Mark Cieliebak sitzt auf einem der Sofas im Co-Working Space des Zentrums für Künstliche Intelligenz der ZHAW in Winterthur. Sein Blick fällt durch ein grosses Fenster ins nächste Gebäude. Dort schreiben Studierende gerade Prüfungen. Laut dem Professor für Sprach- und Textverarbeitung am Center of Artificial Intelligence muss dringend überlegt werden, wie an Hochschulen mit neuen Werkzeugen der Künstlichen Intelligenz (KI) wie dem textbasierten Dialogsystem ChatGPT umgegangen werden soll. «Mein Bauchgefühl sagt mir, dass die KI die meisten der Prüfungen bestehen würde. Vielleicht nicht mit der Bestnote, aber mit einer 4.» Als ChatGPT – GPT steht für Generative Pre-trained Transformer – Ende November 2022 auf den Markt kommt, beginnt es an Schulen und Hochschulen zu rumoren. In New York sperren öffentliche Schulen die Website, die Hochschule Luzern prüft den Einsatz einer neuen Antiplagiatssoftware, und der Hochschuldachverband hat die Risiken auf dem Radar. Auch im Unterricht an der ZHAW spüren Dozierende bald erste Auswirkungen. Cieliebak erzählt, wie ein Student die Informatikübungsaufgabe eins zu eins ins ChatGPT kopiert hat und umgehend die Lösungen erhielt. «Da sagte ich, o.k., das war jetzt nicht die Idee. Aber um das Tool auf Programmiersprache zu testen, war es spannend.» «Wir verlangen nun ein viel höheres Niveau, zum Beispiel akzeptieren wir keine Rechtschreibfehler mehr, weil die Algorithmen das sprachlich leisten können.» Alice Delorme Benites, Professorin Mensch-Maschine-Kommunikation Auch Dozierende vom Institut für Computational Life Sciences testen den Chatbot anhand ihrer Prüfungsaufgaben. Matthias Nyfeler und Robert Vorburger berichten während einer Veranstaltung vor über 100 ZHAW-Mitarbeitenden von ihren Erfahrungen. Offene Fragen und Multiple Choice kann ChatGPT tipptopp beantworten. Bei grafischen Übungen oder Fragen zu eigenen Datensätzen spuckt es (noch) keine guten Ergebnisse aus. Dieser Anlass und ein Blick in die Veranstaltungskalender zeigen: An allen Hochschulen herrscht Diskussionsbedarf. Es stellen sich grundlegende Fragen: Sind Übungsaufgaben, die das Tool innert kürzester Zeit lösen kann, noch zeitgemäss? Und wie sollen Unterricht und Prüfungen in Zukunft aussehen? Alice Delorme Benites , Professorin für Mensch-Maschine-Kommunikation am Departement Angewandte Linguistik , sieht viele Parallelen zwischen dem KI-Übersetzungswerkzeug DeepL, das vor sieben Jahren öffentlicht zugänglich wurde, und KI-Chatbots wie ChatGPT. «Der Herbst 2016 war für Übersetzerinnen und Übersetzer wie ‹The Day After Tomorrow›», sagt sie. Die traditionellen Übungsaufgaben, Prüfungen und Bewertungen mussten allesamt neu evaluiert werden. Es stellte sich genau die gleiche Frage wie heute: Welche Fähigkeiten sollen Studierende lernen? Delorme Benites resümiert: «Wir möchten, dass Studierende die Maschine benutzen, weil sie das auch in Zukunft im Job machen werden. Aber sie sollen unbedingt in der Lage sein, damit kritisch umzugehen und sie sinnvoll einzusetzen.» Konkret wurden in der Lehre zwei Dinge geändert: «Einerseits haben wir bestimmte Prüfungen abgeschafft und durch Portfolios, Lerntagebücher, Reflexionen oder kommentierte Übersetzungen ersetzt. Und das zweite ist: Wir verlangen nun ein viel höheres Niveau, zum Beispiel akzeptieren wir keine Rechtschreibfehler mehr, weil die Algorithmen das sprachlich leisten können.» Alice Delorme Benites und Mark Cieliebak weisen nicht nur auf die vielen Chancen hin, sondern auch auf Gefahren. Denn so überzeugend ein Programm mit uns «interagiert», es bleibt eine Maschine. «Das Tool generiert den Text basierend auf reiner Statistik und hat kein Verständnis, auch wenn die Antworten überzeugend und menschenähnlich wirken. Du kannst genau die gleiche Frage leicht umformulieren und erhältst eine unsinnige Antwort», erklärt Cieliebak. Die Antworten sind oberflächlich betrachtet oft stimmig und gut geschrieben, können aber Fehler oder sogenannte KI-Halluzinationen enthalten, wie im Fachjargon freie Erfindungen genannt werden. Für Delorme Benites ist der Hype um das Tool auch auf einer anderen Ebene ein Problem: «Es werden aktuell viele Mythen und falsche Praktiken verbreitet. Dieser Dschungel kann im Nachhinein schwer dekonstruiert werden.» Daneben bestehen auch Risiken für Täuschungen oder Fake News sowie ökologische und ethische Problematiken. Alice Delorme Benites betont, dass die Künstliche Intelligenz Stereotypen verstärkt darstellt: «Bei ChatGPT gibt es keinen Ausgangstext, sondern Ausgangsfakten, und dies verschärft das Weltbild, das in den Datengrundlagen vorherrscht.» Die Expertinnen und Experten sind sich aber einig: Das Tool ist nicht das Problem, sondern zeigt gesellschaftliche Problematiken auf. Wie wir Menschen damit umgehen, das ist zentral. Auch in der Forschung kann das Tool eingesetzt werden. Könnte das Werkzeug als digitale Assistenz oder gar als Co-Autor bei wissenschaftlichen Publikationen verwendet werden? Nein, sagt das wissenschaftliche Magazin «Science». Es verbot bereits die Nutzung von KI-generiertem Inhalt, auch der Schweizerische Nationalfonds SNF äusserte sich skeptisch. Die ACL (Association for Computational Linguistics) ergänzt ihre Richtlinie differenzierter: Co-Autorenschaft kann eine KI zwar nicht erlangen, aber Autorinnen und Autoren können sie nutzen, solange sie Anwendung und Umfang erläutern. Erlaubt ist sie beispielsweise bei der Ideenfindung, Sprachkorrektur, Literaturrecherche oder der Zusammenfassung von bekannten Konzepten – sofern der Output auf Richtigkeit überprüft wird. «Ein Software-Entwickler hat mir erzählt, er spare bis zu 80 Prozent der Zeit beim Programmieren, da er oft nur noch prüfen muss, ob der generierte Programmcode korrekt sei.» Mark Cieliebak, Professor für Sprach- und Textverarbeitung Generell denkt Mark Cieliebak, dass mit generativer KI viel Zeit gespart werden kann: «Man kann nicht nur Texte, sondern auch Programmcodes erzeugen, und das auf sehr hohem Niveau. Ein Software-Entwickler hat mir erzählt, er spare bis zu 80 Prozent der Zeit beim Programmieren, da er oft nur noch prüfen muss, ob der generierte Programmcode korrekt sei.» Ein Verbot solcher Tools mache aus dieser Perspektive keinen Sinn – aber es brauche Richtlinien, wie wir damit umgehen wollen. Delorme Benites vergleicht den Umgang mit KI-Werkzeugen mit einem Waschgang: «Alle haben eine Waschmaschine, und grundsätzlich geht es nur darum, zu wissen, auf welche Knöpfe gedrückt werden muss und ob man im Vorfeld die Farben trennt. Aber das Waschen übernimmt die Maschine. Ich glaube nicht, dass wir uns als faul bezeichnen würden, nur weil wir unsere Wäsche nicht mehr per Hand am Fluss waschen.» Bei einer unreflektierten Nutzung könne es aber passieren, dass die Maschine unsere Wäsche in einer anderen Farbe und Grösse ausspuckt. An Expertise im Bereich KI mangelt es an der ZHAW nicht. Mark Cieliebak hat zusammen mit weiteren Expertinnen und Experten das Kompetenzzentrum «Generative AI» initiiert. Ihre Mission: ihr Wissen weiterzugeben, neue Forschung anzugehen, Anwenderinnen und Anwender zu informieren, zu sensibilisieren und zu beraten. Sie wollen ein Netzwerk aufbauen. Zum Beispiel untersuchen sie wissenschaftlich, wie gut das Tool im Vergleich zu bisherigen Algorithmen funktioniert. Neben solchen Bottom-up-Initiativen von Forschenden werden auch auf Hochschulleitungsebene Weichen gestellt, die die Dozierenden im sinnvollen Umgang mit dem Tool befähigen und Orientierung zum Umgang geben. Werkzeuge wie ChatGPT betreffen alle Studiengänge in unterschiedlicher Weise. Das ZHAW-Ressort Bildung gestaltet diesen Aushandlungsprozess aktiv und hat daher Ende Februar einen Workshop mit Vertreterinnen und Vertretern aller Fachbereiche und weiterer Organisationseinheiten durchgeführt. Es wurden insbesondere Spielregeln zum Umgang von ChatGPT in Leistungsnachweisen diskutiert. Sie sind nun in Erarbeitung. «Die Studiengangleitungen kommen mit konkreten Fragen sowie mit dem Wunsch nach einer klaren Positionierung der ZHAW», sagt Patrick Hunger , Stabbereichsleiter des Ressorts Bildung. «Gleichzeitig möchten wir Überregulierung vermeiden, denn KI beziehungsweise die Mensch-Maschine-Kooperation ist zukunftsweisend für die Bildung an der ZHAW», erklärt der Jurist. Die ZHAW möchte langfristig das Potenzial von KI-Werkzeugen in der Bildung in den Vordergrund stellen und mit den Departementen ausloten, was es für eine didaktisch kluge Integration in die Hochschule brauche. Auch dies steht auf dem Programm des Workshops. «Wir möchten Überregulierung vermeiden, denn KI beziehungsweise die Mensch-Maschine-Kooperation ist zukunftsweisend für die Bildung an der ZHAW.» Patrick Hunger, Stabbereichsleiter des Ressorts Bildung Wie KI-Werkzeuge nun die Hochschullandschaft umgestalten, bleibt abzuwarten. Das Fazit von Alice Delorme Benites zu DeepL macht Hoffnung: «Es zeigte sich in den letzten sechs Jahren, dass die Angst, die Fähigkeit zu übersetzen könnte verlorengehen, unbegründet ist. Die Studierenden lernen die Sprachen trotzdem und verbessern ihre Kompetenzen. Aber sie arbeiten sehr bewusst mit der Maschine. Für mich sind GPT und DeepL positive Hilfsmittel, denn wir müssen nicht mehr ‹die Wäsche waschen›, es bleibt Zeit für sinnvollere und schönere Tätigkeiten. Auch bringt es uns dazu, Menschen auszubilden und sie nicht wie Gefässe abzufüllen.» Johanna Seiwald

Aufgezeichnet von Cindy Schneeberger

«Kraft gibt uns, wie stark die Frauen sind, die wir betreuen», sagt Eli Reust. Gemeinsam mit Laura Alemanno hat sie vor rund fünf Jahren Mambrella gegründet: eine mobile Hebammenpraxis, in der geflüchtete Frauen untersucht und betreut werden können. «Rückblickend waren wir ziemlich naiv», sagt Laura Alemanno. «Niemand hatte auf uns gewartet.» Trotzdem ist es ihnen gelungen, ein Angebot aufzubauen, das Frauen auf der Flucht sinnvoll unterstützt. Blenden wir zurück in den Sommer 2018. Die beiden hatten seit Kurzem ihr Bachelordiplom als Hebammen in der Tasche und arbeiteten nun an ihrem Projekt Mambrella. Den Anstoss dafür bekam Eli Reust 2017 bei einem Einsatz als freiwillige Helferin in einem Flüchtlingslager in Serbien. «Ich habe gesehen, wie dringend notwendig Hebammenbetreuung wäre. Die Frauen wurden mit ihren Ängs­ten und Bedürfnissen so oft allein gelassen.» In den Flüchtlingscamps merkten wir irgendwann, dass wir uns auf die Hebammenarbeit konzentrieren müssen.» Eli Reust Eli Reust und Laura Alemanno, die sich seit ihrem ersten Studientag an der ZHAW kennen, sammelten mit einem Crowdfunding Geld und kauften einen Bus als mobile Hebammenpraxis. Dann fuhren sie los. «Ich sagte allen, ich sei in spätestens drei Monaten zurück», erinnert sich Eli Reust. Daraus wurden neun Monate. Ursprünglich planten sie, ihren Bus in Serbien einzusetzen. Vor Ort wurde klar, dass der Standort Griechenland mehr Sinn ergibt. «Dort mussten wir uns zuerst das Vertrauen der Campleitenden erarbeiten», sagt Laura Alemanno. In die Flüchtlingslager hinein durften sie nicht. So stellten sie ihren Bus vor den Toren der Camps ab. Sie untersuchten schwangere Frauen, betreuten Familien mit Neugeborenen, verteilten Pakete mit Windeln und Stilltee, hatten ein offenes Ohr für Sorgen und Nöte. «Irgendwann merkten wir, dass wir uns auf die Hebammenarbeit beschränken müssen», sagt Eli Reust. «Von den Geflüchteten wurden wir auch nach allem anderen gefragt, was ja logisch ist. Aber wir konnten mit Asylanträgen oder dem Zusammenführen von Familien­mitgliedern nicht helfen. Deshalb konzentrierten wir uns auf unser Handwerk, die Hebammenarbeit. Das wurde von den Geflüchteten respektiert.» Die Tage vor den Toren des Flüchtlingslagers waren lang und anstrengend. «Aber es war auch sehr befriedigend», erklärt Laura Alemanno, die 2018 insgesamt acht Monate dort war. Sie hätten allerdings lernen müssen, dass die eigenen Bedürfnisse und Vorstellungen, wie sie helfen könnten, nicht zwangsläufig dem entsprachen, was tatsächlich gefragt war vor Ort. Mit Einsätzen der beiden Gründerinnen und weiterer Hebammen konnte Mambrella das Engagement auch 2019 weiterführen. Dann kam Corona. «Die griechische Regierung riegelte während der Pandemie viele Lager ab und verlegte die Geflüchteten je nachVerfahrensstand in Wohnungen in der Stadt oder in Camps weiter draussen in der Agglomeration», erklärt Eli Reust. Das bedeutete für die Mambrella-Hebammen viel längere Anfahrtswege. «Wir konnten deutlich weniger Frauen pro Tag besuchen. Dafür hatten wir öfter die Gelegenheit, eine Frau über mehrere Monate zu betreuen. Das ist für die Hebammenarbeit sinnvoller.» Nicht nur die Pandemie veränderte die Welt – die persönlichen Realitäten der beiden Hebammen wandelten sich ebenfalls über die Jahre. So wurde Eli Reust vor eineinhalb Jahren selbst Mutter. Die beiden haben deshalb neue Lösungen gesucht. «Uns war von Anfang an wichtig, dass Mambrella nachhaltig ist», sagt Laura Alemanno. Schon länger arbeitet Mambrella mit der NGO Amurtel Greece zusammen, die ebenfalls auf Schwangere und Mütter fokussiert ist. «Amurtel liefert uns zum Beispiel die Adress­listen für unsere Hausbesuche», sagt Laura Alemanno. Seit vergangenem Januar hat Mambrella nun über Amurtel eine griechische Hebamme angestellt. «Sie kann vor Ort am meisten bewirken», erklärt Eli Reust. Weiterhin ist geplant, dass ab und zu Hebammen aus der Schweiz Einsätze leisten und die Kollegin von Amurtel unterstützen. «Aber das Projekt ist nun wirklich vor Ort verankert.» Neben der direkten Hebammenbetreuung bietet Mambrella gemeinsam mit Amurtel auch Workshops an, in denen die Frauen mehr lernen über Themen wie den weiblichen Zyklus oder Verhütung. Viele der Frauen stammen aus Syrien, Iran, Afghanistan, Gambia oder aus der Demokratischen Republik Kongo. Die Kommunikation mit ihnen läuft oft via Dolmetscherinnen. «Sie sind für uns nicht nur sprachliche Übersetzerinnen, sondern auch kulturelle. Mit einer Dolmetscherin hatten wir ein so gutes Verhältnis, dass sie uns stillschweigend mitteilen konnte, wenn wir eine Frage stellten, die im Herkunftsland der Frau wohl unangebracht wäre. Wir haben es ja als Hebammen mit zum Teil sehr intimen Themen zu tun.» Die betreuten Frauen kommen aus einem anderen kulturellen Kontext, und auch das Leben als Geflüchtete oder Migrantin verändert vieles. «Eine Weile lang waren wir dauernd wütend. Auf die Politik, auf die Gleichgültigkeit gegenüber den Flüchtlingen. Wir haben ein Stück Leichtigkeit verloren.» Eli Reust Wie hat das Engagement für Mambrella die beiden Gründerinnen beeinflusst? «Eine Weile lang waren wir dauernd wütend. Auf die Politik, auf die Gleichgültigkeit gegenüber den Flüchtlingen. Wir haben ein Stück Leichtigkeit verloren.» Gleichzeitig war es ein Leben im Provisorium: «Bis zur Pandemie pendelte ich zwischen Griechenland und der Schweiz hin und her – immer auf dem Sprung», erklärt Eli Reust. Der Unterschied zwischen der minimalen Versorgung, die sie den Frauen in Griechenland anbieten konnten, und den hohen Standards in Schweizer Kliniken sei manchmal schwierig zu ertragen gewesen. Ein Ereignis ist Eli Reust besonders in Erinnerung geblieben: Wie sie mit einer hochschwangeren Frau, die wegen Kinderlähmung im Rollstuhl sass, ins Spital fuhr. «Sie war nicht sicher, ob sich das Kind bewegt, ich konnte es auch nicht abschliessend beurteilen.» Im Spital seien sie nach drei Stunden an die Reihe gekommen. «Uns war von Anfang an wichtig, dass Mambrella nachhaltig ist.» Laura Alemanno «In der Schweiz würde wohl in der Notaufnahme ein Alarm ausgelöst, sobald eine solche Patientin ankommt. Aber ich mache dem dortigen Personal keinen Vorwurf, das griechische Gesundheitssystem ist am Boden. Ich habe eine Pflegefachfrau getroffen, die allein für 40 Wöchnerinnen zuständig war.» In einem anderen Fall wusste eine Mutter fünf Tage lang nicht, ob ihr Kind nach der Geburt überlebt hatte, weil das Baby in eine andere Klinik verlegt worden war und niemand die Mutter informiert hatte. Eli Reust und Laura Alemanno sind selbst auch an ihre Grenzen gekommen. «Viele Frauen hatten entweder im Herkunftsland oder auf der Flucht sexuelle Gewalt erlebt. Wenn dir fünf Frauen in Folge erzählen, dass sie vergewaltigt worden waren, dann macht das etwas mit dir. Das haben wir zu Beginn unterschätzt: Dass wir auch für uns selbst sorgen müssen», sagt Eli Reust. Sie ist heute zu 20 Prozent von Mambrella angestellt und arbeitet in einem kleinen Pensum als Hebamme im Triemlispital in Zürich, Laura Alemanno ist gerade von Basel nach Zürich gezogen und auf Stellensuche. Der Einsatz für Mambrella geht von hier aus weiter, ein wichtiger Teil macht derzeit die Spendensuche aus. Weitere Einsätze vor Ort schliessen die beiden nicht aus. Der Kontakt nach Athen, das zu einer zweiten Heimatstadt für die beiden geworden ist, bricht nie ab. Carole Scheidegger

Adrian Burri: Kreislaufwirtschaft ist ein Lösungsansatz, mit dem wir die problematischen Folgen der bisherigen linearen Wirtschaft wie Klimakrise, Ressourcenverknappung oder Umweltverschmutzung in den Griff bekommen wollen. Anstatt weiterhin Natur und Umwelt auszubeuten, Unmengen CO 2 auszustossen und Abfallberge zu generieren, sollen Materialien, etwa Textilien, Kunststoffe oder Metalle, immer wieder verwendet werden können. Das ist die grosse Herausforderung bei der Produktentwicklung. Bei den meisten Materialien ist nur noch ein Downcycling möglich, zum Beispiel kann aus einem Kleidungsstück höchstens noch ein Teppich werden, aber kein neues Kleidungsstück. An unserem Institut forschen wir an Lösungen, wie Produkte nur mit kreislauffähigen Materialien konstruiert werden, und entwickeln Produktionsprozesse für neue Materialien. Grundsätzlich eignen sich Metalle wie Stahl und Aluminium gut, wobei die Wiederverwendung auch energieintensiv ist und im Detail nicht alle Legierungen oder Lackierungen wieder verwendbar sind. Bei den Kunststoffen gibt es noch zu wenige, die zu 100 Prozent kreislauffähig sind. Dass man aus PET-Flaschen wieder eine PET-Flasche aus 100 Prozent recycletem PET herstellen kann, geht erst seit wenigen Jahren. Dazu musste ein neues Verfahren, das chemische Recyclen, entwickelt werden. Die grossen Herausforderungen sind die Logistik und die unterschiedliche Lebensdauer der Produkte. Ein Einwegprodukt wie ein Joghurtbecher lebt nur so lange, bis das Joghurt gegessen wurde. Ein Gebäude, bei dem vielleicht Kupfer verbaut wurde, hält bis zu 50 oder 100 Jahre. Ort und Zeitpunkt, an denen das gebrauchte Material wieder für neue Produkte verfügbar ist, sind also sehr unterschiedlich. «Myzelium, also ein Pilzgeflecht, hat ein grosses Potenzial als natürliches Material für kreislauffähige Produkte.» Adrian Burri Wir entwickeln zum Beispiel Produkte aus Myzelium – also aus fadenförmigen Pilzgeflechten. Dieses natürliche Material hat ein grosses Potenzial für Verpackungen oder Dämmmatten etwa. Die grosse Herausforderung ist noch, daraus funktionelle Produkte zu machen – etwa einen Velohelm. Dieser muss eine spezielle Form oder bestimmte Eigenschaften haben, muss gut schützen und bequem sitzen. Die Frage ist, wie man erreicht, dass er mindestens den gleichen Schutz und den gleichen Komfort bietet wie ein herkömmlicher Velohelm. Wir forschen zudem an Verschalungselementen aus Naturstoffen statt aus Kunststoffen für Fahrzeuge, an nachhaltigen Kaffeekapseln oder Dämmmaterialien für Gebäude oder an einem Bohrroboter für Erdwärmesondenbohrungen. Nicht zuletzt arbeiten wir an neuen Mobilitätskonzepten und neuartigen Fahrzeugen, etwa an Lastenfahrrädern oder Veloanhängern für Logistikfirmen, mit denen sie in Städten effizient Pakete ausliefern können. Seit 2021 fördern und coachen wir zusammen mit anderen Experten radikale Ideen von Firmen und Startups für Kreislauflösungen. Diese Firmen haben eine grobe Idee für ein kreislauffähiges Businessmodell oder ein Produkt, wissen aber nicht, wie sie es realisieren sollen, welche Materialien sich für ihr neues Produkt eignen würden, wie die Logistiklösung aussehen oder wie man damit Geld verdienen könnte. Da kommt dann unsere Expertise ins Spiel. Wir organisieren Design Thinking Workshops mit diesen Unternehmen und ziehen bei Bedarf Kolleginnen und Kollegen anderer Hochschulen und Expertenfirmen hinzu. Wir bieten quasi ein Sprungbrett für ihre Ideen. «Diese Firmen haben eine grobe Idee für ein kreislauffähiges Businessmodell oder ein Produkt, haben jedoch offene Fragen, wie sie es realisieren sollen.» Adrian Burri Es ging zum Beispiel um neue Konstruktionensweisen für die Herstellung eines Kellers aus Holz, eine Uhr oder Kleider aus neuen Materialien, die kreislauffähig sein sollen, oder robuste Kinderwagen, die in einem Sharing- oder Pay-per-Use-Modell standhalten müssen. Bisher haben etwa 30 Firmen und Startups an dem Programm teilgenommen. Per se sind Produkte aus einem 3D-Drucker nicht so kreislauffähig. Und dennoch sind additive Verfahren wichtig für eine nachhaltige Wirtschaft. Denn 3D-Druck schont Ressourcen, weil man etwa weniger Ausgangsmaterial verbraucht. In der Flugzeug- oder Fahrzeugindustrie erreicht man damit leichtere Strukturen, sodass die Endprodukte für den Antrieb wiederum weniger Energie verbrauchen. Es fallen auch geringere Logistikkosten an, weil Bauteile direkt am Einsatzort gedruckt werden können. Wir arbeiten aber daran. Demnächst wollen wir bei einem Open Innovation Workshop mit 20 bis 30 Personen verschiedener Firmen untersuchen, wie die additive Fertigung einen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft leisten könnte. Ein Thema ist dabei die Ersatzteilbewirtschaftung. Wenn ich keine Vorräte anlegen muss, sondern Ersatzteile mit dem 3D-Drucker nur dann erstelle, wenn ich sie brauche, dann ist das nachhaltiger. Es soll bei dem Workshop auch um die Verwendung von Biomaterialien für den 3D-Druck gehen, die am Ende kompostierbar sind. EEs gibt erstaunlich viele Startups in der Schweiz, die sich mit dem Thema auseinandersetzen. Das ist erfreulich. Bei den etablierten Firmen spürt man noch etwas Zurückhaltung. Das ist richtig. Aber auch hier gibt es erfreuliche Beispiele. Wir haben einen Open Innovation Workshop mit der Medizintechnik-Branche durchgeführt. Firmen wie Johnson & Johnson, Novartis, Ypsomed oder Roche waren dabei. Es ging um die Frage, wie ihre Produkte kreislauffähig werden können. Derzeit wird in einem Spital alles Verbrauchsmaterial – vom OP-Besteck bis zum Infusionsbeutel – nach einer Anwendung entsorgt, entsprechend den Vorschriften und Hygienevorgaben. «Dabei wäre Kreislaufwirtschaft eigentlich nicht teurer als die bisherige lineare Wirtschaft.» Adrian Burri Aus dem Workshop ist ein Konsortium entstanden, das immer wieder neue Forschungsprojekte in diesem Bereich initiiert. Es ist sehr spannend zu beobachten, wie eigentliche Konkurrenten gemeinsam nach Lösungen suchen, wie aus diesem Wegwerfsystem ein Kreislaufsystem werden könnte. Optimierung allein reicht nicht. Man muss Produkte und Businessmodelle ganz neu denken. Bis 2030 werden wir sicher viele Firmen sehen, die Kreislaufwirtschaft leben, mit komplett anderen Produkten aus neuen Materialien, mit anderen Logistik- und Recycling-Prozessen. Treiber sind entsprechende Gesetze. Die EU ist hier Vorreiter. Ohne Gesetze ist der Druck, sich rasch zu verändern, zu gering. Dabei wäre Kreislaufwirtschaft eigentlich nicht teurer als die bisherige lineare Wirtschaft. Im Gegenteil, am Ende kommt es sogar billiger, wenn man nicht immer neue Ressourcen kaufen muss. Interview Patricia Faller

Ein multifunktionales Nachttischchen, ein filigraner Couchtisch oder ein schickes Beistellmöbel – im Rahmen eines Wahlpflichtfachs wurden sie von Architekturstudierenden entworfen und produziert. Das Spezielle daran: Sie bestehen aus Abfallmaterial. Yves Ebnöther, Dozent und Industriedesigner, leitet den Kurs und erklärt den Prozess so: «Im ersten Schritt erstellen die Studierenden eine Bedürfnisanalyse und ein Konzept für ihr Objekt, im nächsten suchen sie kostengünstiges Material dafür.» Zum Einsatz kamen beispielsweise eine Schaltafel von einer Baustelle oder Abbruchholz. «Wir mussten das Material zuerst bearbeitbar machen», sagt Studentin Simone Mahler. Dies habe den Entwurf beeinflusst. «Uns gefielen der Re-Use-Gedanke und die Story des Beistellmöbels, deshalb wollten wir die abgenutzte Oberfläche belassen.» Mithilfe einer computergesteuerten Fräse fertigten die Studierenden dann ihre Möbel an. Die Studentin schätzt am Wahlfach, dass sie Themen wie Proportion, Konstruktion und Ästhetik am eigenen Objekt untersuchen konnte. «Zudem war das Handwerkliche eine schöne Abwechslung im PC-lastigen Studium.» Was dieser Schaffensprozess bei den Studierenden auslöst, begeistert auch den Dozenten, der das vom Digital Futures Fund der ZHAW geförderte Fach seit zwei Jahren unterrichtet. «Sobald sie ihre Objekte umgesetzt haben, leuchten ihre Augen. Viele übertreffen ihre Erwartungen an ihr eigenes Können», sagt Ebnöther. Insbesondere Studierende, die keine Technikfreaks seien oder Angst vor den Maschinen hätten, würden angeregt, sich mit weiteren Aspekten von Gestaltung und Konstruktion zu befassen. «Zudem erfahren sie, wie man aus Abfall etwas Neues und Hochwertiges macht.» Dies bestätigt auch Student Andrej Hablützel: «Die Auseinandersetzung mit wiederverwendetem Material prägt unser Bewusstsein für nachhaltiges Schaffen mit endlichen Ressourcen.» Dies stelle auch in Zukunft einen wichtigen Faktor in der Architektur dar: «Wir analysieren Verfügbarkeit und Umwelteinfluss von Rohstoffen, ehe wir sie in grossen Mengen in unsere Entwürfe einbeziehen.» Die Möbelstücke sind in der Ausstellung «Parametric Off-Cut Furniture» bis zum 25. Mai im Materialarchiv der Halle 180, Tössfeldstrasse 13, in Winterthur zu sehen. Kathrin Reimann

Baulärm, Motorengeheul, Laubbläser, quietschende Trams: Das ist die Geräuschkulisse, wie man sie von Zürich kennt. Aber Ruhezonen im Strassenraum, grüne Oasen im Wohnumfeld, in Parkanlagen und Friedhöfen, Orte in Gärten und an Gewässern, in Höfen und im Wald? In einem mehrjährigen Projekt spüren Studierende der ZHAW im Modul «Grünraum und Stadtleben» in der Stadt Zürich solche Stellen auf, die im urbanen Umfeld als Orte der Ruhe empfunden werden. Unter der Leitung von Petra Hagen Hodgson, Kunsthistorikerin und Dozentin an der ZHAW in Wädenswil, waren es diesmal Beispiele im Stadtbereich zwischen dem grössten Bahnhof der Schweiz und dem Uetliberg, an dessen stadtseitiger Flanke sich fast urwaldartig wirkende Naturräume befinden. Orte, die im urbanen Umfeld als Orte der Ruhe empfunden werden, sind, wie die Dokumentation zeigt, stets von natürlichen Strukturen begleitet – von Wasser, Bäumen, begrünten Flächen oder zumindest von Hochbeeten in Holzkisten und Kübelpflanzen. Im Rahmen der Suche nach Orten der Ruhe wurden auch Faktoren diskutiert, die störend wirken, die einen Ort vielleicht sogar zum «Ort der Unruhe» werden lassen: Ruhe und Unruhe können sehr unterschiedlich wahrgenommen werden. «Orte der Ruhe sind zentral für ein positives Erleben einer Stadt und für ihre Wohnlichkeit.» Petra Hagen Hodgson, Dozentin Grünraum und Stadtleben Die Studierenden sprachen mit Menschen direkt vor Ort sowie mit Fachleuten. Sie zeichnen ihre Interviews schriftlich auf und werten sie aus. Ihre Beobachtungen fassen sie zusammen, Erlebnismomente halten sie fotografisch und mit Videoaufnahmen fest. Damit das zusammengetragene Wissen nicht in der Hochschulschublade bleibt, findet jedes Jahr eine Ausstellung statt, an der die Studierenden mit Text, Bild, Film und Ton ihre Ergebnisse öffentlich zur Diskussion stellen. «Wir wollen damit einen Beitrag zum aktuellen städtebaulichen Diskurs und zur Weiterentwicklung der Stadt leisten – dies insbesondere auch angesichts des neuen kommunalen Richtplans, der vorsieht, dass in den nächsten Jahrzehnten rund 100`000 Menschen mehr in Zürich innerhalb der jetzigen Stadtgrenzen wohnen sollen», so Petra Hagen Hodgson. Mit den Ausstellungen stossen die Studierenden und ihre Dozentin auf unerwartet grosses Interesse. Petra Hagen Hodgsons Fazit: «Ganz offensichtlich haben wir ein Thema aufgegriffen, das viele berührt und bewegt. Orte der Ruhe sind zentral für ein positives Erleben einer Stadt und für ihre Wohnlichkeit.»

Der Gebäudebereich ist der materialintensivste Sektor und einer der wichtigsten Treiber des globalen Klimawandels. Er ist verantwortlich für rund 40 Prozent des globalen Energieverbrauchs, für 30 Prozent der Treibhausgasemissionen und sorgt in der EU für 36 Prozent des anfallenden Abfalls. Da in den letzten Jahrzehnten erhebliche Anstrengungen unternommen worden sind, damit Gebäude weniger Energie verbrauchen, und im Betrieb des Gebäudeparks vermehrt erneuerbare Energie eingesetzt wird, haben sich die Treibhausgasemissionen hier merklich reduziert. Über den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden spielt jedoch deren Erstellung sowie die Herstellung der Baustoffe ebenfalls eine wesentliche, im Vergleich zum Betrieb aber noch wenig beachtete Rolle. Bei modernen Gebäuden sind die «grauen» Treibhausgasemissionen, die auf die Erstellung des Gebäudes zurückgehen, ähnlich hoch wie die Emissionen aus dem Betrieb. Daher haben Baumaterialien, die der Atmosphäre langfristig CO 2 entziehen, grosses Potenzial, den ökologischen Fussabdruck von Gebäuden zu senken. Ein neues Forschungsvorhaben basiert auf der Idee, CO 2 in neu entwickelten Dämmstoffen langfristig zu binden. Dazu sollen pflanzliche Rohstoffe – idealerweise Abfallprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft – zu Dämmmaterialien für Gebäude verarbeitet werden. Der grösste Teil des in der Biomasse gebundenen Kohlenstoffs, den die Pflanzen während ihres Wachstums in Form von CO 2 aus der Atmosphäre aufgenommen und gebunden haben, kann durch eine spezielle Hitzebehandlung dauerhaft fixiert werden; er bleibt in der so entstandenen «Pflanzenkohle» während der gesamten Lebensdauer des Gebäudes – und sogar weit darüber hinaus – gebunden: Wird dieses zurückgebaut, kann die Pflanzenkohle nämlich direkt in Äcker eingebracht werden. Dort erhöht sie die Fruchtbarkeit des Bodens und bleibt über Jahrhunderte bis Jahrtausende stabil – im Gegensatz zu anderen pflanzlichen Baustoffen, etwa Holz oder Zellulosedämmung, die bei der Verrottung oder thermischen Verwertung das gespeicherte CO 2 wieder freisetzen. «Bei dem CarNE-Projekt wird eine «Cradle-to-grave»-Analyse des Dämmstoffs durchgeführt, bei der das CO 2 -Emissionsreduktionspotenzial sowie die Umweltauswirkungen im Vergleich zu herkömmlichen Dämmstoffen auf fossiler Basis ermittelt werden.» Luca Baldini, Co-Leiter des ZHAW-Zentrums für Bautechnologie und Prozesse Die Idee zu dem Projekt entwickelte Luca Baldini , Co-Leiter des ZHAW-Zentrums für Bautechnologie und Prozesse, während seiner Zeit bei seiner früheren Arbeitgeberin Empa. Auch nach dem Wechsel an die ZHAW koordiniert der Spezialist für Gebäudeenergiesysteme und -technologien das Projekt «Carbon Negative Biochar-based Building Insulation Materials (CarNe)», in das weitere Forschende des ZHAW ICBT und des ZHAW IUNR involviert sind. Das ambitionierte Konzept mit einem grossen Potenzial fand bei diversen Förderinstitutionen Anklang: Die Minerva-Stiftung, die sich unter anderem für einen nachhaltigen Umgang mit den natürlichen Ressourcen einsetzt, der ETH-Rat, das Bundesamt für Energie (BFE) sowie der Klimafonds der Stadt Winterthur wollen das Projekt fördern. Das Projekt ist Ende des vergangenen Jahres gestartet, und bis die Idee in die Praxis umgesetzt werden kann, gibt es noch viel zu tun.

Kreisläufe sind im Institut für Umwelt und natürliche Ressourcen der ZHAW ein zentrales Thema. Wasser aus dem Meer verdunstet, kondensiert zu Wolken, fällt als Regen auf die Erde, sammelt sich zu Seen und Flüssen und strömt zurück ins Meer: der Wasserkreislauf. Blätter fallen zu Boden, zersetzen sich, geben Nährstoffe frei und werden von den Wurzeln der Bäume und Sträucher wieder aufgenommen: der Nährstoffkreislauf. «Kreislaufwirtschaft hat für uns bisher vor allem bedeutet, Kreisläufe in Prozessen aus naturwissenschaftlicher Sicht zu optimieren», sagt Institutsleiter Rolf Krebs . «Die Wirtschaftlichkeit war da eher nachgelagert.» «Der Übergang zur Kreislaufwirtschaft braucht Lösungen, die ökologisch sinnvoll sind – aber auch technisch machbar und wirtschaftlich attraktiv.» Rolf Krebs, Leiter Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen, Departement Life Sciences und Facility Management So wie am Departement Life Sciences und Facility Management in Wädenswil klingt es auch in anderen Abteilungen der ZHAW: Das Thema Kreislaufwirtschaft ist in den letzten Jahren zwar immer wichtiger geworden, wurde aber bisher vor allem durch die eigene Departementsbrille betrachtet. «Der Übergang zur Kreislaufwirtschaft braucht aber nicht nur Lösungen, die ökologisch sinnvoll sind – sondern auch technisch machbar und wirtschaftlich attraktiv», betont der Dozent für angewandte Bodenökologie. Genau aus diesem Grund wird in diesem Herbstsemester der neue interdisziplinäre Masterstudiengang Circular Economy Management eingeführt. Geleitet wird er von Krebs gemeinsam mit Christian Zipper von der ZHAW School of Engineering und Christian Vögtlin von der ZHAW School of Management and Law. «Ressourcen sparen und Energie effizienter nutzen war schon Ende der achtziger Jahre ein Thema», sagt Christian Zipper, der Stoff- und Energieflussanalysen, Ökobilanzierung und Risikomanagement unterrichtet. Nur habe das, was wir heute Kreislaufwirtschaft nennen, damals eigentlich nur ressourcen- und energieintensive Branchen wie die Stahl- und Zementindustrie interessiert. «Im Vordergrund stand nicht die Umwelt, sondern der Wunsch, Kosten für Produktion und Entsorgung zu senken.» Seit einigen Jahren nimmt vor dem Hintergrund der allgegenwärtigen Debatte um die Folgen des Klimawandels und des Ressourcenverbrauchs laut dem promovierten ETH-Umweltnaturwissenschaftler in Unternehmen ganz grundsätzlich das Bewusstsein zu, dass man Rohstoffe zurückgewinnen und wiederverwerten kann und muss. «Die EU ist weiter als die Schweiz, wenn es darum geht, Produkte langlebiger, reparierbar und rezyklierbar zu machen.» Christian Zipper, Dozent für Stoff- und Energieflussanalysen, Ökobilanzierung und Risikomanagement, School of Engineering Es sind vor allem neue Gesetze und Regulierungen, die diese Entwicklung vorantreiben. «Gerade im Rahmen des Green Deal der Europäischen Union ist die Kreislaufwirtschaft ein grosses Thema», sagt Christian Vögtlin, Co-Leiter des Center for Corporate Responsibility an der School of Management and Law. Der Green Deal bündelt politische Initiativen mit dem Ziel, alle Mitgliedstaaten bis 2050 klimaneutral zu machen. Die EU ist aus seiner Sicht weiter als die Schweiz, wenn es darum gehe, das Wirtschaftswachstum von der Ressourcennutzung abzukoppeln und Produkte langlebiger, reparierbar und rezyklierbar zu machen, ergänzt Zipper. Etwa das sogenannte «Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz»: Grosse Unternehmen in Deutschland sind seit Anfang 2023 verpflichtet, nicht nur in ihren Werken faire, soziale und umweltfreundliche Bedingungen zu garantieren, sondern müssen diese entlang der gesamten Lieferkette sicherstellen. Wer also beispielsweise Bürostühle herstelle, müsse gewährleisten, dass auch der dafür verwendete Stahl oder die Baumwolle für die Stoffbezüge unter menschenwürdigen und nachhaltigen Bedingungen produziert wurden. Das Gesetz hat direkte Auswirkungen auf ein Exportland wie die Schweiz: Wer als Zulieferer für deutsche Grossunternehmen wie zum Beispiel Siemens produziert, werde diese Vorgaben künftig ebenfalls umsetzen müssen, gibt Zipper zu bedenken. «Ob es sich um einen Betrieb mit mehreren Tausend oder ein KMU mit zehn Angestellten handelt, spielt dabei keine Rolle.» «Unternehmen, die für ihre wenig nachhaltigen Praktiken bekannt sind, haben heute deutlich mehr Probleme bei der Personalsuche als früher.» Christian Vögtlin, Co-Leiter Center for Corporate Responsibility, School of Management and Law Den Wandel treiben aber nicht nur Gesetzgeber und grosse Unternehmen an, die exponierter und entsprechend grösserem Druck ausgesetzt sind und Reputationsrisiken fürchten. «Heute verlangen auch Konsumentinnen und Konsumenten immer öfter nach Produkten, die länger halten und sich reparieren lassen», sagt Vögtlin. Stellensuchende wollen nicht einfach irgendeine Arbeit, sondern eine sinnvolle Tätigkeit, die sie mit gutem Gewissen ausüben können. «Unternehmen, die für ihre wenig nachhaltigen Praktiken bekannt sind, das Dirty Business, wenn man so will, haben heute deutlich mehr Probleme bei der Personalsuche als früher.» Nicht zuletzt werde Nachhaltigkeit auch für Investorinnen und Investoren immer mehr zum entscheidenden Kriterium. So sehr die Kreislaufwirtschaft als Idee immer mehr in Unternehmen präsent ist: «An Fachkräften, die den Übergang begleiten können, fehlt es», weiss Vögtlin. Natürlich gebe es heute in vielen Betrieben bereits Nachhaltigkeitsbeauftragte. «Es braucht jedoch noch mehr Menschen, die ein transdisziplinäres und ganzheitliches Wissen über die Kreislaufwirtschaft mitbringen.» Neben technischen, wirtschaftlichen und naturwissenschaftlichen Fähigkeiten und Kenntnissen sind mehr denn je auch sogenannte Soft Skills gefragt, wie der habilitierte Betriebswirtschaftler ergänzt. «Die Wende zur Kreislaufwirtschaft setzt voraus, dass Gewohntes kritisch betrachtet und neu gedacht wird.» Genau da will der neue Masterstudiengang der ZHAW in die Bresche springen. «Wir wollen Fachleute ausbilden, die über ein breites Verständnis davon verfügen, was Kreislaufwirtschaft alles bedeutet», sagt Zipper. Das heisst: Studierende setzen sich etwa vertieft mit den natürlichen Kreisläufen sowie der Endlichkeit von Ressourcen auseinander. Phosphor, zum Beispiel, sagt Krebs, werde im grossen Stil abgebaut, sei es doch zentral für die Landwirtschaft als Düngemittel. «Wenn der Rohstoff erst einmal aufgebraucht ist, fehlt die Alternative.» Beim Phosphorrecycling nehme die Schweiz übrigens weltweit eine Vorreiterrolle ein: Ab 2026 muss Phosphor hierzulande aus Abwasser, Klärschlamm oder Klärschlammasche gewonnen und als Dünger stofflich verwertet werden. Zur Ausbildung gehört auch ein Überblick über verschiedene Instrumente zur Ökobilanzierung, sie messen die Nachhaltigkeit eines Produkts auch anhand seiner Auswirkungen auf die Umwelt. So sind zum Beispiel Elektroautos nur dann klimafreundlicher als herkömmliche Fahrzeuge, wenn die Energie im Tank nicht aus Kohle, sondern aus Wasserkraft oder anderen erneuerbaren Quellen kommt. Gleichzeitig erfahren Studierende viel über Materialeigenschaften und Produktionsprozesse. Was das bedeutet, erklärt Zipper an einem aktuellen Projekt der ZHAW, einem Velohelm aus Pilzmaterial: Angehende Spezialistinnen und Spezialisten in Sachen Kreislaufwirtschaft lernten entsprechend nicht nur die Charakteristiken herkömmlicher Materialien und deren Herstellungsart kennen, sondern auch jene nachhaltigerer Alternativen: Haben Pilze dieselben Dämpfungseigenschaften wie Styropor, bessere vielleicht sogar? Wie produziert man einen biologisch abbaubaren Velohelm? Welche natürlichen Beschichtungstechnologien gibt es, damit er dem Regen standhält? Nicht zuletzt: Wie bringt man, um beim Beispiel zu bleiben, einen solchen Helm aus Naturstoffen an die Velofahrerin und den Velofahrer? Was kostet seine Herstellung und welche Transformationsprozesse muss ein Betrieb dazu durchlaufen? Was für Normen muss er erfüllen, welche Tests bestehen? Wie verdient man mit einem Pilzvelohelm letztlich auch Geld? «Die Nachhaltigkeit eines Produkts allein reicht nicht aus, damit es auf dem Markt bestehen kann», gibt Vögtlin zu bedenken. «Es muss auch dieselbe Funktionalität und Qualität haben.» Arbeit dürfte es laut den Initiatoren des neuen Studiengangs für die künftigen Absolventinnen und Absolventen mehr als genug geben: Denn wo auch immer physische Produkte hergestellt werden, seien es Hörgeräte oder Smartphones, Velohelme oder Notizblöcke, wird sich in nächster Zeit einiges ändern müssen. Ümit Yoker

Wie wäre es mit einem Velohelm aus Pilzgeflecht statt aus Kunststoff? Oder einem gebrauchten Smartphone statt eines neuen? Oder könnten Sie sich vorstellen, in einem nahezu autarken, kleinen, kreislauffähigen Haus mit Tro­cken­toilette zu wohnen statt in einem grossen Einfamilienhaus? Dies sind nur einige der Ideen von ZHAW-Forschenden, die unseren Lebensstil nachhaltiger machen könnten. Hier im Magazin stellen wir Projekte vor und geben Impulse, die dazu beitragen könnten, unseren Planeten zu retten. Denn wir leben über unseren Verhältnissen, verschlingen Ressourcen – so als hätten wir mehrere Erden zur Verfügung. Das symbolisiert auch das Titelbild von Illustrator Till Martin. Ein Leben im Überfluss galt bisher als ein gutes Leben. Künftig besteht die Kunst des guten Lebens darin, sich aufs Wesentliche zu konzentrieren: Was ist wirklich nötig? Es gibt Studien, die zeigen, dass weniger Besitz glücklich macht. Verzicht bedeutet also nicht zwingend Verlust, sondern kann Mehrwert bieten. Doch wie verabschieden wir uns von der Wegwerfgesellschaft? Ein Zauberwort heisst hier Kreislaufwirtschaft. In diesem regenerativen System werden weniger Ressourcen und Energie verbraucht sowie weniger Abfall und Emissionen produziert. Vom Ökos­ystem Wald können wir lernen, was kreislauffähig heisst. Das ist nachzulesen in der zweiten Folge unserer «Impact»-­Webserie «Planetary Health», die wir diesmal auch abgedruckt haben. Beschrieben werden dort neue Wege in der Lebensmittelproduktion. Die Serie ist nicht fertig konzipiert. Sie können uns Fragen oder Ideen für «Planetary Health» senden. Wir versuchen, diese mit Forschenden fürs Webmagazin auf­zubereiten. Wir freuen uns auf Ihre Anregungen gleich unten im Kommentarfeld. PATRICIA FALLER, Chefredaktorin

Von Weitem sieht die Treppe auf dem Campus der Università della Svizzera italiana (USI) in Mendrisio aus wie jede andere auch. Doch wer ihr näher kommt, erkennt die textilartige Struktur an der Vorderseite der Stufen. Und sieht vielleicht sogar, dass die Treppe nicht aus Beton, sondern aus Lehm besteht. «Lehm hat als Baumaterial in den letzten Jahrzehnten eine gewisse Renaissance erlebt.» David Jenny, Dozent am Zentrum Bautechnologie und Prozesse der ZHAW Das Bauwerk ist das Resultat von «Earth to Earth». Unter diesem Titel fand im Februar erstmals der Workshop «ZHAW/USI winter research project on sustainable construction through digital fabrication» statt. Das hybride Forschungs- und Lehrformat wurde vom Zentrum Bautechnologie und Prozesse am ZHAW-Departement Architektur, Gestaltung und Bauingenieurswesen und der Accademia di architettura di Mendrisio der USI ins Leben gerufen; unterstützt durch das Sustainable Impact Program der ZHAW. Es soll aufzeigen, wie digitale Fertigungsmethoden zu einer nachhaltigeren Bauweise beitragen können – auch, aber nicht nur, in Kombination mit alternativen Materialien (siehe Box). So kam bei der Treppe, die Architekturstudierende der beiden Hochschulen in einer Woche entworfen und gebaut haben, ein zum 3D-Drucker umgerüsteter Roboterarm zum Einsatz. Dieser druckte aus einem Gemisch aus Lehm, Wasser, Holzfasern und Sand dünne Schalungen für die einzelnen Treppenstufen. Der 3D-Druck ermöglichte die textilartige Oberfläche, die dem Bauwerk neben der speziellen Optik auch mehr Stabilität verleiht. Nach der Platzierung der Schalungen füllten die Teilnehmenden diese mit einem lehmbasierten Werkstoff des ETH-Spinoffs Oxara auf. «Der 3D-Druck hat gut funktioniert, aber auch Verbesserungspotenzial beim verwendeten Material aufgezeigt», sagt Projektleiter David Jenny vom Zentrum Bautechnologie und Prozesse. Das Verhalten von Lehm als natürlichem Material sei nicht immer homogen, was zu gewissen Unregelmässigkeiten in den Schalungen geführt habe. Trotzdem ist Jenny zufrieden mit dem Resultat. Auch, weil seines Wissens das erste Mal überhaupt Lehmschalungen aus dem 3D-Drucker für ein Bauwerk verwendet wurden. «Das Format verfolgt einen experimentellen Ansatz. Wir probieren neue Fertigungskonzepte, Technologien und Materialien aus – immer mit dem Risiko, dass etwas nicht so klappt wie angedacht.» Die Workshops sollen einerseits Inputs für die weitere Forschung an nachhaltiger Bauweise liefern, anderseits bei den Studierenden das Bewusstsein für diese fördern. «Meine Generation von Architektinnen und Architekten muss sich viel stärker mit dem Aspekt der Nachhaltigkeit auseinandersetzen, als dies bislang in der Branche geschieht.» Tamara Skoric, Masterstudentin USI Für Teilnehmerin Tamara Skoric, Masterstudentin an der USI, ist klar, dass sich «meine Generation von Architektinnen und Architekten viel stärker mit dem Aspekt der Nachhaltigkeit auseinandersetzen muss, als dies bislang in der Branche geschieht». Der Workshop habe ihr bewusst gemacht, dass es Alternativen zu konventionellen Materialen wie etwa Beton gebe, die nicht nur umweltfreundlicher, sondern auch weniger toxisch seien. Der Wandel hin zu einer nachhaltigeren Bauweise ist dringend nötig. Allein die Herstellung von Zement, der die Basis für den allgegenwärtigen Beton bildet, war 2021 für über sieben Prozent der weltweit produzierten Treibhausgase verantwortlich. Laut einem Bericht der UNO gingen im selben Jahr geschätzte 37 Prozent der weltweiten CO 2 -Emissionen auf das Konto der Bau- und Gebäudewirtschaft – wobei hier neben der Herstellung von Materialien sowie dem Bau von Gebäuden auch deren Betrieb, also etwa Heizung oder Elektrizität, mit eingerechnet ist. Die Baubranche nachhaltiger zu machen, sei ein komplexes Unterfangen, das unterschiedliche Lösungsansätze erfordere, sagt David Jenny. «Das kann zum Beispiel die Einführung einer Emissionsabgabe oder eine konsequentere Wiederverwertung von Bauabfällen sein.» Neue Fertigungsmethoden und alternative Baustoffe sind deshalb nur eine von vielen möglichen Lösungen. «In diesem Bereich können wir jedoch einen wichtigen Beitrag leisten», ist der Forscher überzeugt. Die digitale Fertigung könne Materialien wie Lehm zu mehr Akzeptanz in der Baubranche verhelfen. «Lehm hat als Baumaterial in den letzten Jahrzehnten zwar eine gewisse Renaissance erlebt», sagt Jenny. Prominentes Beispiel sei das mit Stampflehm gebaute Ricola-Kräuterzentrum des Architekturbüros Herzog & de Meuron. Trotzdem wird das emissionsarme Material wenig verwendet, da es nicht zur industrialisierten Bauweise passt. «Bauen mit Lehm ist zeit- und arbeitsintensiv und deshalb vergleichsweise teuer. Und es ist schwierig, in der Herstellung eine gleichbleibende Bauteilqualität zu erreichen», erklärt Jenny. Digitale Fertigungsmethoden wie der 3D-Druck können dazu beitragen, diese Hürden zu überwinden: Sie ermöglichen etwa durch die automatisierte Vorproduktion einzelner Module, den Zeit- und Arbeitsaufwand erheblich zu verringern. Wie lange die Lehmtreppe in Mendrisio übrigens bestehen bleibt, ist ungewiss. Wind und Wetter ausgesetzt, wird sie sich mit der Zeit zersetzen. Wie lange der Zersetzungsprozess dauert, wird dokumentiert, um weitere Erkenntnisse zu Material und Fertigungsmethode zu erlangen. Die Vergänglichkeit des Bauwerks hat für David Jenny etwas Poetisches. «Die Treppe wird mit der Zeit wieder Teil der Umwelt.» Tobias Hänni