Sprint – Neue NEST-Unit in Betrieb

Abbruch, Aufbruch, Durchbruch

31.08.2021 | ANNINA SCHNEIDER
Sprint setzt neue Massstäbe für kreislaufgerechtes Bauen: In nur zehn Monaten wurden flexible und COVID-19-konforme Büroräume im NEST, der Forschungs- und Innovationsplattform von Empa und Eawag, aus grösstenteils wiederverwendeten Materialien und Bauteilen gebaut. Die neue NEST-Unit zeigt: Der Bestand an wiederverwendbaren Materialien sowie das Re-Use-Potential in der Industrie sind gross und müssen nur abgeholt resp. genutzt werden.
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Die neue NEST-Unit Sprint bietet 200 Quadratmeter Bürofläche aus grösstenteils wiederverwendeten Materialien und Bauteilen. Bild: Martin Zeller
Mit der neuen Unit Sprint wird heute im NEST eine Büroeinheit aus grösstenteils wiederverwendeten Materialien und Bauteilen feierlich in Betrieb genommen. Flexibel rückbaubare Trennwände aus Re-Use-Materialien teilen die Büroeinheit in zwölf COVID-19-konforme Einzelbüros auf und verleihen der Unit einen einzigartigen Charakter. Die gesamte Unit folgt dem «Design for Disassembly»-Ansatz (siehe Box), so dass bei Bedarf unter anderem die flexiblen Trennwände rückgebaut werden und so die Einzelbüros als Mehrpersonen-Büros verwendet werden können. Die Fertigstellung von Sprint demonstriert, was in der Bauwirtschaft heute noch immer auf Skepsis stösst: Das Bauen mit wiederverwendeten Materialien und Bauteilen ist eine valable Alternative zum Bauen mit Neumaterial und wird den Marktanforderungen an flexibles und schnelles Bauen gerecht. «In einer Welt, in der die Ressourcen stetig knapper werden, ist kreislaufgerechtes Bauen dringlicher denn je und bildet die Grundlage zur Erreichung unserer CO2-Ziele», betont Enrico Marchesi, Innovation Manager und Projektverantwortlicher seitens NEST. «Mit der Sprint-Unit haben wir uns deshalb zum Ziel gesetzt, möglichst allgemeingültige Lösungen zu finden und damit die Wiederverwendung von Baumaterialien zu vereinfachen.»
Umdenken beim Planen, Ausführen und Wirtschaften

Das Bauen mit wiederverwendeten Materialien ist ein iterativer Prozess, bei dem sich die Frage nach den verfügbaren Materialien durch den ganzen Bauprozess hindurchzieht. Damit ein solches Projekt in kürzester Zeit umgesetzt werden kann, benötigt es unter anderem ein Umdenken in der Planung und Ausführung sowie einen flexiblen Zeitplan. «Der Faktor Zeit ist beim Re-Use immer eine grosse Herausforderung, da das wiederverwendete Material zeitgerecht gefunden werden und auch zur Verfügung stehen muss. Entgegen unseren anfänglichen Bedenken gegenüber dem knappen Zeitplan, konnten wir die Re-Use-Materialien sogar schneller als neues Material finden. Das hängt vor allem mit der aktuellen Ressourcenknappheit zusammen – zeigt aber auch, dass Re-Use keine Auswirkungen auf die Bauzeit hat», erklärt Kerstin Müller, Architektin und Mitglied der Geschäftsleitung beim baubüro in situ, das die Sprint-Unit geplant hat.

Auch beim Verständnis von Wirtschaftlichkeit erfordert das Bauen mit wiederverwendeten Materialien ein Umdenken. Der Mehrwert beim Re-Use liegt klar darin, dass dem Material den nötigen Respekt gezollt wird. Hans Emmenegger, Spartenleiter Zimmerei bei HUSNER Holzbau, sieht darin grosse Chancen: «Ich bin klar der Meinung, dass zum Beispiel Holz ein sehr dankbarer Rohstoff ist. Man kann es gut bearbeiten, was es wiederum gut wiederverwendbar macht. Wenn Holz gesund, also trocken, eingebaut wird, verliert es nicht an Wert. Im Gegenteil, es gewinnt durch die charakteristische Ästhetik sogar an Wert.»

Wiederverwendung als Booster für Innovationen

Das Bauen mit wiederverwendeten Materialien erfordert neben der Flexibilität in der Planung und Ausführung auch mehr Flexibilität in der Gestaltung. So müssen sich Planer bewusst sein, dass das gefundene Material zum Teil auch das finale Design bestimmt. «Dass wiederverwendetes Material keineswegs eine Hürde für die Gestaltung darstellt, sondern dass man mit Kreativität gestalterische Elemente erreicht, auf die man ursprünglich gar nicht gekommen wäre, zeigt Sprint eindrücklich. Ein schönes Beispiel hierfür sind die unterschiedlichen Trennwände. Einige haben wir aus Ausschuss-Ziegeln, andere aus alten Büchern und wieder andere aus altem Teppich gebaut», zeigt Oliver Seidel, Architekt und Mitglied der Geschäftsleitung beim baubüro in situ auf. 

Die Teppichtrennwand etwa hat Jonas Schafer, Bauteiljäger beim baubüro in situ, für Sprint entwickelt. Sie kann nach ihrer Verwendung vollständig rückgebaut werden kann. Forschende der Empa haben die Wand im Akustiklabor auf Luftschalldämmung geprüft. Die Teppichtrennwand hat sich hinsichtlich ihrer bauakustischen Eigenschaften bewährt und tritt nun – eingebaut in die Büroräumlichkeiten der neuen NEST-Unit – den Praxistest an (siehe Box).

Chancen nutzen und Grenzen erkennen

Sprint zeigt, dass Wiederverwendung in der heutigen Marktlage per se nicht billiger ist. Oliver Seidel ist jedoch überzeugt: «Sobald sich ein wettbewerbsfähiger Markt mit wiederverwendeten Materialien und Bauteilen etabliert hat, werden auch beim Re-Use Kostenvorteile anfallen. Ausserdem bin ich der Meinung, dass es z.B. eine CO2-Besteuerung braucht, die kostenmässig neue Materialien be- und gebrauchte Materialien entlastet, um so den ökologischen Mehrwert beziffern zu können.»

Re-Use bietet zudem neue Möglichkeiten. So werden gewisse wiederverwendete Materialien wie Naturstein oder automatisch schliessende Brandschutztüren auf einmal erschwinglich, im Gegensatz zu denselben Bauteilen als Neumaterial. Zudem kann das Material hinsichtlich der CO2-Einsparung bewertet werden.

Bei anderen Materialien wie Pumpen, Ventilen und anderen technischen Komponenten stellt sich hinsichtlich der Garantie und Lebensdauer die Frage, ob sich das Wiederverwenden lohnt. Es ist gut möglich, dass es sinnvoller ist, diese Komponente neu zu beschaffen. Die Überprüfung der Lebensdauer solcher technischen Komponenten ist zwar machbar, aber zeitintensiv und aufwendig. «Die Herausforderung beim Bauen mit wiederverwendeten Materialien ist es, eine Balance zwischen dem technisch Machbaren und dem technisch Sinnvollen zu finden», so Maike Stroetmann, Abteilungsleiterin BIM CAD bei Bouygues Energies & Services.

Weitere Informationen zum Bauen mit wiederverwendeten Materialien sind auf der Sprint-Website verfügbar.

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In der Sprint-Unit kommt wiederverwendetes Holz aus verschiedenen Ur-sprüngen nochmals zum Einsatz. Das erst zehn Jahre alte Bauholz wurde im Werk der Zimmerei HUSNER AG Holzbau zu Holzmodulen verarbeitet. Foto: Martin Zeller
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Die vorfabrizierten Holzmodule wurden mittels Gabelstapler auf die unterste Plattform des NEST-Gebäudes auf dem Empa-Campus gehoben. Foto: Martin Zeller
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Die vorfabrizierten Holzmodule wurden auf der untersten Plattform des NEST-Gebäudes miteinander verschraubt. Als Dämmmaterialien wurden gebrauchte Steinwollplatten, Stroh und Aerogel verwendet. Foto: Martin Zeller
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Die Holzmodule, die durch die Zimmerei HUSNER AG Holzbau vorfabri-ziert wurden, bilden die Aussen- und teilweise die Innenwände der Sprint-Unit. Foto: Martin Zeller
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Die Sprint-Unit wurde in nur zehn Monaten fertiggestellt. Das zeigt, dass Re-Use nicht zwingend eine Auswirkung auf die Bauzeit haben muss. Foto: Martin Zeller
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Im Sprint-Projekt wurden Boxen in die Fassade integriert, die den Fensterbereich vorgeben. Durch diese rückt die Grösse und das Aussehen der Fenster in den Hintergrund, wodurch die Flexibilität beim Einbau von wiederverwendeten Fenstern enorm erhöht werden konnte. Foto: Martin Zeller
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Eine der Bürotrennwände in der Sprint-Unit besteht aus Ziegeln, die eigentlich als Ausschuss auf der Deponie gelandet wären. Damit diese beim Rückbau wieder sortenrein getrennt werden können, wurden sie mittels Lehm vermauert. Foto: Martin Zeller
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In der Sprint-Unit kommen wiederverwendete Fenster zum Einsatz. Für die Anwendung in der Unit wurde mit vier verschiedenen Nachrüstvarianten experimentiert. Foto: Martin Zeller
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Die eigens für die Unit Sprint konzipierte, innovative Teppichwand besteht gänzlich aus wiederverwendeten Teppichfliesen und kann nach Verwendung vollständig rückgebaut werden. Die Teppichwand wurde im Akustiklabor der Empa auf ihre Luftschalldämmung geprüft und tritt nun in der Unit den Praxistest an. Foto: Martin Zeller
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Damit die Materialien beim Rückbau wieder sortenrein getrennt werden können, kamen beim Bau der Sprint-Unit grösstenteils Verschraubungen zum Einsatz. Foto: Martin Zeller
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Die Akustikdecke der Unit wurde zu einer Heiz- und Kühldecke aufgerüstet. Dabei wurden die Kupferleitungen mit einer eigens dafür entwickelten, mobilen Maschine auf die Akustikelemente gepresst. Foto: Martin Zeller
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In der Sprint-Unit kommen verschiedene Trennwand-Arten zum Einsatz, die bei Bedarf wieder abgebaut werden können. Als Materialien wurden beispielsweise gebrauchte Bücher und Teppichfliesen verwendet. Foto: Martin Zeller
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In der Sprint-Unit erhielten sowohl ein Fertigparkett als auch ein Massivparkett ein zweites Leben. Das Fertigparkett wurde ausgeschnitten und in der Unit neu zusammengelegt. Das Massivparkett wurde geschliffen, geölt und anschliessend 1:1 verlegt. Foto: Martin Zeller
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Für die Fassade der Sprint-Unit wurden die Holzlatten des NEST «Backbone», welche beim Einfügen der neuen Unit abmontiert wurden, wiederverwendet. Die PV-Module stammen aus vergangenen Projekten. Foto: Martin Zeller
Design for Disassembly
Unter dem Ansatz «Design for Disassembly» versteht man ein Design, das bereits den Rückbau mitberücksichtigt, und eine Bauweise, die zukünftige Änderungen und Demontagen zur Rückgewinnung von Systemen, Komponenten und Materialien erleichtert. So kann sicherstellt werden, dass Gebäude und deren Bestandteile am Ende ihrer Lebensdauer so effizient wie möglich in einen weiteren Zyklus überführt werden können.
Re-Use-Material auf bauakustische Eigenschaften getestet

Forschende der Empa haben die eigens für Sprint konzipierte Teppichtrennwand im Akustiklabor auf Luftschalldämmung geprüft. Dafür wurde die Trennwand in einem Adapter zwischen zwei Testräumen aufgebaut und der Luftschalldurchgang gemessen. Aus den frequenzabhängigen Messdaten wurde das «bewertete Schalldämm-Mass» (Rw) berechnet.

Mit mehreren Messungen haben die Forschenden untersucht, wie die Teppichfliesen für eine optimale Schalldämmung gefaltet sein müssen. Im besten Fall erreichten die Forschenden eine Schalldämmung von 26dB. Das bedeutet: Die Teppichwand als Raumtrenner erreicht eine wesentlich bessere akustische Dämmung als z.B. mobile Stellwände in Gruppenbüros.

Das Ergebnis zeigt, dass diese innovative und kreislaufgerechte Trennwand überall dort Potential hat, wo Gebäude flexibel oder gar nur auf Zeit gestaltet werden, z.B. bei modernen Zwischennutzungen.

Weitere Informationen
Enrico Marchesi
Innovation Manager NEST
Tel. +41 58 765 47 05

Redaktion / Medienkontakt

Virtueller Eröffnungsevent

Die virtuelle Eröffnung der NEST-Unit Sprint findet am 31.8.2021 um 16 Uhr statt. Hier finden Sie das Programm und die Anmeldung.





Über NEST
NEST ist das modulare Forschungs- und Innovationsgebäude der beiden Schweizer Forschungsinstitute Empa und Eawag. Es wurde 2016 eröffnet und steht auf dem Empa-Campus in Dübendorf. Im NEST arbeiten mehr als 150 Partner aus Forschung, Wirtschaft und öffentlicher Hand eng zusammen. Neue Technologien und Baukonzepte werden im NEST unter realen Bedingungen getestet, weiterentwickelt und im Praxisalltag demonstriert. Dies führt dazu, dass innovative Bau- und Energietechnologien schneller auf den Markt kommen. nest.empa.ch

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