energiegewinnung über -erzeugung, -verteilung bis hin zu -abgabe. Darüber hinaus geht es auch um den Betrieb und um Aspekte der intelligenten Steuerung. Die Forschung in diesen Bereichen zielt darauf ab, die dringlichsten Probleme beim Betrieb von Gebäuden zu lösen, d. h. den Nutzerkomfort mit minimalen Umweltauswirkungen zu gewährleisten unter Berücksichtigung der Energie- und Ressourceneffizienz durch Integration erneuerbarer Energiequellen. 

Die wichtigsten Fragen, welche unsere Forschung leiten, sind:

• Wie können Komfort und Resilienz in Gebäuden unter sich ändernden Randbedingungen wie Klimawandel, Urbanisierung, demografischer Wandelerreicht werden?
• Wie können erneuerbare und nachhaltige Energiedienstleistungen sowohl im Neubau als auch im Gebäudebestand bereitgestellt werden, um das Ziel der CO₂-Neutralität in Zukunft zu erreichen?
• Wie kann die Technologie mit der Architektur interagieren und ein integraler und etablierter Bestandteil der Architektur werden?
• Welche Auswirkungen hat die Digitalisierung auf Gebäudesysteme und welche Chancen ergeben sich aus ihr?

Publikationen: https://www.zhaw.ch/de/ueber-uns/person/balu/

Kontakt: Luca Baldini

 

Digitale Bauprozesse und -management

Die Forschungsgruppe Digitale Bauprozesse und -management widmet sich dem Spannungsfeld zwischen digitalen Technologien und der Planungs- und Baupraxis. Die voranschreitende Digitalisierung erfordert neue Prozesse, Organisationsformen und Management-Praktiken. Im Zentrum steht dabei, die digitale Innovation im Bauprozess als sozio-technisches System zu verstehen und Strategien für ihre Umsetzung zu entwickeln.

Unsere Forschung widmet sich vier Themenbereichen.

• Management und Organisation digitaler Bauprozesse: Wie organisieren wir das Zusammenspiel digitaler Technologien mit disziplinübergreifender Zusammenarbeit, agilen Managementmethoden und effektiver Kommunikation?
• Adaption von digitalen Prozessinnovationen in der Planungs- und Baupraxis: Welche Faktoren entscheiden über die erfolgreiche Adaption neuer digitaler Bauverfahren aus Forschung und Entwicklung in die Architektur- und Baupraxis?
• Integrierte und interaktive Prozessgestaltung: Wie gestalten wir interaktive und immersive Prozesse und Praktiken der Zusammenarbeit mit digitalen Mitteln über sämtliche Phasen des Lebenszyklus eines Bauprojekts?
• Integrierte Projektabwicklung: Wie verändert die Digitalisierung des Bauens Projektorganisation und Geschäftsmodelle sowie berufliche Identitäten und Arbeitskultur?

Kontakt: Konrad Graser