Beim Haus zum Falken in Zürich ist Aepli seit Projektstart federführend im Einsatz – und sorgt aktuell dafür, dass die kühne Architektursprache des international renommierten Architekten Stück für Stück Realität wird. Die neue Metall-Glas-Fassade, mit ihrer durchgehenden Transparenz und organischen Linienführung, ist ein technisches Kunstwerk – möglich gemacht durch Präzision, Erfahrung und Innovationskraft.
Unsere Leistung: Entwicklung, Fertigung und Montage einer hochkomplexen Elementfassade.
Mit einem Oberflächenmix aus Pulverbeschichtung und doppelt siebbedrucktem Glas. Mit Detaillösungen, die Bewegungen des Gebäudes aufnehmen, ohne sichtbare Kompromisse. Mit einem U-Wert von 0.82 W/m²K – also Leistung auf höchstem Niveau.
Im Video sehen sie die Schritte von der Planung über Produktion bis hin zur Montage vor Ort. CEO Matthias Elmer und Maik Ziebold als bauleitender Monteur geben ihnen exklusive Einblicke in dieses aussergewöhnliche Projekt.
Der Gipfel des Titlis gehört international zu den bekanntesten Tourismusdestinationen der Schweiz. Seine Bergstation auf 3020 m ü. M. erreicht man von Engelberg aus mit der Rotair-Seilbahn. Rund 300 Meter entfernt von der Bergstation auf dem Gipfel befindet sich der 50 Meter hohe Richtstrahlturm aus den 1980er-Jahren. Ein unterirdischer Stollen verbindet den Turm mit der Bergstation. Die bestehende Infrastruktur der Bergstation aus dem Jahr 1967 wurde bereits mehrmals erweitert und umgebaut, stösst jedoch mittlerweile an ihre Kapazitätsgrenzen. Daher wurde 2017 das Basler Architekturbüro Herzog & de Meuron mit dem «Projekt Titlis» beauftragt. Der Masterplan für den gesamten Gipfel sieht vor, die Bergstation zu erneuern und den Richtstrahlturm touristisch zu aktivieren. Das beinhaltet den Neubau der Bergstation und den Ausbau des Richtstrahlturms.
Bauen im hochalpinen Gelände folgt eigenen Gesetzen. So ist die aktive Bauzeit auf die schnee- und eisfreien Monate von April bis Ende Oktober beschränkt. In dieser Zeit muss besonders effizient und unter Hochdruck gearbeitet werden. Allerdings können auch dann noch starke Winde, kalte Temperaturen und Schneefall, aber auch die intensive Sonneneinstrahlung oder Gewitter die Arbeiten beeinträchtigen. Hinzu kommen die logistischen Herausforderungen, da das gesamte Material sowie Bauteile und Baumaschinen auf den Berg hoch oder auch herunter transportiert werden müssen: Zwischen 2024 und 2029 fallen allein rund 40'000 Tonnen Abbruchmaterial an, die ins Tal gebracht und rund 70'000 Tonnen Neubaumaterial, die auf eine Höhe von 3000 hinauf befördert werden müssen.
Aufgrund der engen Platzverhältnisse und der Gewichtsbeschränkungen in der Seilbahn müssen die Bauteile mit hunderten von Transporten just-in-time angeliefert werden. Diese Transporte können ausschliesslich in der Nacht stattfinden, da die Seilbahn tagsüber dem Tourismus vorbehalten ist. Zudem sind jeweils die maximalen Abmessungen für den Seilbahntransport strikt einzuhalten, darunter das Maximalgewicht von 3000 Kilogramm pro Ladung. Von der Bergstation aus muss die Ware dann noch mittels Raupenfahrzeug die rund 300 Meter zum Turm transportiert werden. Stefan Schmid, Teamleiter der Aepli Metallbau AG, erklärt: «Die Anlieferung durch den Unternehmer findet bis zur Talstation in Engelberg statt, danach ist die Bergbahn zuständig für den Transport bis in den Schwenkbereich der Montagemittel.» Im Falle des Turms ist auf jedem der vier stählernen Erschliessungsstrukturen ein Kran montiert, in dessen Schwenkbereich von rund neun Metern das Material entladen und platziert werden kann. Fassadenelemente werden mit dem Helikopter befördert, hier liegt die Gewichtsbegrenzung bei optimalem Wetter bei 2200 kg.
Um die höchst anspruchsvollen Stahl- und Metallbau- sowie Fassadenarbeiten bestmöglich bewältigen zu können und Wissen sowie Erfahrungen zu bündeln, haben sich vier Schweizer Unternehmen zu einer Partnerschaft zusammengeschlossen. Die Stahl- und Metallbaukompetenzen der RUCH Metallbau AG, der WETTER Gruppe sowie der JOSEF MEYER Stahl und Metall AG werden nahtlos ergänzt durch die Aepli Metallbau AG, die ihre Kompetenzen im Fassadenbau einbringt. «Eigentlich sind wir ja Mitbewerber, doch beim «Projekt Titlis» sind wir Partner, die sich optimal ergänzen und gemeinsam als starkes Team auftreten», erklärt Matthias Elmer, CEO der Aepli Metallbau AG. Und ergänzt schmunzelnd, dass die Partnerfirmen gern auch als ‘Schweizer Nationalmannschaft’ auftreten. Als Partner hätten sie bei der Ausschreibung durch ihre Expertise, Leistungsfähigkeit und Fachkompetenz überzeugen und die ausländischen Mitbewerber in Schach halten können. Zudem haben alle vier Unternehmen Erfahrungen mit diversen Projekten auf hochalpinen Baustellen nachzuweisen. «Jedes Unternehmen hat diejenigen Arbeiten übernommen, für die es am erfahrendsten und am kompetentesten ist», betont Marc Kreissig, Projektleiter bei der WETTER Gruppe. «Die Schnittstellenkoordination und der regelmässige Abgleich sowie der Erfahrungsaustausch auch mit den anderen Gewerken ist eminent wichtig und findet in regelmässigen Abständen statt», ergänzt Stefan Schmid von Aepli.
Die von der Post als Richtstrahlturm erstellte hochaufragende Stahlkonstruktion prägt den Gipfel des Titlis schon seit den 1980er-Jahren. Nach den Plänen von Herzog & de Meuron wird der gewaltige Infrastrukturbau nun in eine ikonische Figur transformiert: Zum einen werden die bestehenden vier Vertikalträger um vier Erschliessungsstrukturen erweitert, welche helfen, die erhöhten Lasten abzutragen. Zudem übernehmen zwei der Erschliessungstürme die Aufzüge, während die beiden anderen die Treppen aufnehmen. Andererseits werden in die bestehende Struktur zwei verglaste Stahlkörper eingeschoben. Die beiden balkenartigen Volumen liegen kreuzförmig übereinander und bieten Raum für eine neue Bar sowie ein Restaurant für rund 330 Gäste. Diese werden neu per Lift in den Titlis Turm und von dort aus zur Aussichtsterrasse gelangen.
Für die Umsetzung der vier Erschliessungstürme am Titlis Turm ist die RUCH Metallbau AG verantwortlich. Das Unternehmen fertigt, liefert und montiert die Konstruktionen bestehend aus Stahlbautragstrukturen mit je vier Rohrstützen und Diagonalverstrebungen. Die Stahltragstrukturen werden innenliegend mit der verglasten Fassade abgeschlossen, die aus Stahlrohrrahmen und einem Pfosten-Riegel-Aufsatzsystem besteht. Diese von RUCH entwickelte modulare Fassadenlösung verkürzt die Montagezeiten vor Ort erheblich. Eine wichtige Voraussetzung um die Arbeiten unter den schwierigen Hochgebirgsbedingungen effizient durchführen zu können, und trotzdem eine hohe Qualität zu gewährleisten.
Marc Erb, der neben seiner Tätigkeit als Projektleiter bei RUCH auch Bergführer ist, beschreibt die Faszination für die Arbeiten am Titlis Turm wie folgt: «Das sind genau die Projekte, die wir bei RUCH suchen. Wir lieben es, solche hochkomplexen Herausforderungen anzugehen und Lösungen zu finden, die nicht immer direkt auf der Hand liegen.»
Die RUCH Metallbau AG arbeitet am Turm Hand in Hand mit der WETTER Gruppe. Das Unternehmen verfügt über75 Jahre Erfahrung in der Planung, Produktion und Montage von Stahlkonstruktionen. Die WETTER Gruppe ist am Turm für die Demontagearbeiten sowie für die Planung und Ausführung des neu zu erstellenden Stahltragwerks der eingeschobenen Baukörper sowie für die Besucherplattform verantwortlich. Die Elementfassade, die grösstenteils aus Glas besteht, wird von der Aepli Metallbau AG umgesetzt. Die komplette Fertigstellung des Turms ist für Frühling 2026 geplant.
In der letzten Etappe soll zwischen 2026 und 2029 die neue Titlis Bergstation erstellt werden. Dafür wird zunächst die bestehende Seilbahnstation umgebaut, um ihre Struktur in das neue Gebäude zu integrieren. Neu wird ein komplexes, dreidimensionales Tragwerk die Last des Gebäudes in den unter der Bergstation verlaufenden Felsgrat leiten. Das Tragwerk wird aus Zug- und Druckstützen bestehen, die einen hallenartigen Innenraum aufspannen und eine kristallin wirkende Hülle aus Aluminium und Glas tragen.
In ihrer Form wird sich die neue Bergstationder örtlichen Topografie anpassen: Gemäss Entwurf schiebt sich eine geneigte Ebene in die Halle hinein und verbindet das Perron-Geschoss über den geplanten Rolltreppen mit einem höher liegenden Ausgang. Die geneigte Ebene setzt sich weiter nach unten fort und mündet in einen Rundgang unterhalb der Seilbahnstation. Im obersten Geschoss der Bergstation werden zwei Restaurants mit insgesamt rund 600 Sitzplätzen realisiert.
Die JOSEF MEYER Stahl und Metall AG wird im Sommer 2025 mit den Vorbereitungsarbeiten beginnen. «Da die Bergstation bei laufendem Betrieb umgebaut bzw. neugebaut wird, führt dies zu einigen Herausforderungen», betont Roman Schwyter, Projektleiter Stahlbau. Um den Personenfluss während der ganzen Bauarbeiten sicherstellen zu können, wird in Richtung Südwesten zuerst ein provisorisches Tragwerk errichtet und ein Teil der neuen Fassade wenige Meter vor der alten Fassade errichtet. Im Raum dazwischen wird eine Fussgängerpassarelle die Besucher um den Altbau zu Aussichtsterrasse und zum Turm führen. Der Verkehrsfluss wird somit bestehen bleiben, während Teile des Bestands rückgebaut und gleichzeitig am Neubau gearbeitet werden kann.
Aus statischen Gründen werden gewisse Gebäudebereiche des Neubaus mit Spannkabeln gesichert, als zusätzlich Fixierung hin zum bestehenden Massivbau. JOSEF MEYER plant und konstruiert den gesamten Stahlbau. Die Montage wird der Partner WETTER Gruppe übernehmen.
Für die Planung, Herstellung und Montage der Fassadenelemente und Blechverkleidungen ist die Aepli Metallbau AG verantwortlich.Aepli wird beim Richtstrahlturm wie auch bei der Bergstation eine Elementfassade einbauen, bestehend aus einer Dreifachisolierverglasung und Aluminium. Der hohe Vorfertigungsgrad wird es erlauben, vor Ort komplette Elemente zu montieren. Aepli wird zudem weitere Teile als Metallfassade aus Chromstahl und feuerverzinkten Stahlblechen liefern und montieren.
Das «Projekt Titlis» wird nicht nur eine architektonische und ästhetische Aufwertung der Infrastruktur auf dem Berg mit sich bringen, sondern auch eine deutliche Verbesserungen der energetischen Effizienz. Obwohl der Neubau 85 Prozent mehr Nutzfläche bieten wird, soll der Wärmebedarf um die Hälfte reduziert werden können.
Die Arbeiten an den verschiedenen Teilprojekten verlaufen bisher planmässig. 2029 sollen die laufenden Bauvorhaben abgeschlossen sein.
In der Schweiz verschlingt der Bausektor mit Abstand am meisten Rohstoffe, verursacht das grösste Abfallaufkommen und ist verantwortlich für ein Drittel aller CO2-Emissionen. Mit dem modularen Forschungs- und Innovationsgebäude NEST setzt sich die Empa gemeinsam mit über 150 Partnern aus Forschung, Wirtschaft und der öffentlichen Hand seit über acht Jahren dafür ein, dass neue Technologien und Materialien für ein ressourcenschonendes Bauen soweit entwickelt werden, dass sie den Sprung in den Markt schaffen.
Jüngstes Beispiel dafür ist die Unit «STEP2», die heute offiziell eröffnet wird. Das zweistöckige Gebäudemodul ganz oben in der Südostecke von NEST vereint eine Reihe von Innovationen, die allesamt zum Ziel haben, den Material- und Energieverbrauch zu senken und einen kreislaufgerechten Umgang mit unseren Ressourcen zu fördern. «Gleichzeitig ist es uns ein grosses Anliegen, dass wir Lösungen entwickeln, die marktfähig sind und in der Baubranche tatsächlich eine Zukunft haben», sagt Enrico Marchesi, Innovation Manager im NEST. Im Dreiergespann mit dem Hauptpartner BASF und dem Architekturbüro ROK hat das NEST-Team der Empa deshalb jede Idee genauestens auf Marktrelevanz überprüft und mit den weiteren Partnern reale «Business Cases» entwickelt. «Für uns als Hauptpartner dient die ‹STEP2›-Unit dazu, das breite Chemie-Know-how von BASF in Zusammenarbeit mit den anderen Partnern in konkrete, neue und nachhaltige Lösungen für den Bausektor einfliessen zu lassen. Wir sind überzeugt davon, dass wahre, marktfähige Innovation nur entstehen kann, wenn Akteure entlang der gesamten Wertschöpfung auf Augenhöhe zusammenarbeiten», sagt Olivier Enger, Senior Innovation Manager bei BASF.
Entsprechend verfolgte das Team von Anfang an einen – für ein Bauprojekt eher unüblichen – Co-Creation-Ansatz. «In der Praxis eines solchen Bauprojekts erfordert das engste Zusammenarbeit aller Beteiligten von der Konzeption bis zur Umsetzung», sagt Architekt Silvan Oesterle von ROK. Bereits vor der ersten Skizze sassen alle relevanten Akteure an einem Tisch und diskutierten mit. «Nur so konnten wir sicherstellen, dass wir bei der Integration von neuen Technologien ins Bauprojekt alle wichtigen Aspekte berücksichtigen», erklärt Oesterle und nennt dieses Konzept «integrierte Architekturentwicklung». Resultat dieses Vorgehens sind funktional und ästhetisch einzigartige Bauinnovationen, die nun in der neuen NEST-Unit «STEP2» zu finden sind.
Das Ingenieurbüro WaltGalmarini hat für die Unit ein umfassendes Energie- und Behaglichkeitskonzept entwickelt. Die Fassade ist das zentrale Element, wenn es darum geht, das Raumklima zu optimieren und gleichzeitig die Energieeffizienz des Gebäudes zu steigern. Zum Einsatz kommt eine von Aepli Metallbau neu entwickelte Doppelhautfassade mit integrierter Beschattung und kontrollierter natürlicher Lüftung. Die Fassade ist selbst eine Versuchs- und Entwicklungsplattform: Mit wenig Aufwand können in den kommenden Jahren einzelne Module ausgewechselt und dadurch neue Technologien verbaut werden. In einer ersten Phase kommt etwa ein Fensterelement von New Digital Craft mit integrierter, 3D-gedruckter Struktur zum Einsatz, die dem Sonnenverlauf angepasste Beschattung liefert. Dafür brachte BASF im Bereich der digitalen Produktionstechnologien innovative 3D-Druckmaterialien ein, die zudem auch für den Druck der Treppenschalung verwendet wurden.
Nach den Prinzipien des Upcyclings hat BASF gemeinsam mit Partnern Verfahren und Materialien entwickelt, um aus Abfallstoffen leistungsfähige Oberflächenbeläge zu schaffen. Die Kombination bestehender Verarbeitungstechnologien mit neuer Bindemitteltechnologie und (Rest-)Rohstoffen erlaubt es, Holzfaserplatten wie auch Textilreststoff und Kaffeesatz durch thermoplastische Verformung dreidimensional zu gestalten. Damit wurden individuell geformte Wandpaneele für die Unit gefertigt. Die Wandpaneele wie auch die Bodenplatten wurden aus Reststoffen von rezyklierten Denim-Fasern, gebrauchten Pappbechern und Kaffeesatz mit Hilfe eines innovativen Bindemittels und leistungsstarken Beschichtungen hergestellt. Für den Küchenbereich wurde ebenfalls in bekannten Verfahren ein neues Bindemittel eingesetzt, um mit Kaffeesatz langlebige, hochwertige Möbeloberflächen herzustellen. Die Verwendung dieser sonst ungenutzten, erneuerbaren Materialien reduziert nicht nur die Nachfrage nach neuen Rohstoffen, sondern auch den Ausstoss von Treibhausgasen. Auch für den Ausgleich sowie die thermische und akustische Isolation des Unterbodens, einer Hohlboden-Konstruktion, wurden BASF-Materialien verwendet. Dafür kam zum ersten Mal ein spritzbarer, nichtbrennbarer Tonschaum zum Einsatz.
«STEP2» ist als Co-Creation-Plattform und Innovationswerkstatt gedacht. Die Unit wird dem «Scouting & Academic Collaborations»-Team von BASF rund um Olivier Enger fortan als Arbeitsplatz dienen. Bereits seit mehreren Jahren pflegen BASF und die Empa eine strategische Partnerschaft; das Team ist seither auf dem Empa-Campus angesiedelt. Olivier Enger ist überzeugt: «Im NEST sind wir an der Schwelle zwischen Forschung und Wirtschaft und können mit unserer Expertise viel für einen erfolgreichen Brückenschlag zwischen Labor und Markt beitragen.»
Fotos: ©Zooey Braun, ROK Architekten, Marion Nitsch / Video: Schwarzpictures.com
Doppelhautfassaden überzeugen in ihrer Konzeption gegenüber konventionellen, einschaligen Glasfassaden mit diversen Vorteilen. Neben einem wirkungsvollen Schallschutz bieten sie reduzierte Wärmeverluste bei Transmissionen im Winter sowie einen integrierten und geschützten Sonnen- und Blendschutz. Dazu bestehen sie aus einer wärmegedämmten Glasfassade und einer zweiten Verglasungsebene, die meist aussenseitig als Prallscheibe ausgebildet ist.
In konventionell gebauten zweischaligen Glasfassaden wird der Zwischenraum mit der Aussenluft als Kamineffekt natürlich belüftet, um eine mögliche Kondensatbildung zu verhindern. Durch diese natürliche Belüftung gelangen jedoch auch Schmutz und Feuchtigkeit in den Zwischenraum, die von der Innenseite sichtbar sind und mit den Jahren die Transparenz mindern. Ein begehbarer Wartungsgang zwischen den Glasebenen macht eine regelmässige Reinigung zwar möglich, ist aber aufwendig und kostspielig
Aepli hat mit der AEPLI-AIR-Control®-(AAC)-Fassade eine Lösung entwickelt, bei der alle Vorteile der Doppelhautfassade noch einmal verbessert und zusätzlich mit den Vorteilen einer Elementfassade kombiniert wurden. Denn eine AAC-Fassade besteht aus vorgefertigten, oft geschosshohen Elementen, die als Vorhangfassade oder Lochfenster direkt vor der Rohbauebene angeordnet werden. Diese bilden den kompletten Raumabschluss nach aussen. Ein solches Element besteht auf der Innenseite aus einem Dreifachisolierglas, auf der Aussenseite aus einer Prallscheibe aus Verbundsicherheitsglas. Beide Gläser werden dicht in einen Rahmen eingebaut, sodass ein komplett geschlossener Zwischenraum (closed cavity) entsteht.
In diesem Element-Zwischenraum können zum Beispiel auch opake Brüstungen, Verkleidungen von Deckenstirnseiten, wie auch motorisch oder manuell öffnungsfähige Flügel integriert werden. Es lassen sich zudem verschiedenste Beschattungssysteme innerhalb eines solchen Elements einbauen: Durch die Trennung des Zwischenraums vom Aussenklima ist die Beschattung unbeeinflusst von Wind und Wetter und muss somit keine bestimmte Windwiderstandsklasse aufweisen.
Der Zwischenraum eines jeden Elements wird bei der AAC-Fassade über ein Rohrleitungssystem von einem zentralen Kompressor mit trockener und gereinigter Luft versorgt. Dadurch kann die Luftfeuchtigkeit kontrolliert und die Luftqualität konstant hoch
gehalten werden. Der Aufwand für den Unterhalt und die Reinigung im Fassadenzwischenraum ist daher nicht nötig und entfällt komplett.
Die AEPLI-AIR-Control®-(AAC) Fassade garantiert höchste Energieeffizienz und unterstützt den Komfort sowie die Produktivität im Innenraum durch viel natürliches Licht. Der geschlossene Elementzwischenraum wirkt zusätzlich als Dämmschicht und verbessert den U-Wert wie auch den Schalldämmwert. Zudem verleiht die AAC-Fassade der Gebäudehülle eine zeitgemäss moderne Anmutung.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die einzelnen Elemente bei Aepli im Werk unter kontrollierten Bedingungen präzise vorgefertigt werden können. Aufgrund der hohen Anforderungen an die Dichtigkeit und Dauerhaftigkeit werden für die ganze Planungs- und Produktionskette höchste Qualitätsstandards angewendet. Automatisierte Fertigungsprozesse, maximale Kapazitäten in der Vorfertigung und ein modulares Bauteilsortiment tragen dazu bei, dass die fertigen Elemente auf Abruf termingerecht zur Baustelle geliefert werden können. Hier ist eine effiziente Montage ohne Gerüst möglich.
Bei der innovativen AEPLI-AIR-Control®-(AAC)-Fassade kommen einmal mehr das umfassende Know-how sowie die über hundertjährige technische und gestalterische Erfahrung von Aepli bei anspruchsvollen Projekten jeder Art und Grösse voll zum Tragen.
Links zu Referenzobjekten:
Basel ist eine Architekturstadt. Hier finden sich in Gehdistanz prägende Bauten von fast jeder Bauepoche. So auch Hochhausscheiben aus den 1950er-Jahren. Mit dem Ausbau ihres Hauptsitzes erweisen Helvetia Versicherungen dieser Architektur eine Referenz. Herzog & de Meuron haben das bestehende Hochhaus von Helvetia aus dem Jahr 1954 auf modernste Weise saniert, und es mit einem fast identischen Zwilling ergänzt. Das zwischen den Hochhäusern eingespannte Auditorium wird von 12 m hohen Stützen getragen; eine Sonder-Pfosten-Riegel-Konstruktion von Aepli. Die grossen Rautenfenster an den Stirnseiten steigen wie an einer Perlenschnur aufgereiht in die Höhe. Die Fassaden nach Osten und Westen wurden mit AEPLI-AIR-Control®-Elementen realisiert.
Das Quartier St. Alban war und ist noch heute ein gehobenes Wohnviertel mit viel Grünfläche. Zwischen der Parkanlage St. Alban und dem Aeschenplatz führt zudem ein geradliniger Boulevard mit einer mittigen Grünanlage durchs Quartier. Im südlichen Teil sind seit den 1950er-Jahren zahlreiche Verwaltungsgebäude hinzugekommen. Zusätzlich hat das gewachsene Verkehrsaufkommen den Aufenthaltswert verringert.
Mit dem Ausbau des Campus, seiner städtebaulichen Stärkung sowie einem Wohnneubau auf dem Grundstück im Norden soll der Boulevard wieder erlebbar gemacht und seine Aufenthaltsqualität verbessert werden. Um dies zu erreichen, haben Herzog & de Meuron für den Helvetia Campus eine neue Organisationsform entwickelt. Zum Gesamtprojekt gehören nebst den beiden Türmen, dem Auditorium sowie der Sanierung eines weiteren Verwaltungsgebäudes im Süden neue visuelle Öffnungen. Helvetia erhält so eine klare Adresse und eine gebaute Identität.
Identitätsstiftend sind die der St. Alban-Anlage zugewandten Stirnseiten der Zwillingsgebäude sowie das dazwischen gespannte Auditorium. Das Auditorium eröffnet Raum für interne und externe Anlässe mit bis zu 290 Gästen. Es liegt auf einer Plattform unter einem expressiven Dach, das von 24 Stützen getragen wird. Hierfür produzierte und montierte die Aepli Metallbau AG eine Sonderkonstruktion mit Pfosten von bis zu 12 m Höhe sowie bis zu 8,4 m hohen Glasfenstern. Dadurch erhält das Auditorium einen offenen Grundriss und wirkt nach aussen transparent. Im Auditorium befindet sich auch die zentrale Erschliessung des Campus. Für die Stirnfassaden hat Aepli ca. 26 452 von Hand gegossene, schillernde Gussglasfliesen herstellen lassen sowie die Rautenverglasungen in den Grössen bis 18 m² produziert und montiert. Die Dreiecksform bezieht sich auch auf das Logo von Helvetia.
Den Mittelpunkt bilden die beiden fast identischen Zwillingstürme. Das neue Bürogebäude und sein sanierter älterer Zwilling verstehen sich als Neuinterpretationen der zeittypischen Hochhäuser aus den 1950er-Jahren. Gestaltprägender Baustoff ist Glas. Um für die Open-Space-Bürolandschaften mit 1200 Arbeitsplätzen ein Höchstmass an Tageslicht für ein modernes Arbeitsklima zu schaffen, wurden die nach Osten und Westen ausgerichteten Fassaden mit einer AEPLI-AIR-Control®-Fassade realisiert. Für die Spezialanfertigung wurden umfangreiche Tests durchgeführt. In der obersten Etage des sanierten Hochhauses findet sich unter dem weit auskragenden Dach ein öffentliches Café mit Rundumverglasung und diversen Zugängen auf die gedeckte Terrasse. Im Neubau befinden sich hier Räume für Meetings und Erholung.
"Gemeinsam mit Helvetia, Herzog & de Meuron und Rapp durften wir während den letzten vier Jahren ein aussergewöhnliches Projekt realisieren
– Christian Löpfe, Verkaufsleiter / Mitglied des Kaders
Nach der Lehre zum Metallbaukonstrukteur stieg Christian Löpfe sich intern zum Projektsachbearbeiter auf. Es folgte ein Studium an der Schweizerischen Metallbautechnikerschule SMT mit einer Weiterbildung zum Meister und Techniker sowie in den Bereichen Führung und Verkauf. Während eines USA-Aufenthalts perfektionierte er sein Englisch und arbeitete danach für einen der weltweit grössten Fassadenbauer als Design Manager in China. Als Projektleiter war er an diversen Orten im Ausland tätig, so auch als Logistic Manager auf einer Grossbaustelle in London. Heute ist er verantwortlich für den Verkauf bei der Aepli Metallbau AG.
Christians grosse Stärke ist, dass er auch in hektischen Situationen die Ruhe bewahrt. Das kommt ihm sicherlich auch in der Freizeit zugute, die er mit seiner Frau Barbara und den einjährigen Zwillingen Carla und Matteo verbringt.
VB1+VB4 inklusive Attika und Auditorium
Systeme von Jansen AG, Schüco
NEST, das Forschungs- und Innovationszentrum von Empa und Eawag, hat das Ziel, den Innovationsprozess im Baubereich zu beschleunigen. Dazu werden regelmässig neue Bauelemente, sogenannte Units, im NEST integriert und in Betrieb genommen. Diese Projekte bieten Partnern aus Forschung und Industrie die Gelegenheit, neue Ideen auszuprobieren und ihre Innovationen in einer realen Umgebung weiterzuentwickeln. Besonders bemerkenswert ist dabei, dass die Units nicht nur zu Testzwecken errichtet werden, sondern nach ihrer Fertigstellung auch genutzt werden, sei es als Büros oder Wohnungen. Der Baubeginn der neuesten NEST-Unit STEP2 hat gerade begonnen und die Fertigstellung ist für den Frühling 2024 geplant.
«Schon in den allerersten Gesprächen zu STEP2 wurde als Hauptziel festgelegt, dass wir nur bauen werden, was in der Baubranche auch tatsächlich eine Zukunft haben wird. Aus diesem Grund haben wir jede Innovation genauestens auf ihre Marktrelevanz überprüft», erklärt Enrico Marchesi, Innovation Manager NEST und Projektverantwortlicher seitens Empa. Damit dieses Ziel auch erreicht werden konnte, wurde ein konsequenter «Co-Creation»-Ansatz verfolgt. «Wir sind überzeugt davon, dass wahre, marktfähige Innovation nur entstehen kann, wenn Akteure entlang der gesamten Wertschöpfung auf Augenhöhe zusammenarbeiten. Als fester Bestandteil der Schweizer Forschungs- und Innovationsgemeinschaft ist es uns deshalb ein grosses Anliegen, gemeinsam mit unseren Partnern schon früh zukunftsträchtige Lösungen zu erkennen, die wirtschaftliches Potenzial aufweisen – und mit unserem Know-how dazu beizutragen, dass diese Innovationen in die Realität umgesetzt werden», sagt Olivier Enger, Senior Innovation Manager bei BASF.
BASF ist der Hauptpartner der Unit und trägt massgeblich mit Know-how, Netzwerken und nachhaltigen Materialien zum Erfolg des Projekts bei. Dieser Ansatz hat sich ausgezahlt, denn die Projektpartner aus verschiedenen Disziplinen konnten in den drei Jahren der Planung wegweisende Neuerungen entwickeln. «Ich freue mich enorm, dass wir nun die gemeinsam erarbeiteten Lösungen in ein reales Gebäude überführen können», sagt der leitende Architekt Silvan Oesterle vom Architekturbüro ROK.
Im ersten Stock der zweigeschossigen Unit wurde eine neuartige Rippen-Filigrandecke verbaut, die gemeinsam von ROK, dem Ingenieurbüro WaltGalmarini AG und der Stahlton Bauteile AG entwickelt wurde. Die Decke soll Spannweiten zwischen 8 und 14 Metern erlauben, wodurch sie ideal im Büro- und Hochhäuserbau eingesetzt werden kann. Mittels 3D-gedruckten Schalungen wurden die einzelnen Elemente im Werk von Stahlton vorfabriziert. Diese Schalungen sind zu 100 Prozent mineralisch und kreislauffähig. Danach wurden die Elemente zum NEST transportiert und in der Unit montiert.
Durch die Kombination von digitaler Planung und 3D-Druck konnten der Materialverbrauch und somit auch die CO2-Emissionen im Vergleich zu herkömmlichen Beton-Fertigdecken um bis zu 50 Prozent reduziert werden. Durch den Einsatz des zirkulären Betons der zirkulit AG wurde die Nachhaltigkeit zusätzlich gesteigert, indem dieser den Mindestzementgehalt unterschritt und erst noch CO2 speichert. Eine weitere Besonderheit: In die Decke wurde eine Akustiklösung integriert. Diese besteht aus 3D-gedruckten Boxen, die mit dem Absorberschaum Cavipor® von BASF ausgestattet sind und trotz schallharter Oberflächen für eine angenehme Raumakustik sorgen.
Das zweite Stockwerk der STEP2-Unit wird zukünftig über eine Betontreppe namens «Cadenza» zugänglich sein. Das Projektteam setzt sich zusammen aus Expertinnen und Experten von ROK, dem Lehrstuhl «Digital Building Technologies» der ETH Zürich, der BASF-Tochtergesellschaft BASF Forward AM, dem 3D-Druckunternehmen New Digital Craft, dem Betonfertigteile-Hersteller SW Umwelttechnik, der WaltGalmarini AG und dem Empa-Spin-off «re-fer».
Auch bei diesem Innovationsprojekt wurde das volle Potenzial von computergestütztem Design und 3D-Druck ausgeschöpft. Der Einsatz von 3D-gedruckten Schalungen ermöglichte die Schaffung komplexerer Formen, als mit herkömmlichen Sonderschalungen möglich gewesen wäre. Gleichzeitig konnten diese mehrfach wiederverwendet werden, was den Materialverbrauch sowohl bei der Treppe als auch bei den Schalungen erheblich reduzierte. Die vorgefertigten Treppenstufen wurden an der Empa in Dübendorf zusammengesetzt, mittels der Vorspanntechnik von «re-fer» fixiert und als ein Bauteil in der Unit verbaut. Der Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass die einzelnen Stufen einfach demontiert und wiederverwendet werden können, da sie miteinander verknüpft sind. Die Treppe zeigt eindrucksvoll, wie massgeschneiderte und ressourcenschonende Betonelemente mit diesem entwickelten Ansatz realisiert werden können.
Gebäudehüllen bieten grosses Potenzial zur Energieoptimierung und zur Steigerung des Nutzerkomforts. STEP2 befasst sich deshalb damit, die Entwicklung von Innovationen im Bereich der Gebäudehülle zu beschleunigen. Mithilfe der Expertise der Aepli Metallbau AG wurde die Fassade so konzipiert, dass mit minimalem Aufwand ganz unterschiedliche Einbauten getestet werden können. Dies ermöglicht es NEST-Partnern, neue Technologien und Materialien einfach zu integrieren und zu validieren. Gleichzeitig soll eine neue Lösung von Aepli Metallbau AG für «Closed-Cavity»-Fassaden (Doppelhaut-Fassaden) zur Anwendung kommen, durch die auf eine mechanische Konditionierung des Elementzwischenraums vollständig verzichtet werden kann.
Um sicherzustellen, dass die Unit so energieeffizient wie möglich betrieben werden kann und sich die Nutzer gleichzeitig möglichst wohlfühlen, hat die WaltGalmarini AG ein umfassendes Energie- und Behaglichkeitskonzept entwickelt. Dieses Konzept zielt darauf ab, das optimale Zusammenspiel verschiedener Komponenten zu gewährleisten. Dazu gehören automatisierte Fassadenklappen, thermisch aktivierte Masse und hochwärmedämmende Verglasungen. Das für STEP2 entwickelte Lichtkonzept von Bartenbach soll zusätzlichen Komfort bieten.
NEST ist das modulare Forschungs- und Innovationsgebäude der beiden Schweizer Forschungsinstitute Empa und Eawag. Es wurde 2016 auf dem Empa-Campus in Dübendorf eröffnet. 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.
Unsere langjährige Erfahrung im Fassadenbau ermöglicht es uns, gemeinsam mit unseren Forschungs- und Wirtschaftspartnern an marktfähigen Lösungen zu arbeiten. Die STEP2-Unit wird als Innovationswerkstatt und Büroumgebung dienen, in der interdisziplinäre Zusammenarbeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette im Fokus steht.
Ein zentraler Aspekt der STEP2-Unit ist die Gebäudehülle, die eine Schlüsselrolle bei der energetischen Leistung und dem Komfort des Gebäudes spielt. Wir legen grossen Wert darauf, dass die Fassade als Entwicklungs- und Versuchsplattform für verschiedene Partner und deren Innovationsthemen im NEST-Projekt dient. Durch ihre Bauweise ermöglicht sie einen einfachen Austausch bestimmter Einsatzelemente, ohne den Komfort für die Nutzer zu beeinträchtigen.
In enger Zusammenarbeit mit unseren Partnern BASF und WaltGalmarini AG werden wir die Entwicklungs- und Fertigungsplanung, Produktion und Montage der Fassade übernehmen. Dabei setzen wir auf innovative Technologien und Materialien aus dem Fassadenbau, um eine nachhaltige und energieeffiziente Lösung zu schaffen. Folgende Innovationsthemen mit den verantwortenden Partnern sind für den Erstbetrieb der Unit vorgesehen:
Ein zentrales Innovationsobjekt ist das Beschattungssystem, das durch unterschiedliche Ansätze die Energieeffizienz und den Nutzerkomfort optimiert. Zudem werden innovative Verglasungssysteme eingesetzt, um den Lichteintrag und die Energieeffizienz des Gebäudes zu verbessern. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Integration von Photovoltaik in die Fassade (Solarfassade), um die Energiegewinnung zu maximieren. Wir werden verschiedene Techniken und Einbaupositionen von Photovoltaik in der Fassade kombinieren, um deren Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu untersuchen. Durch den laufenden Betrieb der Unit werden wir wertvolle Daten über die tatsächliche Leistungsfähigkeit und das Nutzerverhalten gewinnen, um kontinuierliche Verbesserungen vorzunehmen.
Die STEP2-Unit bietet der Aepli Metallbau AG die Möglichkeit, unsere Kompetenzen im Fassadenbau in einem hochinnovativen Umfeld einzusetzen. Gemeinsam mit unseren Partnern streben wir an, wegweisende Lösungen zu entwickeln, die den nachhaltigen Umgang mit Energie und Ressourcen fördern und zugleich höchsten Ansprüchen an Qualität und Ästhetik gerecht werden.
https://www.empa.ch/web/nest/step2
Raffinierte und moderne Architekturen führen heute vermehrt auch zu komplexeren Bauteilen. Dies stellt auch die Fassadenbauer vor neue Herausforderungen. Um diesen gerecht zu werden, verwendet auch die Aepli Metallbau AG heute immer öfter 3D-CAD-Software, um Fassadenelemente digital in 3D zu modellieren.
Mit dem 3D-Modeling – lässt sich nicht nur die komplexe Konstruktion von Bauteilen auf ihre Machbarkeit überprüfen. Es können dadurch auch Formen und Winkel von Blechelementen bemessen werden, um gegebenenfalls verdeckte Problempunkte in der Planung (Kollisionspunkte) aufzudecken. Das 3D-Modeling führt zudem auch zu tieferen Fehlerquoten und spart damit Zeit bei der Montage. Da alle Daten genauestens vorhanden sind, gestaltet sich das After Sales einfacher: Auf der Basis der vorhandenen Daten können projektbezogene Anpassungen und Weiterentwicklungen erfolgen.
Auf Basis von 3D-Modeling wurde durch die Aepli Metallbau AG beispielsweise auch die komplexen Geometrien der gebogenen Stahl- und Aluminiumbleche für die organischen Dachausschnitte und -verkleidungen im Gastrobereich des neuen Polizei- und Justizzentrums Zürich (PJZ) von Theo Hotz Partner Architekten entwickelt (Neubau Polizei- und Justizzentrum). Die digitalen Planungsdaten (=Maschinendaten) lieferten nach der Überprüfung der Machbarkeit die entsprechend präzisen Daten für Zuschnitt, Stanzung und Bohrung der Metallbauteile. Diese konnten anschliessend passgenau und kostensparend vor Ort montiert werden.
Die dynamische Verglasung unterstützt mit dem konstanten Zugang zu Tageslicht nicht nur den Komfort und das Wohlbefinden der Bewohner und Nutzerinnen. Die Vermeidung eines überhitzten Gebäudeinnern ist auch ökologisch höchst relevant: Da das Raumklima an den zunehmenden Hitzetagen im Sommer angenehm bleibt, braucht es praktisch keine zusätzliche energieaufwendige Klimatisierung.
Eine intelligente, dynamische Sonnenschutzverglasung ist in mehrfacher Hinsicht nachhaltig. Zum einen kann Energie für die Gebäudekühlung und -heizung sowie Beleuchtung eingespart werden. Zum anderen sind intelligente Fenster langlebig und gleichbleibend effizient.
Im Gegensatz zu mechanischen Beschattungen sind dynamische Verglasungen wartungsarm. Über die übliche Glasreinigung hinaus entsteht kein zusätzlicher Zeit- und Kostenaufwand für die Wartung, da sie ohne mechanische Teile auskommen.
Auch bei denkmalgeschützten Fassaden, die bei Sanierungen nicht mit aussenliegenden Systemen beschattet werden dürfen oder bei Gebäuden in exponierten und windigen Standorten bedeutet die dynamische Verglasung die ideale Lösung.
Neubau Hamilton Produktionsgebäude, Bonaduz (SageGlass®)
Bürohaus Alpha, Baar/ZG (SageGlass®)
Erweiterung Integra Biosciences
Adaptive bzw. dynamische Fassaden sind auch angesichts der Klimaziele eine Alternative zu herkömmlichen Fassaden. Sie gehen mit geringeren Investitions- und Betriebskosten einher. Besonders geeignet sind sie für Firmen- und Bürogebäude, für die Hotellerie sowie den Gesundheitsbereich. Denn dynamische Gläser überzeugen nicht nur aus energetischer, wirtschaftlicher und betrieblicher Sicht, sondern erfüllen vor allem in den steuerbaren Varianten auch spezielle Komfort- und Gesundheitsansprüche.
Bei diesem Produkt kommt die Flüssigkristalltechnologie (LC) zur Anwendung, wie sie von Flachbildschirmen bekannt sind. Dabei wird eine transparente, flüssige Kristallmischung eingesetzt, die sich zwischen zwei Glasscheiben befindet. Sobald hier eine geringe elektrische Spannung angelegt wird, kann die Licht- und Wärmedurchlässigkeit der Verglasung reguliert werden. Der Umschaltvorgang dauert lediglich eine Sekunde. So lassen sich quasi per Knopfdruck das Innenraumklima und die Lichtverhältnisse den wechselnden Umweltbedingungen anpassen. Gleichzeitig bleibt die Sicht nach draussen immer erhalten
Die elektrochrome Beschichtung von SageGlass besteht aus fünf Lagen Keramikmaterial mit einer Stärke von weniger als 1/50 eines menschlichen Haares. Die Aktivierung einer elektrischen Niederspannung verdunkelt die Beschichtung. Mit SageGlass ist es möglich, Tageslichteinstrahlung, Solarwärme und Blendschutz über variabel tönbare Zonen elektronisch zu steuern. Die Lichtdurchlässigkeit lässt sich zwischen 1 % und 60 %, die G-Werte zwischen 3% und 37% variieren. Das Glas kann geräuschlos elektronisch verdunkelt oder aufgehellt werden.
Aepli Metallbau AG verwendet im Fassadenbau beide Technologien, ausgewählt und abgestimmt nach den Vorgaben der Bauherrschaft, Fachplaner oder Architekten.
Neubau Hamilton Produktionsgebäude, Bonaduz (SageGlass®)
Bürohaus Alpha, Baar/ZG (SageGlass®)
Erweiterung Integra Biosciences AG, Zizers/GR
Vor zu starker Sonneinstrahlung und Erwärmung schützt meist ein mechanischer Sonnenschutz. Dieser hat jedoch den Nachteil, dass er den Ausblick verstellt und das natürliche Licht ausschliesst. Anders die dynamische Verglasung: Hier wird lediglich das Glas abgetönt, das dabei immer transparent bleibt. So bietet es den Bewohnerinnen und Nutzern neben einem thermischem auch einen visuellen Komfort.
Temperaturgesteuerte Fenster bestehen meist aus Verbundglas. Dabei stehen zwei oder mehrere Glasscheiben mit einer laminierten Spezialfolie in Kontakt. Diese enthält thermochrome Substanzen, die auf Wärme reagieren und ihre Farbe bei steigenden Temperaturen verändern. Kühlt die Verglasung ab, lässt auch die Farbdimmung nach. Die Scheiben dimmen sich alleine und automatisch durch das Aufheizen der Scheiben durch die Sonne. Dieser Prozess kann aber auch aktiv über eine Bedienung z.B. mit dem Smartphone gesteuert werden.
Die Aepli Metallbau AG verwendet jedoch elektrochromes, dynamisches Glas mit aussergewöhnlichen Eigenschaften. Beim elektrochromen Glas befindet sich entweder eine Flüssigkristallmischung zwischen zwei Glasscheiben (Eyrise®), oder es wird eine Nano-Beschichtung aus Keramikmaterial (SageGlass®) auf das Glas aufgebracht. Wird eine geringe elektrische Spannung erzeugt, ändert sich bei beiden Technologien die Licht- und Wärmedurchlässigkeit. Die Lichtdurchlässigkeit kann stufenweise per Schalter oder App, Fernbedienung oder über das Gebäudemanagement-System (BMS) reguliert werden.
Ein Aufheizen des Innenraums? Beeinträchtigung der Arbeit am Bildschirm durch Spiegelung? Blendung durch direkte Sonneneinstrahlung? Alles kein Problem mit dem Einsatz von schaltbarem, elektrochromem Glas, das bereits bei mehreren durch Aepli Metallbau AG ausgeführten Objekten zu enormer Komfortsteigerung geführt hat.
Neubau Hamilton Produktionsgebäude, Bonaduz (SageGlass®)
Bürohaus Alpha, Baar/ZG (SageGlass®)
Erweiterung Integra Biosciences AG, Zizers/GR
Dem Beschattungssystem innerhalb der Fassade kommt dabei eine entscheidende Rolle zu. Denn wer den Lichteinfall steuern kann, kann auch das Innenklima, den Komfort sowie die Energiebilanz des Gebäudes beeinflussen. Für Beschattungssysteme bieten sich grundsätzlich drei Platzierungsmöglichkeiten: aussen, innen oder in die Fassade integriert. Wichtig ist die objektbezogene Auswahl. Denn die Beschattung beeinflusst nicht nur Innenraumklima und Komfort, sondern in entscheidendem Masse auch die Optik des Gebäudes.
Von baulichen Massnahmen wie tiefen Fensterlaibungen, über Blenden, Schiebeelemente, Streckgitter, Lochbleche, starre oder automatisch steuerbare Lamellen bis hin zu elektrochromer Verglasungen ist heute eine grosse Bandbreite an Beschattungen möglich (siehe Beispiel). Insbesondere der Metallbau, der auch die Entwicklung im Bereich des transparenten Fassadenbaus vorantreibt, bietet innovative Lösungen
Eine in die Fassade integrierte Beschattung, als Teil einer Doppelhautfassade, bietet die Closed-Cavity-Fassade (siehe Beispiel). Hier können Beschattungssysteme im geschützten Raum zwischen den Glaselementen angebracht werden. Derartige Lösungen sind witterungsbeständig und gelten als wartungsfrei. Gleissende Sonneneinstrahlung, Starkregen, hohe Windlast: In jedem Fall gilt heute, möglichst schon bei der Planung an eine wirksame und störungsfreie Beschattungslösung zu denken und diese objektspezifisch in den Fassadenbau zu integrieren.
