PRÄSENTATION SWISSBAU BASEL 12. – 16. Januar 2010 NEUE MONTE-ROSA-HÜTTE SAC PROJEKTORGANISATION PLANERVERZEICHNIS REALISIERUNGSPHASE, 2007 – 2009 Auftraggeber | ETH Zürich Prof. Dr. Ralph Eichler, Präsident ETH Zürich Prof. Dr. Meinrad K. Eberle, Leiter Jubiläum 150 Jahre ETH Zürich Initiative und Projektentwicklung Prof. Dr. Meinrad K. Eberle Architektur | ETH-Studio Monte Rosa, Departement Architektur, ETH Zürich, Prof. Andrea Deplazes, Marcel Baumgartner (Projektleiter), Kai Hellat; Bearth & Deplazes Architekten AG, Chur und Zürich, Daniel Ladner Projektleitung | Philippe Carrard, Leiter gta Ausstellungen, Departement Architektur, ETH Zürich; Prof. Dr. Lino Guzzella, Institut für Dynamische Systeme und Regelungstechnik, Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik, ETH Zürich; Prof. Sacha Menz, Leiter Institut für Technologie in der Architektur, Departement Architektur, ETH Zürich Konzept Inhalt | Marcel Baumgartner, ETH-Studio Monte Rosa, Departement Architektur, ETH Zürich; Samuel Fux, Institut für Dynamische Systeme und Regelungstechnik, Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik, ETH Zürich; Dr. Simon Schubiger, Procedural, Zürich Fotografie | Tonatiuh Ambrosetti, Lausanne Texte | Alexander Felix, Architekturredaktor Tec 21, Zürich Übersetzung | Jean-Pierre Lewerer, Genf Gestaltung | Yvonne Meier, gta Ausstellungen, Departement Architektur, ETH Zürich Grafik | Pascale Haefeli, gta Ausstellungen, Departement Architektur, ETH Zürich Realisation | Emanuel Biland, Kevin Dröscher, Elisabeth Fritsch, Tobias Häfliger, Peter Leibacher, Jan Leu, Theo Manolakis, Daniela Meyer, Michael Pfister, Tanja Risch, Nadine Spindler, Samuele Tirendi Institut für Geschichte und Theorie der Architektur Departement Architektur, ETH Zürich ETH Zürich, Hönggerberg Wolfgang-Pauli-Strasse 15 CH 8093 Zürich Telefon 044 633 29 36 [email protected] www.ausstellungen.gta.arch.ethz.ch Idee | Dr. Rose Marie Eberle-Haegi Projektpartnerschaft | ETH Zürich und Schweizer Alpen-Club SAC Bauherrin | SAC Sektion Monte Rosa Projektleitung Jubiläum 150 Jahre ETH Zürich Prof. Dr. Meinrad K. Eberle (Gesamtleitung) Projektsteuerung | Franz Steinegger (Vorsitz), Ingrid Alder, Christen Baumann, Prof. Dr. Meinrad K. Eberle, Reto Jenatsch, Prof. Dr. Otto Künzle, Peter Planche, Prof. Dr. Gerhard Schmitt, Daniel Suter, Niklaus Tobler Projektsteuerungsausschuss | Prof. Dr. Meinrad K. Eberle (Vorsitz Phasen Forschung + Entwicklung I, Forschung + Entwicklung II), Reto Jenatsch (Vorsitz Realisierungsphase), Prof. Dr. Otto Künzle, Peter Planche, Prof. Dr. Gerhard Schmitt, Niklaus Tobler Baukommission Monte Rosa Reto Jenatsch (Vorsitz), Peter Büchel, Prof. Dr. Meinrad K. Eberle, Prof. Dr. Otto Künzle, Peter Planche, Niklaus Tobler Kommunikation | Eva-Martina Keller Generalplaner Gesamtleitung Ausführungsplanung Bearth & Deplazes Architekten AG, Chur und Zürich, Daniel Ladner (Leiter Generalplaner 2007 – 2009) Bauleitung | Architektur + Design GmbH, Zermatt, Hans Zurniwen (Leiter Generalplaner ab 2009) Energie- und Gebäudetechnik | Lauber IWISA AG, Naters, Matthias Sulzer (Gesamtleitung), Cedric Cina, Martin Andres Bauprozess | architektur + bauprozess!, Zürich, Prof. Sacha Menz, Daniel Schweizer Weitere Planer Bauingenieur | WGG Schnetzer Puskas Ingenieure AG, Basel, Tivadar Puskas (Gesamtleitung), Jan Stebler (Projektleiter), Remo Bürgin, Thomas Gutzwiller, Alexander Radovanovic; Matterhorn Engineering AG, Zermatt, Dr. Philipp Teysseire, Antonino Maesano Holzbauingenieur | Holzbaubüro Reusser GmbH, Winterthur, Hansbeat Reusser; SJB Kempter Fitze AG, Herisau, Christian Keiser Photovoltaikplanung | Lauber IWISA AG, Naters, Matthias Sulzer; Muntwyler Energietechnik AG, SolarCenter, Zollikofen, Urs Muntwyler GÖNNER UND SPONSOREN Bachelor-Partner Nobel-Partner Anonyme Gönner Ciba Spezialitätenchemie, Basel Credit Suisse, Brig Endress + Hauser Metso AG, Reinach Ernst Göhner Stiftung Zug, Zug Ernst Schweizer AG, Hedingen ETH-Rat, Zürich Feller AG, Horgen Gemeinde Zermatt, Zermatt Glas Trösch AG, Bützberg Hermann Gerber, Bern Lonza AG, Basel Lotteriefonds des Kantons Zürich, Zürich Mammut Sports Group AG, Seon Matterhorn glacier paradise, Zermatt Matterhorn Gotthard Bahn / Gornergrat Bahn, Brig myclimate – The Climate Protection Partnership, Zürich EH Europe GmbH – Division Oerlikon, Aesch BL Rainer Seibold Raiffeisenbanken Oberwallis Sandoz Family Office, Pully Seiler Hotels Zermatt, Zermatt Siemens Schweiz AG, Zürich SWF – Stiftung für wissenschaftliche Forschung Swisscom AG, Bern UBS AG Velux Schweiz AG, Trimbach Walliser Kantonalbank, Sitten WICONA Hydro Building Systems AG, Mägenwil Holcim (Schweiz) AG, Zürich Gastroplanung | Gastra Visp AG, Harry Schmid, Claus Dukovitsch Digitale Fabrikation | Assistenzprofessur für Architektur und Digitale Fabrikation, Departement Architektur, ETH Zürich, Assistenzprof. Fabio Gramazio, Assistenzprof. Matthias Kohler, Tobias Bonwetsch, Ralph Bärtschi Gebäudeautomation Forschung + Entwicklung II Institut für Dynamische Systeme und Regelungstechnik, Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik, ETH Zürich, Prof. Dr. Lino Guzzella, Roland Bucher, Samuel Fux; Visualisierung: Dr. Simon Schubiger Alpiq Energie Schweiz, Lausanne Bundesamt für Umwelt (BAFU), Bern Master-Partner Beratung Brandschutz | Institut für Baustatik und Konstruktion, Departement Bau, Umwelt und Geomatik, ETH Zürich, Prof. Dr. Mario Fontana Stiftung Propter Homines, Vaduz Karl Steiner AG, Zürich Beratung Energie- und Gebäudetechnik / Projektpartner Forschung + Entwicklung II Zentrum für Integrale Gebäudetechnik, Technik & Architektur, Hochschule Luzern, Horw, Urs-Peter Menti (Leitung), Ivan Plüss, Adrian Tschui, Stefan Mennel; Siemens (Suisse) SA, Building Technologies Group, Dr. Jürg Tödtli, Markus Gwerder Geberit AG, Jona Sika AG, Baar Beratung Nachhaltigkeit | Institut für Umweltingenieurwissenschaften, Departement Bau, Umwelt und Geomatik, ETH Zürich, Prof. Dr. Stefanie Hellweg, Yvonne Tissot Rigips AG, Mägenwil Saint-Gobain Isover AG, Lucens Brandschutzbeauftragter | Holzbaubüro Reusser GmbH, Winterthur, Hansbeat Reusser Bauphysik | BWS Bauphysik AG, Winterthur, Christoph Keller Bundesamt für Energie (BFE), Bern Geologie | R&M Geologie Geotechnik Naturwissenschaft, Visp, Charles-Louis Joris Geometer | Klaus Aufdenblatten Geomatik AG, Zermatt, Klaus Aufdenblatten, Christian Grütter Elektroplanung | Cygnus Engineering, Brig, Oliver Meyer; Elpro Engineering, Brig, Georg Miethig, Markus Supersaxo Kanton Wallis über die Departemente Volkswirtschaft und Raumentwicklung sowie Gesundheit, Sozialwesen und Energie Loterie Romande Neue Monte-Rosa-Hütte SAC Ein autarkes Bauwerk im hochalpinen Raum Beiträge von Lieferanten und Unternehmern Holzbau AG, Mörel Zimmerei Ferrari, St. Niklaus E. Lauber & Sohn Hoch- & Tiefbau AG, Zermatt Lauber IWISA AG, Visp Tschugge Elektro AG, Zermatt Fux Vitus AG, Visp 3S Swiss Solar Systems AG, Lyss Silent Gliss AG (SGCH), Lyss Meier Schreinerei AG, Weinfelden Schreinerei Schnidrig AG, Visp Aufdenblatten & Co, Zermatt Jansen AG, Oberriet Terra Link GmbH, Zürich Bringhen AG, Visp Imwinkelried Lüftungen AG, Visp Brugg Rohrsysteme AG, Kleindöttingen Ende September 2009 wurde in der Nähe von Zermatt auf 2883 Meter Höhe die Neue MonteRosa-Hütte SAC eröffnet. Dieses innovative Projekt ist in der Zusammenarbeit von der ETH Zürich, dem Schweizer Alpen-Club SAC sowie vielen spezialisierten Fachleuten und Herstellern entstanden. Die Neue Monte-Rosa-Hütte SAC leitet durch die Verbindung von hervorragender Architektur mit wegweisender Technologie ein neues Kapitel im nachhaltigen Bauen ein. Die Präsentation an der Swissbau 2010 ist die erste einer Serie von Ausstellungen, die in der Schweiz und im Ausland gezeigt werden. TRAGSTRUKTUR UNTER EXTREMBEDINGUNGEN: FÜNF MONATE BAUZEIT DURCH VORGEFERTIGTEN HOLZBAU DIGITALE FABRIKATION: VOM VIRTUELLEN OPTIMIERUNGSWERKZEUG ZUM REALEN MEHRWERT Die Tragstruktur der Neuen Monte-Rosa-Hütte besteht aus 420 vorgefertigten Holzelementen, die per Helikopter zum exponierten Bauplatz transportiert wurden. Ein sternförmiger Stahltisch auf zehn in den Fels eingebundenen Einzelfundamenten und einer zentralen Schubnocke bildet die Basis für den Holzelementbau. Diese Konstruktion nimmt die Vertikalkräfte aus Eigen- und Nutzlast sowie die Horizontalkräfte aus Wind (bis 250 km/h) und Erdbeben auf. Zugleich löst sie das warme Gebäude vom empfindlichen Permafrostboden ab. Der Essraum ist der zentrale Begegnungsort in der neuen Hütte. Die moderne Ornamentierung des sichtbaren Tragwerks unterstreicht seine Bedeutung. In Anlehnung an traditionelle Holzverzierungen wurden an der ETH Zürich mittels digitaler Entwurfs- und Fabrikationsmethoden «digitale Schnitzereien» entworfen. Ähnlich den Jahresringen eines Baumes überzieht ein zusammenhängendes dreidimensionales Linienmuster die Oberflächen des Fachwerks. Die Kerbtiefe der Schnitzereien ist an die jeweiligen statischen Anforderungen angepasst. Die gesamte Fertigung erfolgte auf einer computergesteuerten Abbundmaschine. Das so applizierte zusätzliche Informationssystem erzeugt eine veränderte Wahrnehmung der Materialität. Auf fünf Achsen radial angeordnete Innenwände bilden das Haupttragwerk; dazwischen sind die Deckenelemente gespannt. Die passgenaue Fügung erfolgt durch Holz-zu-Holz-Verbindungen oder eingebaute Stahlteile. Die gedämmten Aussenwände sind selbsttragend und übernehmen zusammen mit der Kaskadentreppe die Torsionskräfte. Um die Holzkonstruktion im Inneren sichtbar zu machen, wurde der klassische Rahmenbau in den oberen Stockwerken umgedreht, sodass die Stäbe sichtbar auf den Platten sitzen. Im Erdgeschoss sind die Schotten ganz in Fachwerke aufgelöst, um den grosszügigen Raumeindruck zu stärken. HOCHALPINE ARCHITEKTUR: SOLARE SCHUTZHÜTTE UND INTERDISZIPLINÄRER FORSCHUNGSTRÄGER ENERGIE- UND GEBÄUDETECHNIK: EIN HOCHEFFIZIENTES SYSTEM MIT ZUVERLÄSSIGEN KOMPONENTEN Weithin sichtbar thront die Neue Monte-Rosa-Hütte 2883 Meter ü. M. auf einem Felsrücken über dem Monte-Rosa-Gletscher. Das markante kristalline Gebäude mit seiner reflektierenden Aluminiumhaut wurde am ETH-Studio Monte Rosa in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit verschiedenen Fachspezialisten entwickelt. Die Insellage der Neuen Monte-Rosa-Hütte fernab gewohnter Infrastruktur erfordert eine weitgehende Selbstversorgung und eine grosse Robustheit des Systems. Neben nachhaltigem Umgang mit Energie und Wasser bietet die neue Hütte bislang ungewohnte Annehmlichkeiten. Der unregelmässige achteckige Grundriss ist in zehn gleiche Segmente gegliedert, sodass ein dichtes Gefüge aus fünfzig trapezförmigen Raumzellen entsteht. Der Essraum und die Küche im Erdgeschoss bestimmen als flächengrösste Elemente den Fussabdruck der Hütte. In den oberen vier Etagen befinden sich 18 Gästeräume, die Sanitärräume und die Wohnung des Hüttenwarts. Mit dem nach oben abnehmenden Platzbedarf verjüngt sich der Baukörper, wodurch die Hüllfläche minimiert wird. Eine Kaskadentreppe verbindet alle Etagen der Hütte zu einer Raumsequenz und folgt in einer Spiralbewegung der Aussenwand. Begleitet wird sie von einem Fensterband, das sich, die grosse südgerichtete Photovoltaikanlage durchbrechend, einmal rund um das Gebäude windet und einen Rundblick auf die spektakuläre Bergwelt ermöglicht. Die Photovoltaikanlage bildet zusammen mit einem thermischen Solarkollektor das Kraftwerk der Hütte – bei Bedarf ergänzt durch ein kleines rapsölbetriebenes Blockheizkraftwerk. Zur Versorgung der Hütte mit Frischwasser wird im Sommer Schmelzwasser in einer oberhalb gelegenen Felskaverne gesammelt. Gefiltert steht es als Warmund Kaltwasser zum Kochen und Duschen zur Verfügung. Das Abwasser wird in einer biologischen Mikrofilterkläranlage gereinigt und als Grauwasser in Toiletten und Waschmaschinen erneut verwendet. Das überschüssige Abwasser wird gereinigt an die Umgebung abgegeben. Eine Lüftungsanlage sorgt für Wärmerückgewinnung, versorgt alle Räume mit Frischluft und dient bei Bedarf zur Beheizung; dabei funktioniert das Treppenhaus als Zuluftkanal. Sämtliche Räume haben elektrisches Licht. GEBÄUDEAUTOMATION IM HÖHENTRAINING: VORAUSSCHAUENDE REGELUNG FÜR ALLE LEBENSLAGEN Die Gebäudetechnikanlage der Neuen MonteRosa-Hütte ermöglicht durch eine intelligente Vernetzung der Einzelteile einen Autarkiegrad von 90 Prozent. Die Steuer- und Regelstrategien für das komplexe Gesamtsystem wurden am Institut für Dynamische Systeme und Regelungstechnik der ETH Zürich entwickelt. Die modellbasierte vorausschauende Regelung berücksichtigt neben bekannten Parametern auch Wetter- und Besucherprognosen, um nicht nur den momentanen Betrieb der Hütte sicherzustellen, sondern darüber hinaus die Unabhängigkeit über mehrere Tage zu gewährleisten. Die Steuerung der Anlage wird laufend überwacht und verbessert. Künftig werden die dort gewonnenen Erkenntnisse helfen, auch die Energieeffizienz bei normalen Bauaufgaben im Flachland zu optimieren.