Schweizer Siegerobjekt zurück in Freiburg - UPCF

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Schweizer Siegerobjekt zurück in Freiburg - UPCF
GLAS- UND SOLARTECHNIK                                    Schweizer Siegerobjekt
                                                          zurück in Freiburg
Das Schweizer Team von Studierenden gewann letzten Oktober den Solar-Zehnkampf (Solar Decathlon 2017) in Colorado,
USA, mit ihrem NeighborHub. Nun kam dieser zurück in die Schweiz nach Freiburg und öffnete am 28. und 29. April seine
Türen der Öffentlichkeit. Text: Sarah Brandenberger, Bilder: Sarah Brandenberger, Yves Gremaud

Nach der Rückreise in zwölf Containern und                                                                        zu denen am meisten Strom verbraucht wird.
dem Wiederaufbau in Freiburg wurde der                                                                            Dadurch erreicht man eine gleichmässigere
NeighborHub wieder zum Leben erweckt. Mit                                                                         Produktion als mit lediglich nach Süden aus-
zwei Tagen der offenen Tür im Smart Living Lab                                                                    gerichteten Kollektoren. Die sich nach oben
auf dem Bluefactory-Areal konnte das Siegerob-                                                                    öffnenden Türen der Gebäudehülle sind ideal
jekt ein erstes Mal live erlebt werden. Ziel des                                                                  für die Belüftung im Sommer und stellen die
NeighborHub ist es, ein Ort des Miteinanders                                                                      eingebauten Solarkollektoren in einen für die
zu sein und Leute zusammenzubringen, um sie                                                                       Energieproduktion optimalen Winkel. Mit die-
zu einer nachhaltigeren Zukunft zu ermutigen.             Von links: Yves Gremaud, Projektleiter und              ser gewagten Strategie der Energieproduktion
                                                          Vertriebsingenieur bei der Portes Brodard SA,           nur über die Fassaden setzte sich das Schwei-
Ein weltoffenes Haus                                      Claude-Alain Jacot, technischer Mitarbeiter an          zer Team deutlich von den anderen ab.
Während beim Solar-Zehnkampf Einfamilien-                 der Technischen Einheit Freiburg der ETH Lau-
Solarhäuser überwogen, stellte das Schweizer              sanne, und Philippe Brodard von Portes Brodard          Jeder Regentropfen zählt
Team sein mutiges Konzept eines modulier-                 SA, La Roche.                                           Die Wasserwirtschaft des NeighborHub soll-
baren Quartierzentrums vor. Die Schweizer                 De gauche à droite : Yves Gremaud, chef de pro-         te den Verbrauch reduzieren und gleichzeitig
Studierenden wählten dazu sieben Themen:                  jet et ingénieur commercial chez Portes Brodard         die Auswirkungen auf die Umwelt begrenzen,
Energie, Mobilität, Materialien, Biodiversität,           SA. Claude-Alain Jacot, collaborateur technique         indem die natürlichen Nährstoffkreisläufe
Ernährung, Abfall- und Wasserwirtschaft. Es               de l’Unité technique de Fribourg de l’EPF de Lau-       wiederhergestellt werden. So wurden die ver-
war das einzige Team, das ein Quartierzent-               sanne. Philippe Brodard, de Portes Brodard SA,          schiedenen Wasserarten im Haus gemäss ihrer
rum rund um Themen konzipierte und mit sei-               La Roche.                                               jeweiligen Eigenschaften getrennt, um sie ent-
nem Entwurf so weit ging. Einwohner, die in                                                                       weder weiterzuverwerten oder umweltfreund-
der Nähe wohnen, können sich beraten lassen              dieser Entscheidung wollte das Team zeigen,              lich aufzubereiten. Das Abwasser der Wasch-
und an interaktiven Veranstaltungen und Vor-             dass es heute sinnvoll ist, Solarzellen aus-             maschine, der Dusche und der Waschbecken
trägen zu diesen sieben Themen teilnehmen.               schliesslich auf den Wänden anzubringen. Die             wird in einem Phytoreinigungsbecken mit
Das architektonische Design von Neighbour-               Energieproduktion ist trotz des Schattenrisikos          Schilf und Kies natürlich aufbereitet. Dieser
Hub umfasst einen grossen multifunktionalen              im Stadtraum mehr als ausreichend. Grund                 geschlossene Wasserkreislauf war sicher ein
Raum, um diese verschiedenen gemeinsamen                 dafür ist der neuartige Einsatz von Leistungs-           wichtiger Pluspunkt des NeighborHub gegen-
Aktivitäten zu ermöglichen.                              optimierern für jeden Kollektor. Diese Optimie-          über seinen Konkurrenten.
                                                         rer beobachten die Leistung der Solarzellen
Energie, die nur über die Fassaden gewonnen              und passen sie fortlaufend an. Die im Osten              Ein florierender NeighborHub
wird                                                     und Westen angebrachten Kollektoren ermög-               Abgesehen von den zehn Pflichtkategorien des
Der NeighborHub zählt 29 Solarkollektoren,               lichen eine frühere Produktion am Morgen und             Wettbewerbs gehörte zu den Zielsetzungen des
die alle auf den Fassaden angebracht sind. Mit           eine spätere am Abend, eben zu den Zeiten,               Schweizer Teams die Erhaltung der Artenviel-

VERRE ET TECHNOLOGIE SOLAIRE

Une réalisation primée de retour à Fribourg
L’équipe d’étudiants suisses a remporté en octobre dernier le Solar Decathlon 2017 dans le Colorado (États-Unis), avec son NeighborHub. Cette
maison solaire est désormais revenue à Fribourg et a accueilli le public les 28 et 29 avril.

Réparti dans douze conteneurs pour          Une maison ouverte sur le monde          sité, la nourriture, la gestion des eaux   thèmes. Le concept architectural du
faire le voyage, le NeighborHub a été       Tandis que les maisons solaires uni-     et la gestion des déchets. C’est la        NeighborHub englobe un vaste es-
reconstruit à Fribourg. Il avait pris vie   familiales étaient largement repré-      seule équipe à avoir conçu un quartier     pace multifonctionnel pour permettre
une première fois en direct durant les      sentées au Solar Decathlon, l’équipe     autour de thèmes et à être allée aussi     ces différentes activités communes.
deux journées portes ouvertes au Smart      suisse a présenté un concept auda-       loin dans son projet.
Living Lab, sur le terrain de Bluefactory   cieux de quartier modulable. Le pro-         Les habitants qui résident à proxi-    Une production d’énergie unique-
à Fribourg­. Le NeighborHub se veut un      jet des étudiants suisses s’articulait   mité peuvent se faire conseiller et        ment via les façades
lieu de rencontre et de vie commune afin    autour de sept thèmes : l’énergie, la    participer à des événements interac-       Le NeighborHub compte 29 panneaux
d’y promouvoir un avenir plus durable.      mobilité, les matériaux, la biodiver-    tifs et à des conférences sur ces sept     solaires, tous disposés sur les façades.

18                                                                                                                                                        metall · Mai 2018
Schweizer Siegerobjekt zurück in Freiburg - UPCF
Wiederaufbau des NeighborHub am Standort                Die Flügel heben und falten sich, angetrieben           Montage der sehr lebendigen, beweglichen Falt-
der Bluefactory in Freiburg.                            durch eine Gasdruckfeder. Aus Gewichtsgründen           elemente.
Remontage du « NeighborHub » sur le site de             musste im Bereich der normalen Verglasung auf           Montage des éléments pliants mobiles et dyna-
« Bluefactory » à Fribourg.                             Polycarbonat-Platten ausgewichen werden.                miques
                                                        Les battants se soulèvent et se replient, entraînés
                                                        par un vérin à gaz. Pour des raisons de poids, les
                                                        concepteurs ont dû se rabattre sur des panneaux
                                                        en polycarbonate dans la zone du vitrage normal.

falt. Das Dach ohne Solarkollektoren konnte             dert, grosse solarbetriebene Häuser zu entwer-           nik und Architektur Freiburg, Hochschule für
weitgehend bepflanzt werden. Die Bienen-                fen und zu bauen. Der Gewinner des Wettbe-               Kunst und Design von Genf und der Universi-
trachtpflanzen auf dem Dach ebenso wie das              werbs ist das Team, das Designkompetenz und              tät Freiburg sowie der unerschütterlichen Un-
Phytoreinigungsbecken dienen als Wohnraum               intelligente Energieerzeugung mit Innovation,            terstützung der 48 Partner. Es war nicht nur fi-
für Fauna und Flora. Ausserdem sind vertikale           Marktpotenzial sowie Energie- und Wasseref-              nanzielle Unterstützung, sondern auch Know-
Gewächshäuser in die Fassadenstruktur inte-             fizienz verbindet.                                       how und technische Unterstützung, die das
griert, in denen lokale Gewächse angepflanzt                Das multidisziplinäre Schweizer Team mit             Projekt zum Erfolg brachten. Die Studenten
werden. Die nach ihrem Erfinder benannten               vier Hochschulen, 250 Studenten, 150 Beratern            profitierten durch das Projekt auch dadurch,
Grätzel-Zellen sind in die vertikalen Gewächs-          und fast 50 Partnern siegte mit 50 Punkten               praktische Erfahrungen zu sammeln. Marin
häuser integriert, um zu zeigen, dass Solarener-        Vorsprung auf den 2. Platz. Was ein selten gro-          Thaller, Architekturstudent, sagt: «Es gab
gie auch über einen von der Photosynthese               sser Abstand sei, so Linda Silverman, Direk-             enge Kontakte zu Partnern aus der Industrie,
beeinflussten Prozess gewonnen werden kann.             torin des Solar-Zehnkampfs 2017. Die grosse              was sehr bereichernd für uns alle war. Das
Diese Zellen haben den Vorteil, dass sie licht-         Mehrheit der Jury schätzte die innovative Idee           Engagement dieser Zusammenarbeit wird
durchlässig und farbig sind. Ausgewählt wurde           eines Quartierzentrums und das Team erreich-             in unseren Lebensläufen sichtbar.» Zudem
ein Orangerot, das das Wachstum der Pflanzen            te den ersten Platz in den Kategorien Archi-             waren die Studenten auch für den Auf- und
hinter den Grätzel-Platten anregt.                      tektur, Wassermanagement, Gesundheit und                 Abbau des NeighborHub in Denver zuständig.
                                                        Komfort, Haushaltsleben, Energiemanagement               «Die Studenten waren hochmotiviert und sie
Solar-Zehnkampf / Solar Decathlon                       und Ingenieurwesen.                                      werden das Projekt sicher für immer in Erin-
Der Solar-Zehnkampf ist ein kollegialer Wett-                Das ganze Abenteuer wäre nicht möglich              nerung behalten», sagt Claude-Alain Jacot,
bewerb, der aus zehn Wettbewerbskategorien               gewesen ohne das Know-how der vier Hoch-                technischer Mitarbeiter an der Technischen
besteht und Studententeams dazu herausfor-               schulen ETH Lausanne, Hochschule für Tech-              Einheit Freiburg der ETH Lausanne.           >

En faisant ce choix, l’équipe a voulu     plus homogène qu’avec des capteurs        mation tout en limitant les effets sur    Un NeighborHub florissant
montrer à quel point il est judicieux     orientés exclusivement vers le sud.       l’environnement en rétablissant les       Outre les dix catégories obligatoires
de les placer exclusivement sur les       Les portes de l’enveloppe du bâtiment     cycles naturels des nutriments. Les       du concours, le maintien de la diver-
murs. Malgré le risque d’ombres dans      à ouverture vers le haut sont idéales     différents types d’eau de la maison       sité des espèces faisait partie des
l’espace urbain, la production éner-      pour aérer en été et elles orientent      ont donc été séparés en fonction          objectifs de l’équipe suisse. Exempt
gétique est plus que suffisante. Cela     les capteurs solaires intégrés selon      de leurs propriétés, soit pour les        de panneaux solaires, le toit a pu
est dû à l’utilisation d’optimisateurs    un angle optimal pour la produc-          revaloriser, soit pour les retraiter de   être largement végétalisé. Les plantes
de puissance inédits pour chaque          tion énergétique. C’est cette stratégie   façon écologique. Les eaux usées du       mellifères situées sur le toit ainsi que
panneau. Ces optimisateurs observent      osée de production d’énergie par les      lave-linge, de la douche et du lavabo     le bassin de phytoépuration servent
la performance des cellules solaires et   seules façades qui a permis à l’équipe    subissent un traitement naturel dans      d’habitat pour la faune et la flore.
l’adaptent en continu. Les panneaux       suisse de se démarquer nettement          un bassin de phytoépuration composé       Par ailleurs, la structure de la façade
situés à l’est et à l’ouest permettent    des autres concurrents.                   d’un lit de graviers et de roseaux. Ce    intègre des serres verticales où sont
une production en matinée et en                                                     cycle fermé a certainement constitué      plantées des essences locales. Les
soirée, à savoir aux moments où la        La moindre goutte de pluie compte         un atout important pour le Neighbo-       cellules Grätzel, du nom de leur in-
consommation d’électricité est la plus    La gestion des eaux du NeighborHub        rHub par rapport aux projets concur-      venteur, sont intégrées dans les serres
élevée. Il en résulte une production      doit permettre de réduire la consom-      rents.                                    verticales pour démontrer que >

metall · Mai 2018                                                                                                                                                  19
Schweizer Siegerobjekt zurück in Freiburg - UPCF
GLAS- UND SOLARTECHNIK

> Der NeighborHub steht bis auf Weiteres auf            Konzeption und Umsetzung der Fassaden ver-              Idee der Fassade mit Falttüren verwirklicht.
dem Bluefactory-Areal in Freiburg und heisst            antwortlich.                                            Verschiedene Optionen wurden durch das
Besucher zu Veranstaltungen und Vorträgen                                                                       HEIA-Team in Betracht gezogen; wie ein moto-
willkommen. Mehr Informationen zum Pro-                 Oktober 2016                                            risiertes oder hydraulisches System und eine
jekt: www.swiss-living-challenge.ch                     Kontaktaufnahme des Teams der Hochschule                überdachte Fassade mit Glasplatten. Nach
                                                        für Technik und Architektur Fribourg (HEIA-             einer Machbarkeitsstudie schlug die Portes
Projektablauf im Überblick                              FR), geleitet von Professor Hani Buri und un-           Brodard SA eine Gasdruckfeder vor. Dies hat
Einer der Partner ist die Portes Brodard SA             terstützt von Mathias Cesari, zur Portes Bro-           den grossen Vorteil, dass so ein System keine
aus La Roche. Sie waren für die Entwicklung,            dard AG, zum Finden einer Lösung, die ihre              elektrische Energie benötigt, es andererseits

I NTE RVIEW
                    Yves Gremaud, Projektleiter und Vertriebsingenieur,             zwei Tagen zu einer Deformation der oberen Befestigungskonsolen. Wir
                    kümmert sich bei der Portes Brodard SA um spezielle             verstärken diese sofort, worauf sich jedoch die Befestigungsstangen des
                    Projekte wie den NeighborHub des Swiss Living                   Dachgebälks lockerten. Wie die Konsolen wurden diese sofort verstärkt,
                    Challenge Teams.                                                was zu einem optimalen Ergebnis führte. Ermöglicht wurde dies dank
                                                                                    der ausgezeichneten Zusammenarbeit und der sehr schnellen Reaktion
                                                                                    aller am Projekt beteiligten Berufsgruppen.

                                                                                    Wie war der Austausch mit den Studenten/den Hochschulen?
Wofür waren Sie bei den Fassaden genau verantwortlich?                              Sehr konstruktiv! Die Arbeit mit motivierten jungen Leuten voller krea-
Für die Entwicklung, Planung und Umsetzung.                                         tiver Energie war sehr anregend, und wir fanden rasch heraus, wie wir
                                                                                    ihre Erwartungen am besten erfüllen konnten.
Was waren die grössten technischen Herausforderungen?
Während der Montage standen wir trotz aller vorgängigen Überlegungen                Was nehmen Sie aus dem Projekt für die Zukunft mit?
vor einem noch nicht erkannten Problem. Die gebündelte Kraft aller Gas-             Dass neue Ideen immer ein hohes Entwicklungspotenzial haben und
druckfedern der Flügel in geschlossener Position führte nach ein oder               man stets darauf hinarbeiten sollte, eine Lösung zu finden.

VERRE ET TECHNOLOGIE SOLAIRE

> l’énergie solaire peut aussi être       gente d’énergie à l’innovation, au        sans le savoir-faire des quatre hautes    est bien visible dans nos C.V. » De
produite via un processus inspiré         potentiel commercial ainsi qu’à l’effi-   écoles (l’EPF de Lausanne, la Haute       plus, le montage et le démontage
de la photosynthèse. Ces cellules         cacité en matière d’énergie et d’eau.     école d’ingénierie et d’architecture de   du NeighborHub à Denver revenait
ont l’avantage d’être translucides et         L’équipe multidisciplinaire suisse    Fribourg et la Haute école d’art et de    également aux étudiants. « Les étu-
colorées. C’est le rouge orangé qui a     regroupant quatre hautes écoles, 250      design de Genève et l’Université de       diants étaient très motivés et se sou-
été choisi car il stimule la croissance   étudiants, 150 conseillers et près de     Fribourg), ainsi que le soutien indé-     viendront certainement toujours du
des plantes placées derrière les pan-     50 partenaires a décroché la vic-         fectible des 48 partenaires. Ce n’est     projet », déclare Claude-Alain Jacot,
neaux Grätzel.                            toire avec 50 points d’avance sur         pas seulement le soutien financier,       collaborateur technique de l’Unité
                                          le second. Selon Linda Silverman,         mais aussi le savoir-faire et l’aide      technique de Fribourg de l’EPF de
Le Decathlon                              directrice du Solar Decathlon 2017, un    technique qui ont permis la réussite      Lausanne.
Le Solar Decathlon est un concours        tel écart est rare. La grande majorité    du projet. Les étudiants ont également
collégial articulé autour de dix caté-    du jury a apprécié l’idée innovante       profité du projet pour accumuler des      Le NeighborHub se trouve pour
gories, qui pousse des équipes d’étu-     du quartier et l’équipe a décroché la     expériences pratiques. Marin Thaller,     l’instant sur le site de Bluefactory
diants à concevoir et construire de       première place dans les catégories        étudiant en architecture, déclare :       à Fribourg et accueille les visiteurs
grandes maisons à énergie solaire. Le     Architecture, Gestion des eaux, Santé     « Les contacts étaient étroits avec       pour des événements et des confé-
lauréat du concours est l’équipe qui      et confort, Vie des ménages, Gestion      des partenaires de l’industrie, ce qui    rences. Plus d’informations sur le
associe les compétences en matière        de l’énergie et Ingénierie. Toute cette   fut très enrichissant pour nous tous.     projet à l’adresse :
de design et de production intelli-       aventure n’aurait pas été possible        L’engagement de cette collaboration       www.swiss-living-challenge.ch

INTERVIEW                                                                           ces pièces, mais ensuite ce sont les tiges de fixation de la charpente qui se
Yves Gremaud, chef de projet et ingénieur des ventes chez Portes Brodard            sont descellées. Comme pour les consoles, celles-ci ont été renforcées pour
SA, est en charge de projets spéciaux tels que le « NeighborHub » de l’équipe       obtenir un résultat optimal. Ceci a été possible grâce à une excellente colla-
Swiss Living Challenge.                                                             boration et une très bonne réactivité de tous les corps de métiers impliqués
                                                                                    dans ce projet.
Monsieur Gremaud, de quoi étiez-vous précisément responsable au ni-
veau des façades ? Pour le développement, la conception et la réalisation.          Comment qualifieriez-vous l’échange avec les étudiants et les hautes
                                                                                    écoles ? Très constructif ! Le fait de travailler avec de jeunes personnes moti-
Quels étaient les principaux défis techniques ? Lors du montage et                  vées et pleines d’énergie créative était très stimulant pour réussir à trouver
malgré toutes les réflexions faites au préalable, nous nous sommes                  la meilleure façon de répondre à leurs attentes.
trouvés devant un problème qui n’avait pas été identifié. La force
conjointe de tous les ressorts à gaz des ouvrants en position fermée, a             Que retirez-vous de ce projet pour l’avenir ? Que les nouvelles idées ont
produit après un ou deux jour une déformation des consoles de fixa-                 toujours un potentiel de développement et qu’il ne faut pas hésiter à se
tion de la filière supérieure. Nous avons immédiatement renforcées                  bousculer afin d’y apporter une solution.

20                                                                                                                                                    metall · Mai 2018
Schweizer Siegerobjekt zurück in Freiburg - UPCF
dadurch aber nötig wird, das Glas durch Polycarbonat zu ersetzen, um
Gewicht zu sparen.

Januar 2017
Erstellen eines Prototyps mit einem festen Fassadenelement und einem
Öffnungselement. Dies erlaubte, mehrere Punkte zu validieren: das opti-
male Modell der Gasdruckfedern, die Geometrie des Öffnungsmechanis-
mus, wie man Elemente bearbeitet und abbaut (was von den Studenten
gemacht werden musste).

Februar 2017
Erstellen der Ausführungspläne der Fassaden.

März / April 2017
Produktion von Fassadenelementen in den Werkstätten der Portes Brodard SA.

Ende April / Mai 2017
Montage der Fassadenelemente am Standort der Bluefactory mit techni-
scher Unterstützung der Portes Brodard SA.

Anfang Juni 2017
Einweihung des NeighborHub

Mitte Oktober 2017
«Solar Decathlon»-Wettbewerb in Denver.

März / April 2018
Zusammenbau des NeighborHub im Smart Living Lab Standort der Blue-
factory in Freiburg.                                           m

Aperçu du déroulement du projet         un élément de façade fixe et un
Un des partenaires est l’entreprise     élément ouvrant. Cette étape a per-
Portes Brodard SA, de La Roche. Elle    mis de valider plusieurs points :
était en charge du développement,       le modèle optimal de vérins à gaz, la
de la conception et de la mise en       géométrie du mécanisme d’ouver-
œuvre des façades.                      ture, la mode de montage et démon-
                                        tage des éléments (ce qui devait être
Octobre 2016                            fait par les étudiants).
Prise de contact de l’équipe de la
Haute école d’ingénierie et d’archi-    Février 2017
tecture de Fribourg (HEIA-FR), pilo-    Rédaction des plans d’exécution
tée par le professeur Hani Buri et      des façades.
seconde par Mathias Cesari, avec
l’entreprise Portes Brodard SA, pour    Mars/avril 2017
trouver une solution qui concré-        Production d’éléments de façade dans
tise son idée de façade avec des        les ateliers de Portes Brodard SA.
ouvrants pilants à levage.
Différentes options ont été prises      Fin avril/mai 2017
en considération par l’équipe de la     Montage des éléments de façade
HEIA, comme un système motorisé         sur le site de « Bluefactory » avec
ou hydraulique et une façade recou-     le soutien technique de Portes Bro-
verte de panneaux de verre.             dard SA.
Après une étude de faisabilité,
l’entreprise Portes Brodard SA a        Début juin 2017
proposé une solution actionnée par      Inauguration du « NeighborHub ».
ressorts à gaz. Le grand avantage est
qu’un tel système n’a pas besoin        Mi-octobre 2017
d’énergie électrique. En revanche,      Concours « Solar Decathlon » à
il nécessite de remplacer le verre      Denver.
par du polycarbonate pour réduire
le poids.                               Mars/avril 2018
                                        Remontage du « NeighborHub » au
Janvier 2017                            Smart Living Lab de « Bluefactory »
Réalisation d’un prototype avec         à Fribourg.                     m

metall · Mai 2018
Schweizer Siegerobjekt zurück in Freiburg - UPCF
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