Nachhaltig Bauen

Der Themenschwerpunkt «Nachhaltig Bauen» hält viele spannende Innovationen bereit. Dazu gehören unter anderem unkonventionelle Dämmmaterialien, Roboter, welche eigenständig Gebäude überwachen und reparieren sowie neuartige Baumaterialien. Im NEST-Gebäude auf dem Empa-Campus, welches als Leuchtturmprojekt für nachhaltiges Bauen gilt, kommen einige dieser Innovationen schon heute in einer realen Umgebung zur Anwendung. 

Holz hält mehr aus, als gedacht!

Auch in mehrgeschossigen Gebäuden und in Produktionsbauten der Industrie kann Holz anstelle von Stahl oder Beton für tragende Elemente verwendet werden. Mit Demonstrationen und einem Versuch zeigen die Empa-Forschenden, wie sich Holzstützen bei unterschiedlicher Krafteinwirkung verhalten und wie deren Traglast mit einer Stahlarmierung gar noch gesteigert werden kann.

Das Wundermaterial Aerogel

Aerogel ist das Traummaterial für viele Isolationszwecke. Hitzefest bis 600 Grad, superleicht, ungiftig – und extrem wärmedämmend. Nur die Herstellung macht noch Kopfzerbrechen: Sie ist aufwändig und teuer. Empa-Forschende wollen dies ändern und arbeiten an einem kostengünstigeren Produktionsprozess. Lernen Sie das «Wundermaterial» selbst kennen: Die Forschenden zeigen spannende Experimente und konkrete Anwendungsbeispiele.

Asphalt-Bindemittel aus Roboterhand

Im Strassenbau werden entweder Bitumen oder aber Beton als Bindemittel verwendet. Doch es geht auch anders: Empa-Forschende zeigen, wie man durch eine simple Schnur zwei Lagen Schottermaterial stabil miteinander verbinden kann – unterstützt werden sie dabei durch einen Roboter, der die Schnur in vorgegebenen Schlaufen abwickelt.

Roboter heilen Wände

Autonome Drohnen könnten in Zukunft eine wichtige Rolle im Unterhalt und in der Überwachung von Gebäuden übernehmen. Im neuen «Aerial Robotics Hub» – eine Partnerschaft zwischen der Empa und dem «Imperial College London» – arbeiten Forschende an einer neuen Generation von fliegenden Robotern, die Schäden an unserer Infrastruktur entdecken und selbstständig Reparaturaufgaben übernehmen können. Eine live-Demo zeigt, wie dies genau vonstattengehen soll.

Neue High-Tech-Baustoffe

Mit modernen Leichtbaumethoden lässt sich das Gewicht von Brücken- oder Gebäudefertigteilen deutlich reduzieren und Material einsparen. Ein Beispiel dafür ist selbstvorgespannter Karbonfaser-Beton, den Ihnen die Forschenden auch direkt präsentieren.

Wie belastbar sind Bauteile?

Wenn Bauteile ständigen Belastungen ausgesetzt sind, ist es wichtig zu wissen, wie sie sich unter Last verhalten und wann allenfalls mit Schäden zu rechnen ist. Oft reicht dabei die Errechnung der möglichen Lebensdauer nicht aus. Man braucht Gewissheit: An der Empa werden neue, komplexe Bauteile deshalb meist schon in der Entwicklungsphase im Labor allen möglichen Belastungen ausgesetzt und damit die effektive Lebensdauer von neuen Systemen bestimmt.

Risse im Flugzeug aufspüren

Mit Sensorik direkt im Flugzeugflügel soll es in Zukunft möglich sein, neu auftretende Risse und andere Schäden frühzeitig zu entdecken und aufwändige Inspektionen gezielter zu planen. An einem Flügelteil eines Airbus A320 untersuchen Empa-Forschende die Robustheit der Sensorik unter Belastung.

Schadensanalytik an der Empa

Sie treten nach Schadensfällen, bei denen ein Material bzw. ein Bauteil versagt hat, auf den Plan: die Schadensanalytiker der Empa. Unter anderem aus den Bruchflächen der Unglücksmaterialien versuchen sie die Ursachen für deren Versagen herauszulesen. Mit Experimenten oder mit Computermodellen stellen sie mögliche Szenarien nach. Werden Sie selbst zum Materialdetektiv und finden Sie heraus, welche Geheimnisse die Bruchfläche einer Schokolade preisgeben kann. Ausserdem können Sie Zeuge werden, wenn ein schweres Stahlteil zerrissen wird, um daraus Rückschlüsse auf die Werkstoffeigenschaften zu ziehen.

Kunstwerke durch Korrosion / Korrosionsschäden

Überall dort, wo Eisen oder Stahl im Einsatz sind, kann Korrosion zu fatalem Materialversagen führen. Empa-Forschende untersuchen solche Schadensfälle und entwickeln gleichzeitig Schutzstrategien gegen Rost.

Mit modifiziertem Asphalt gegen Hitzeinseln

Im Sommer heizen sich Städte immer stärker auf und werden die Hitze auch in der Nacht nicht mehr los. Empa-Forschende entwickeln eine neue Asphaltmischung, die sogenannte Phasenwechsel-Materialien enthält. Diese wirken temperaturausgleichend und können so den Wärmeinsel-Effekt in unseren Städten verringern. Ein Experiment zeigt eindrücklich, wie sich verschiedene Asphaltproben bei Temperaturschwankungen verhalten.

Das NEST – ein Gebäude mit Zukunft

Mit ihrem modularen Forschungs- und Innovationsgebäude NEST möchte die Empa den Innovationsprozess im Bau- und Energiebereich beschleunigen. Dazu testen Empa-Forschende gemeinsam mit Partnern aus Forschung, Wirtschaft und öffentlicher Hand neue Technologien und Baukonzepte unter realen Bedingungen, entwickeln diese weiter und testen sie im Praxisalltag. NEST ist ein «Living Lab», in dem gewohnt und gearbeitet wird. Eine Ausstellung im NEST-Atrium gibt Einblicke in aktuelle Forschungsthemen. Im Rahmen von Führungen können die Besucher und Besucherinnen zudem verschiedene Gebäudemodule – die sogenannten NEST-Units – besichtigen.