Ein neues ETH-Labor mit einer künstlichen Sonne
Viele Aspekte der Dekarbonisierung von Geb?uden sind mit der Sonne verbunden. Doch wie lassen sich neue Methoden und Bauelemente wie Fassaden unter kontrollierten Klimabedingungen testen? Dr. Arno Schlüter, ETH-Professor und Leiter des neuen Zero Carbon Building Systems (ZCBS)-Labors, hatte die Idee, die Eigenschaften der Sonne nachzuahmen.
Die Sonne ist ein dominantes Thema im Bauwesen. Wie k?nnen wir die Sonneneinstrahlung steuern? Wie k?nnen wir das regionale Klima berücksichtigen? Wie k?nnen wir klimaneutral bauen? Wie k?nnen wir die Sonneneinstrahlung auf Geb?uden zur Energiegewinnung nutzen? All diese Fragen werden in Zeiten des Klimawandels immer dringlicher und werden auch von der Geb?udetechnikforschung aufgegriffen. Das Team von Prof. Schlüter an der Professur für Architektur und Geb?udesysteme nimmt sich dieser Fragen an und testet mit der ehrgeizigen Idee, Sonnenlicht und klimatische Bedingungen nachzubilden, Bauteile im Massstab 1:1.
Auf dem ETH-澳门美高梅金殿 H?nggerberg hat die Forschungsgruppe ein weltweit einzigartiges Testlabor aufgebaut. Das Zero Carbon Building Systems (ZCBS) Lab besteht aus mehreren Testr?umen und einem Kontrollzentrum. In den jeweiligen Testr?umen k?nnen Fassaden-, Dach-, Boden- und Wandelemente installiert und anschliessend kontrolliert beheizt oder gekühlt werden. Der gr?sste Raum - die Klimakammer - beherbergt einen spektakul?ren Sonnenemulator. Mit einem Array aus LED-betriebenen Lichtquellen, die mit verspiegelten Reflektoren gebündelt werden und an einem schwenkbaren Arm montiert sind, kann der Sonnenemulator sowohl horizontal als auch vertikal bewegt werden, um den Lauf der Sonne nachzuahmen. Mit dieser Methode k?nnen das Klima und die Sonneneinstrahlung verschiedener geografischer Standorte nachgebildet und die Leistungsdaten von Geb?udekomponenten in viel kürzerer Zeit ermittelt werden.
"Mit dem Sonnenemulator k?nnen wir Aspekte des Sonnenlichts in einer aussergew?hnlichen Kombination von Qualit?t und Massstab nachbilden", erkl?rt Prof. Schlüter. Er f?hrt fort: "...und es ist ein einzigartiges ETH-Projekt, bei dem verschiedene wissenschaftliche Werkst?tten der ETH ihr praktisches Know-how mit unserem Forschungsteam geteilt haben, um eine zukunftssichere Anlage zu schaffen."
Erste Experimente
Das erste Testobjekt ist die digital gedruckte Polymer-Fassade aus einem Projekt des NFS Digitale Fabrikation. Die optischen und thermischen Eigenschaften dieser Fassade k?nnen individuell angepasst werden. Die Tests mit dem Sonnenemulator werden Aufschluss darüber geben, wann die Fassade Sonnenlicht durchlassen, wann sie Sonnenlicht abhalten und wann sie W?rme durchlassen sollte. Dies er?ffnet zahlreiche M?glichkeiten für ein ?berdenken des Fassadendesigns und allgemeiner des Geb?udebaus und einer besseren Nutzung von Materialressourcen.
In Zukunft wird das Zero Carbon Building Systems (ZCBS) Lab nicht nur von ETH-internen Forschungsgruppen genutzt, sondern auch externen Forschern und Industriepartnern zur Verfügung stehen. Kürzlich hat sich ein von der Velux-Stiftung gef?rderter Forscher der Gruppe angeschlossen, um mit den Einrichtungen des ZCBS Labs zu forschen. Darüber hinaus sind Kooperationen mit mehreren Unternehmen und akademischen Partnern geplant, um innovative Baukomponenten und Technologien zu testen.
Dr. Krishna Bharathi, Direktorin des ZCBS Lab, erkl?rt: "Eine weitere besondere Dimension des Labors besteht darin, dass es jetzt m?glich ist, die technische Leistung von Geb?udekomponenten zu bewerten und gleichzeitig das Verhalten und die Interaktion der Bewohner zu beobachten. Ein zentrales Ziel dieser neuen Versuchseinrichtung ist es, die Geb?udenutzer in die Planung mit einzubeziehen."
Besuchen Sie das Zero Carbon Building Systems (ZCBS) Lab am ETH Industry Day
Am diesj?hrigen ETH Industry Day am 7. September werden Prof. Schlüter und sein Team das Zero Carbon Building Systems (ZCBS) Lab vorstellen. Für die Besucherinnen und Besucher der Veranstaltung werden Führungen durch das Labor angeboten. Lassen Sie sich diese einmalige Gelegenheit nicht entgehen! Melden Sie sich hier für den ETH Industry Day an und lernen Sie das Zero Carbon Building Lab und sein Team kennen.
Kontakt/Links:
Zero Carbon Building Systems Lab
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