Ausgangslage

• Innovative Technologien im Bau-, Energie- und Wasserbereich brauchen reale Testumgebungen, bevor sie breit eingesetzt werden können.
• Zwischen Labor und Markt besteht eine grosse Lücke bei Zuverlässigkeit, Reifegrad (TRL), Skalierbarkeit und Kosten.
• Neue Lösungen müssen im Betrieb unter echten Nutzungsbedingungen über mehrere Jahre validiert werden.
• Der Bausektor verursacht in der Schweiz einen grossen Anteil der CO₂-Emissionen und ist damit ein zentraler Hebel für das Netto-Null-Ziel 2050.
• NEST wurde geschaffen, um den Markteintritt nachhaltiger Technologien, Systeme und Prozesse zu beschleunigen und die Transformation des Bau- und Energiesektors zu unterstützen.

Projektbeschrieb

NEST ist das modulare Forschungs- und Innovationsgebäude von Empa und Eawag in Dübendorf. Bautechnologische Experimente werden in real genutzten Wohn-, Arbeits- und Begegnungsumgebungen durchgeführt. Das Gebäude ist in einen permanenten Backbone und austauschbare Units gegliedert, die zurückgebaut und durch neue Units bzw. Forschungsprojekte ersetzt werden. Im Untergeschoss befinden sich der Energy Hub und der Water Hub, mit denen Konzepte für ein nachhaltiges Energie- und Wassermanagement auf Quartierstufe untersucht werden.
Im Energy Hub werden dezentrale Energiekonzepte, intelligente Gebäudesteuerung, Speicherlösungen sowie die Sektorkopplung zwischen Strom, Wärme und Mobilität untersucht. Der Water Hub fokussiert auf die Kreislauffähigkeit des Abwassersystems, insbesondere auf die getrennte Sammlung und Aufbereitung von Abwasser, einschliesslich der Rückgewinnung von Nährstoffen für Dünger und der energetischen Nutzung von Abwasser.

Aktiver Unit-Portfoliostand 2026

Auf den drei offenen Plattformen sind aktuell verschiedene Units installiert oder im Bau, die jeweils unterschiedliche Forschungsschwerpunkte abdecken:

• Beyond.Zero (in Planung): CO2 verbauen - Gebäude als Kohlenstoffsenken im Sinn von «Mining the Atmosphere»; Planungs- und Baustart August 2025; geplante Inbetriebnahme ab 2027.
• DroneHub (in Betrieb): Eine Voliere für Drohnenforschung - reale Testumgebung, in der Interaktionen von Drohnen und Kletterrobotern mit Infrastrukturelementen untersucht werden.
• STEP2 (in Betrieb): Gemeinsam zu marktreifen Lösungen - neue digitale Design- und Fertigungstechniken mit innovativen Materialien und einem umfassenden Energie- und Behaglichkeitskonzept.
• HiLo (in Betrieb): Ultra-Leichtbau und adaptive Fassaden - Planungs- und Konstruktionsmethoden für effiziente Betonstrukturen mit einer selbstlernenden und adaptiven Gebäudetechnik.
• Sprint (in Betrieb): Vom Rückbau zum Re-Use in kürzester Zeit - Validierung der Bautauglichkeit von wiederverwendeten Bauteilen.
• DFAB HOUSE (in Betrieb): Digitales Bauen und Wohnen - digital geplante und robotisch gefertigte Bauteile.
• SolAce (in Betrieb): Fassaden in neuem Licht - multifunktionale, solar aktive Gebäudehüllen mit farbigen Verglasungen und nutzerzentrierter Raumqualität.
• UMAR (Urban Mining & Recycling) (in Betrieb): Bauen mit Abfall und Recycling-Materialien – konsequente Anwendung des Kreislaufgedankens auf Materialien und Bauteile.
• Solare Fitness & Wellness (in Betrieb): Lebensqualität von der Sonne – Demonstration nachhaltiger Wellness- und Fitnessanwendungen mit solarer Energieversorgung.
• Meet2Create (in Betrieb): Das Büro der Zukunft – Untersuchung des Zusammenspiels von Mensch, Raum und Technik.
• Vision Wood (in Betrieb): Holzinnovationen und modulares Bauen - visionärer Umgang mit der natürlichen Ressource Holz im Bauwesen.

Projektziele

• Die Lücke zwischen Forschungslabor und Markt verkleinern.
• Neue Bau-, Energie- und Wasserkonzepte unter realen Bedingungen testen, validieren und demonstrieren.
• Nachhaltige Technologien, Systeme und Prozesse schneller in die Anwendung bringen (Time-to-Market verkürzen).
• Energie- und Wasserflüsse auf Gebäude- und Quartierstufe verknüpfen und optimieren.
• Den Bausektor in seiner Schlüsselrolle für die Netto-Null-Zielerreichung 2050 unterstützen.
• Co-Creation zwischen Forschung, Industrie und öffentlicher Hand institutionalisieren und konkrete Markteinführungen ermöglichen.

Erkenntnisse

NEST zeigt, dass neue Materialien, Gebäudetechnologien und Energiekonzepte in real genutzten Umgebungen erprobt werden können. Der Energy Hub und der Water Hub ermöglichen dabei die Analyse und Optimierung von Strom, Wärme, Wasser und Sektorkopplung auf Quartierstufe.
Die Unit Meet2Create lieferte Erkenntnisse zu flexiblen Arbeitswelten, beweglichen Möblierungskonzepten und der Integration von Photovoltaik in Fassaden. Die Unit Vision Wood zeigte, dass sich mit dem altbewährten Werkstoff Holz zukunftsweisende Lösungen für ökologisches Bauen und ansprechendes Design verbinden lassen. Die Unit Solare Fitness & Wellness demonstrierte, dass Fitness & Wellness auch ohne Einsatz fossiler Energien möglich ist. SolAce zeigte, wie farbige Verglasungen, Lichtlenkung und intelligente Steuerung die Energieeffizienz und den Nutzerkomfort gemeinsam verbessern können. Urban Mining & Recycling und DFAB HOUSE bestätigten das Potenzial kreislauffähiger Materialien und digital gefertigter Bauteile für die Baupraxis.

Aus dem laufenden Betrieb der jüngeren Units ergeben sich folgende zusätzliche Erkenntnisse:

• STEP2 demonstriert, wie mithilfe eines Co-Creation-Ansatzes, neue Technologien für ressourcenschonendes Bauen sinnvoll kombiniert und zur Marktreife entwickelt werden können.
• HiLo zeigt, dass Leichtbau-Gewölbedecken (inspiriert vom historischen Kathedralenbau) in Kombination mit selbstlernender Gebäudetechnik einen substanziellen Material- und Energie-Einsparpfad eröffnen.
• Die Sprint-Unit zeigt, dass der Bestand an wiederverwendbaren Materialien sowie das Re-Use-Potenzial in der Industrie gross sind und Wiederverwendung als Booster für Innovationen wirken kann.

Ausblick

NEST wird als Innovationsplattform laufend weiterentwickelt und mit neuen Units ergänzt. Die nächste Entwicklung liegt darin, die im Betrieb gewonnenen Erkenntnisse noch stärker in konkrete Anwendungen, Folgeprojekte und Markteinführungen zu überführen. Die Kombination aus Backbone, austauschbaren Units, Energy Hub und Water Hub schafft eine langfristig nutzbare Testumgebung für die Dekarbonisierung des Gebäude- und Energiesektors.

Schwerpunkte der nächsten Periode:

• Inbetriebnahme und Forschungsbetrieb der Unit Beyond.Zero als Leuchtturm für CO₂-negatives Bauen («Mining the Atmosphere»).
• Vertiefung der Co-Creation-Aktivitäten mit Industrie und öffentlicher Hand – u. a. mit der Konferenz INNOVATE BAU am 22. Oktober 2026 im und ums NEST (Veranstalter: Switzerland Innovation Park Central in Kooperation mit NEST).
• Weiterer Ausbau der digitalen NEST-Infrastruktur (Sensorik, Datenplattform und Schnittstellen), um Forschungsdaten effizient für Partner und Folgeprojekte verfügbar zu machen.
• Stärkere Verknüpfung mit der Climate-Solutions-Hub-Initiative von Empa und Eawag, um den Wirkungsraum von NEST über das Gebäude hinaus auf Quartiers- und Systemebene zu erweitern.
• Fortführung des Transferpfads über Spin-offs und Pilotanwendungen bei Industriepartnern.

Weitere Projektpartner

• Eawag
• ETH-Rat
• Bundesamt für Energie
• Kanton Zürich
• Stadt Dübendorf
• SBFI
• Ernst Göhner Stiftung
• EPFL
• Hochschule Luzern
• SwissLife
• Zürcher Kantonalbank

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