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## Aktion
### URL
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## Hotspot
### Tooltip
HotspotPanoramaOverlayArea_9AD07DC9_B16C_85D3_41D0_5561A9E7EB99.toolTip = Aussenaufnahme des DFAB HOUSE
HotspotMapOverlayArea_BD7932A1_F83D_146E_41DE_402AE44C2A07.toolTip = Bad
HotspotPanoramaOverlayArea_9CBD6F05_B155_8651_41D2_C708C36F9B31.toolTip = Badezimmer
HotspotPanoramaOverlayArea_9AEE8DB9_B16C_85B3_41B1_40F78E865B4C.toolTip = Digitales Wohnen
HotspotPanoramaOverlayArea_CEA27D4A_F83F_0C28_41ED_49F4E9CF57B5.toolTip = Dreistöckige Wohnung
HotspotPanoramaOverlayArea_9AED0DB9_B16C_85B3_41DA_CFA6BB3FC29B.toolTip = Dreistöckige Wohnung
HotspotPanoramaOverlayArea_9AD02DC9_B16C_85D3_41AB_4874F4C9817D.toolTip = Einbau der oberen beiden Stockwerke
HotspotPanoramaOverlayArea_CA851473_F845_1C27_41C9_17392DE5212A.toolTip = Eingangsbereich
HotspotMapOverlayArea_BD40C3BE_F845_7457_41E4_37F2E7CFB543.toolTip = Eingangsbereich
HotspotPanoramaOverlayArea_9CBE7ED9_B155_87F0_41DC_C56B4FEF4F64.toolTip = Eingangsbereich
HotspotPanoramaOverlayArea_9CBDCF01_B155_8651_41A8_97A0453F9DD5.toolTip = Eingansbereich
HotspotPanoramaOverlayArea_39D36769_2F12_9272_41B6_B1846D73D28A.toolTip = Energie sparen beim Duschen
HotspotPanoramaOverlayArea_9AEFFDB9_B16C_85B3_41DB_8652AC640202.toolTip = In situ Fabricator
HotspotPanoramaOverlayArea_9AD0CDD9_B16C_85F0_41E1_0895D6AC0F74.toolTip = Intelligente Wasserverteilung
overlay_001EC5AC_0DE9_F73B_4197_5FC428A75896.toolTip = Konrad Graser, ETH Zürich
HotspotMapOverlayArea_BB3CE374_F845_F4EB_41EA_0241DE6EDB49.toolTip = Küche & Essbereich
HotspotPanoramaOverlayArea_9CBE4EE9_B155_87D1_41B2_5E2E05CD7F54.toolTip = Küche und Essbereich
HotspotPanoramaOverlayArea_9CBEEED9_B155_87F0_419D_5E19B5BD9555.toolTip = Küche und Essbereich
HotspotMapOverlayArea_BA222C0A_F845_0C3E_41BB_79277D565E19.toolTip = Leseecke
HotspotPanoramaOverlayArea_9CBF6EF1_B155_87B1_41E1_12A467158CE7.toolTip = Leseecke
HotspotPanoramaOverlayArea_9CBCFED9_B155_87F0_41E0_70F5C5339023.toolTip = Leseecke
HotspotPanoramaOverlayArea_9AEF2DB9_B16C_85B3_41A0_17434FAC53B5.toolTip = Mesh Mould
HotspotPanoramaOverlayArea_9AD08DC9_B16C_85D3_41DC_D795B18E4DCD.toolTip = Mesh Mould
HotspotPanoramaOverlayArea_942735C2_B659_42D9_41E4_68950326F2AC.toolTip = Obergeschoss 1
HotspotPanoramaOverlayArea_CC31BE4F_F845_0C01_41D5_FE32ECDC9924.toolTip = Obergeschoss 1
HotspotPanoramaOverlayArea_9C06A10E_B154_9A53_4193_1A493641079B.toolTip = Obergeschoss 1
HotspotPanoramaOverlayArea_CD30C39C_F845_14E3_41CA_2EF439101AFD.toolTip = Obergeschoss 1
HotspotPanoramaOverlayArea_97B1D8DC_B658_C2EA_41B7_90E1E7685E8A.toolTip = Obergeschoss 1
HotspotMapOverlayArea_BB36B766_F83D_1CF5_41E9_A62FA7F8C209.toolTip = Obergeschoss 1
HotspotPanoramaOverlayArea_CD6165D3_F845_3C65_41E8_B840803E279A.toolTip = Obergeschoss 2
HotspotMapOverlayArea_BB30D6F9_F83B_7DDF_41D4_EF0E156EB539.toolTip = Obergeschoss 2
HotspotPanoramaOverlayArea_9AF7387E_B16C_8AB1_41E1_053BCDC351CE.toolTip = Projekt: Embedded Data Predictive Control
HotspotPanoramaOverlayArea_9AD0ADB9_B16C_85B3_41D6_F887B966417B.toolTip = Ressourceneffizienz und Gestaltungsfreiheit erhöhen
HotspotPanoramaOverlayArea_9AEFCDC9_B16C_85D3_41D6_4893FA2FD91D.toolTip = Smart Dynamic Casting
HotspotPanoramaOverlayArea_CD5BC1D5_F845_146C_41E1_F468B183B5C2.toolTip = Smart Dynamic Casting
HotspotPanoramaOverlayArea_9AD0DDC9_B16C_85D3_41E2_0DA596EEC5C9.toolTip = Smart Slab
HotspotPanoramaOverlayArea_9AD17DD9_B16C_85F0_41DF_72F79ECABA09.toolTip = Spatial Timber Assemblies
HotspotPanoramaOverlayArea_9DFEF9E1_B12D_8DD1_41D4_E7439B06DF69.toolTip = Spatial Timber Assemblies
HotspotMapOverlayArea_BCBA39F7_F845_17D5_41E2_72029542DD76.toolTip = Technikraum
HotspotPanoramaOverlayArea_9D414ED9_B155_87F0_41E4_26A1F9D904BB.toolTip = Technikraum
HotspotPanoramaOverlayArea_CFE03B58_F8C7_3433_41EA_2903C9994813.toolTip = Transluzente Leichtbaufassade
HotspotPanoramaOverlayArea_9AD26DD9_B16C_85F0_41D9_9F06D175279F.toolTip = Transluzente Leichtbaufassade
HotspotPanoramaOverlayArea_9AE5EDA3_B16C_8A57_41D6_E66363166FE6.toolTip = Vernetztes Einbruchmeldesystem
HotspotPanoramaOverlayArea_9CBE2EE9_B155_87D1_419D_CE0854FCA369.toolTip = Wohnbereich
HotspotPanoramaOverlayArea_9F117609_B13D_865E_41E0_72DE9145173C.toolTip = Wohnbereich
HotspotPanoramaOverlayArea_962885CA_B6A9_C2EC_41E5_5274D28C91CB.toolTip = Wohnbereich
HotspotPanoramaOverlayArea_9C0F9940_B12F_8ACF_41E4_0B431823E4F5.toolTip = Wohnbereich
HotspotMapOverlayArea_BDC58D5B_F845_0CDE_41E4_5A641DA727C7.toolTip = Wohnbereich
HotspotPanoramaOverlayArea_9AD1ADC9_B16C_85D3_41E5_30D00CF07213.toolTip = Wärmerückgewinnung beim Duschen
HotspotPanoramaOverlayArea_CD1DC8A5_F87B_1422_41E5_B4E2EE0DADD5.toolTip = Zimmer
HotspotPanoramaOverlayArea_9C10D027_B134_BA51_41D9_2D694098BA74.toolTip = Zimmer
HotspotPanoramaOverlayArea_94B25B48_B65B_C7E9_41E0_4A1CE8BA698F.toolTip = Zimmer
HotspotMapOverlayArea_BC0DB62E_F83F_7C72_41D5_E37710139CA6.toolTip = Zimmer
HotspotPanoramaOverlayArea_9AD1EDD9_B16C_85F0_41E2_6EB7C23D6495.toolTip = Zugangskontrolle
HotspotPanoramaOverlayArea_9AEF1DB9_B16C_85B3_41E5_F5055232F1B3.toolTip = Überwachung der Materialien
## Media
### Floorplan
### Image
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### Popup Image
### Titel
panorama_FCF6689D_DDA8_9A71_41E6_FB9EF7DAAF64.label = 13 DFAB HOUSE Kueche & Essbereich
video_02C9E186_0DE9_EFF7_4192_42D547EF6DD9.label = 13 DFAB HOUSE Kueche, Essbereich (VR2 Edit 1)_long
panorama_AAE56F8F_CA97_6A3A_41E0_6BC3AF73A1E6.label = 14 DFAB HOUSE Leseecke
panorama_ABA379AE_CA91_B67A_41D9_34DCEC8A7FE5.label = 15 DFAB HOUSE Wohnbereich
panorama_AB307123_CA91_966A_41C2_1AC977223EB2.label = 16 DFAB HOUSE Eingangsbereich
panorama_A9441A0C_CA93_EA3E_41C6_8F2E90AE5E3A.label = 17 DFAB HOUSE Obergeschoss
panorama_E2535589_F27F_3D0B_41E3_166C18F8EAF7.label = 18 DFAB HOUSE Bad
panorama_AB14F86F_CA93_76FA_41BF_8F2D33D65BA7.label = 19 DFAB HOUSE Zimmer
panorama_AB3864FE_CA96_FFDA_41CE_D08D471D2DD4.label = 20 DFAB HOUSE Technikraum
panorama_AB7FACA0_CA92_AE67_41E7_8BC86AF20B0D.label = 21 DFAB HOUSE Obergeschoss 2
map_BB56F7C0_F84F_7C28_41EC_20B6118AB901.label = DFAB HOUSE
map_BA02F369_F84F_74F8_41D3_4902B406CCDE.label = DFAB HOUSE - Obergeschoss 1
map_BB5685B9_F84F_7C59_41EE_79FD39466C5D.label = DFAB HOUSE - Obergeschoss 2
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### Untertitel
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### Video
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Aber sehen Sie sich gerne um, bevor Sie zum Weihnachtsbaum zurückkehren. Auch hier gibt es viel zu entdecken.
Aussenaufnahme des DFAB HOUSE
DFAB HOUSE: Digitales Bauen und Wohnen
Das dreigeschossige DFAB HOUSE ist das weltweit erste bewohnte Bauwerk, das nicht nur digital geplant, sondern – mit Robotern und 3D-Druckern – auch weitgehend digital gebaut wurde.
Für den Bau haben Forschende der ETH Zürich zusammen mit Industriepartnern mehrere neuartige, digitale Bautechnologien erstmals vom Labor in reale Anwendungen überführt. Ziel ist es, das Bauen durch den Einsatz von digitalen Technologien nachhaltiger und effizienter zu machen. Seit der Eröffnung werden im DFAB HOUSE zudem neue Smart-Home-Lösungen getestet.
Nutzung: Wohnung für 4 Personen
Eröffnung: Februar 2019
Partner: NFS Digitale Fabrikation, ETH Zürich, ERNE AG Holzbau, Holcim (Schweiz) AG, Laufen & arwa, Schenker Storen AG, V-ZUG AG, ABB, AGITEC AG, Bürgin Creations, digitalSTROM AG, Duscholux AG, Möbel Pfister AG, R. Nussbaum AG, Schibli Gruppe, Securiton AG, Sika AG, ENGIE Services AG, Frutiger AG, Joulia SA, Lehni AG, Meyer AG, 3Eflow, Carl Meier Sohn AG, Innotech Arbeitsschutz, Swisspor AG, VMZINC
Digitales Wohnen
Das DFAB HOUSE dient als Plattform, um neue Smart-Home-Lösungen zu implementieren, in der Realität zu validieren und weiterzuentwickeln. Das Feedback der Bewohnerinnen und Bewohner der Unit liefert dabei wertvolle Erkenntnisse zur Funktionalität neuer Lösungen und zur Akzeptanz der Nutzerinnen und Nutzer.
Dreistöckige Wohnung
Das DFAB HOUSE erstreckt sich über drei Stockwerke und ist geprägt durch die fünf Forschungsprojekte Mesh Mould, Smart Dynamic Casting, Smart Slab, Spatial Timber Assemblies und die transluzente Leichtbaufassade. Im untersten Stock, in dem man die charakteristische S-förmige Wand antrifft, befinden sich der Eingangs- und Wohnbereich sowie die Küche. Die vier Schlafzimmer sind in den oberen beiden Stockwerken untergebracht, die aus vorgefertigten Holzmodulen gebaut wurden.
Einbau der oberen beiden Stockwerke des DFAB HOUSE
In situ Fabricator: Robotische Vor-Ort Fabrikation
Die tragende Wand des DFAB HOUSE wurde mithilfe des In situ Fabricator gebaut. Dies ist ein mobiler Roboter, der für die Vor-Ort-Fertigung von Bauelementen ausgelegt ist. Dank integriertem Navigations- und Sensorsystem findet sich der mobile Roboter in sich ständig verändernden Baustellenumgebungen zurecht und kann sich autonom positionieren und bewegen. Der Roboterarm kann mit unterschiedlichen Werkzeugen ausgerüstet werden. Dies ermöglicht dem In situ Fabricator verschiedene Aufgaben auf Baustellen auszuführen, die für den Menschen gefährlich, ungesund oder zu kompliziert sind.
Intelligente, sparsame und hygienische Wasserverteilung
In konventionellen Verteilsystemen stellt stehendes, lauwarmes Wasser in den Leitungen ein erhebliches Risiko für Legionellen-Befall dar. Das im DFAB HOUSE eingesetzte innovative System von 3Eflow verhindert Bakterienwachstum und ermöglicht Energie- und Wassereinsparungen von über 40%, indem die Wasserleitungen nach Gebrauch entleert werden. Ein Kontrollsystem überwacht dabei mittels Sensoren den Wasserverbrauch.
Unter anderem durch den Einsatz im NEST konnte das 3Eflow-System schliesslich auf den Schweizer Markt gebracht werden.
Materialien überwachen
Das DFAB HOUSE ist ein bewohnter Forschungsraum. Im Erdgeschoss befindet sich der Gemeinschaftsraum, während sich die oberen beiden Stockwerke in vier Schlafzimmer aufteilen. Auch wenn der Bau abgeschlossen ist, ist die Arbeit am DFAB HOUSE nicht beendet. Das Haus wird kontinuierlich überwacht, um das Langzeitverhalten zu testen. Dazu zählen strukturelle Verformungen, die mit internen Sensoren und periodischen 3D-Scans gemessen werden, und das Langzeitverhalten von neu entwickelten Materialien.
Mesh Mould: Schalungsfreie Vor-Ort Fabrikation einer statisch optimierten Betonwand
Die S-förmige Wand wurde mittels der innovativen Bautechnologie «Mesh Mould» gebaut. Dabei wird ein digital generiertes Modell eines Stahldrahtgitters mittels eines Roboters (dem In situ Fabricator) in hoher Präzision gefertigt und danach mit Beton befüllt. Dank der engen Maschen des Gitters und einer speziellen Betonmischung fliesst der Beton nur bis zu einem gewünschten Grad aus dem Gitter und deckt damit die Armierung zum Schutz vor Korrosion ab. Das Stahldrahtgitter übernimmt und vereint damit also sowohl die Schalung wie auch die Bewehrung. Mit diesem Verfahren können Standard-Bauelemente wie auch spezielle, nicht-standardisierte Geometrien mit minimalem Abfall, weniger Material und Energie, sowie geringeren Produktionskosten hergestellt werden.
Im DFAB HOUSE trägt diese dünne S-förmige Wand das gesamte Gewicht der Unit – möglich macht es die auf die Statik optimierte Form.
Projekt: «Embedded Data Predictive Control»
Model Predictive Control (MPC) hat sich als energieeffizienter Ansatz für die Klimaregelung von Gebäuden erwiesen. Die hohen Kosten für die Generierung der erforderlichen Modelle stellen jedoch eine Hürde für die weit verbreitete Anwendung von MPC im Bereich der Wohngebäude dar. Data Predictive Control (DPC) adressiert dieses Problem, indem es die «First-Principle»-basierten Modelle durch datengesteuerte Modelle ersetzt. Jüngste Experimente haben bereits das hohe Potenzial von DPC gezeigt. Im DFAB HOUSE arbeitet das ehub-Team an der Implementierung von DPC in ein eingebettetes System. Sie testen und evaluieren eine einfache Nachrüstlösung für Raumthermostate in Wohngebäuden.
Ressourceneffizienz und Gestaltungsfreiheit erhöhen durch digitale Fabrikation
Das dreistöckige Wohngebäude DFAB HOUSE ist das weltweit erste bewohnte Bauwerk, das nicht nur digital geplant, sondern – mit Robotern und 3D-Druckern – auch weitgehend digital gebaut wurde. Die eingesetzten Bautechnologien entwickelten sieben Forschergruppen der ETH Zürich im NFS Digitale Fabrikation des Schweizerischen Nationalfonds in Zusammenarbeit mit Industriepartnern.
Die Unit zeigt auf, wie mit rechnergestützten Entwurfsmethoden, neuen Materialsystemen und digitalen Fertigungsmethoden die Architektur nachhaltiger wird und gleichzeitig ihre Gestaltungsfreiheit erweitert werden kann. Gleichzeitig reformiert die digitale Fabrikation geltende ästhetische Prinzipien, schafft dadurch einen neuen Sinn für Schönheit in der Architektur und rückt die Einzelstückfabrikation in ein neues Licht.
Smart Dynamic Casting: Vor-Fabrikation nicht-standardisierter Betonelemente mittels robotischem Gleitbauverfahren
Die Betonpfosten am Fenster wurden durch ein Verfahren namens Smart Dynamic Casting hergestellt. Jeder Pfosten ist individuell geformt, um genau auf die Belastungen (beispielsweise die Windlast) der jeweiligen Position zu reagieren. Smart Dynamic Casting ist eine robotische Gleitschalungsbauweise. Das automatisierte Verfahren besteht darin, dass ein 40cm langes Schalungssegment fortlaufend mit Beton befüllt und kontinuierlich in die Höhe gezogen wird. Dadurch können tragende Betonstrukturen ohne Schalungsabfall vorfabriziert werden.
Smart Slab: Vor-Fabrikation von ästhetischen, materialeffizienten Deckenelementen
Die tragende Betondecke wurde mittels 3D-Druckschalungen hergestellt, die im 3D-Sanddruck produziert wurden. Durch dieses Verfahren kann eine völlig einzigartige Geometrie für die Schalung erzeugt werden, sodass der Beton in jede beliebige Form fliessen kann. Dabei können verschiedene Aussparungen beispielsweise für die Beleuchtung von vornherein in die Bauelemente integriert werden. Das Ergebnis ist nicht nur ästhetisch ansprechend, sondern auch ökologisch nachhaltig, denn durch die exakte Anpassung der Form an die Anforderungen des Gebäudes konnte der Materialeinsatz um 65% gegenüber einer Standardplatte reduziert werden.
Spatial Timber Assemblies: Massgeschneiderte, robotische Vorfabrikation von Holzbauelementen
Die Holzkonstruktionen wurden von einem Robotersystem bestehend aus zwei Roboterarmen und einem Sägeroboter im Robotic Fabrication Lab der ETH gebaut. Durch den Einsatz der Roboter kann das Holz nach einem Computerlayout referenzfrei im Raum geschnitten, gehalten und positioniert werden. Roboter verleihen so dem Bauwesen eine neue Dimension: Sie ermöglichen Arbeitern, etwas zu schaffen, was mit menschlichen Händen allein nicht möglich ist. Es wurden sechs separate Module vorfabriziert, die schliesslich vor Ort zusammengebaut wurden. Diese robotische Vorfertigung von hochintegrierten Holzbauelementen erweitert die geometrischen Gestaltungsmöglichkeiten, minimiert den Montageaufwand von Einzelelementen und erleichtert die Integration von Technik.
Transluzente Leichtbaufassade
Die Fassade der beiden oberen Stockwerke besteht aus Aerogel-Granulaten, welche zwischen speziell entwickelten Membranplatten mit einem neuartigen Verfahren eingebracht und stabilisiert wurden. Das Ergebnis ist ein dünnes (80-120 mm) und doppelt geschwungenes Leichtbaufassadensystem mit leistungsstarken Wärmedämmeigenschaften, durch welches Licht durch die gesamte Wand in das Gebäude eintreten kann.
Vernetztes Einbruchmeldesystem
Im DFAB HOUSE wird die Integration eines Einbruchmeldesystems der Securiton AG in smarte Haustechniksysteme getestet. Die Einbruchmeldeanlage ist mit diversen Sensoren verbunden, die über die Anwesenheit ungebetener Gäste Auskunft geben. Darüber hinaus wird die Vernetzung mit Lampen und Storen genutzt, um bei Abwesenheit automatisch eine Anwesenheit zu simulieren. Beim Kommen oder Gehen informiert die Sprachausgabe zudem über den Stand der Alarmanlage.
Wärmerückgewinnung beim Duschen
Im DFAB HOUSE wird ein Teil der Energie des Duschabwassers durch zwei Wärmetauschsysteme der Firma Joulia zurückgewonnen. Dies geschieht, indem das warme Abwasser über die Zuleitungsrohre mit kaltem Frischwasser geleitet wird. Dieses wird dabei um etwa 15°C vorgewärmt und anschliessend zur Duscharmatur geführt, wo bis zu 40% weniger Heisswasser beigemischt werden muss. In Zusammenarbeit mit der Empa führt die Eawag Durchfluss- und Temperaturmessungen durch, um die Energieeinsparungen im Betrieb mit den Laborwerten zu vergleichen.
Zugangskontrolle
Die Schlafzimmer des DFAB HOUSE werden mittels einer neuartigen Codetastatur der Firma Securiton verschlossen. Diese Prototyp-Hardware wurde 2019 implementiert und konnte durch das Feedback der Bewohnerinnen und Bewohner des DFAB HOUSE weiterentwickelt werden.