Scrimber - Demonstration Prototypen + Musterbauten

AI Quick Summary

Wir entwickeln das revolutionäre tragende Holzbauprodukt Scrimber*, das sich hervorragend für kostengünstige urbane Holzgebäude eignet, enorme CO2-Mengen speichert, viel Beton ersetzt und somit entscheidend zu klimaneutralen Städten beiträgt. Im vorliegenden Projekt geht es um die wirkungsvolle Demonstration von Prototypen und Musterbauten.*Scrimber = “Scrimmed Timber” = Bauholz aus Spreisseln: Das Holz wird zu Spreisseln zerspreisselt, die dann beleimt und zu Platten oder Balken gepresst werden. Welches Problem möchtet ihr lösen? Welche systemischen Problemhypothesen sind Ausgangspunkt für die Idee?CO2 in der Atmosphäre und der Klimawandel sind riesige Probleme und ein grosser Teil des CO2-Ausstosses wird durch den Betrieb und Bau (insbesondere von Baumaterialien) von Gebäuden verursacht; unter den Baumaterialien sind Beton bzw. Zement die grössten CO2-Verursacher. Zudem ist Beton nicht recycel-, sondern nur downcycelbar. In der Schweiz hat die Erhöhung des Holzanteiles im Bausektor derzeit klimapolitisch das grösste realisierbare Potenzial - Bauen mit Holz ist also grundsätzlich DIE Lösung für die CO2-Problematik bei Baumaterialien. Jedoch besteht das Problem, dass bisherige tragende Holzbauprodukte, und das dazu verwendete Holz (nur hochhochwertiges Stammholz kann zu deren Produktion verwendet werden) relativ teuer sind, was die Verbreitung dieser Produkte limitiert (gegenüber dem sehr billigen Beton, v.a. wenn man, wie es teilweise geschieht, in der Kostenkalkulation die vorteilhafte kürzere Bauzeit der Holzbauweise nicht berücksichtigt). Gerade für Haushalte mit geringem Einkommen, welche den Auswirkungen des Klimawandels am stärksten ausgesetzt sind, ist es aber sehr erstrebenswert, dass sie sich klimafreundliches Bauen und Wohnen leisten können, und nicht durch die vermeintlich höheren Kosten für die Holzbauweise davon abgehalten werden.Minderwertige Holzsortimente, von denen im Schweizer Wald mehr als genug nachwachsen (im Schweizer Wald wachsen jährlich ca. 10 Mio. m3 Holz nach, während davon nur 5 Mio. m3 genutzt werden), können für tragende Holzbauprodukte bisher nicht verwendet werden, sondern höchstens für kurzlebige, nicht-tragende Produkte wie zum Beispiel für Möbelplatten/Spanplatten oder Papier; also Anwendungen ohne lange CO2- Bindung. Noch schlechter und ein zunehmendes Problem: Diese minderwertigen Sortimente werden oft verbrannt statt stofflich genutzt. Deutlich sinnvoller wäre - aus Sicht der Wertschöpfung, der CO2-Speicherung und der Ökologie - die stoffliche Nutzung, insbesondere für langlebige Holzbauprodukte.Ein weiteres Problem ist, dass für tragende Holzbauprodukte bisher nur hochwertiges Stammholz verwendet werden kann und zudem ist die Holzausbeute sehr tief, bei Brettsperrholz* zum Beispiel nur rund 30%, der Rest des Stammes fällt bei der Verarbeitung als Holzreste an. Die Tiefe Ausbeute macht das Produkt teurer und führt zusammen mit der Tatsache, dass nur hochwertiges Stammholz verwendet werden kann, zeitweise zu Knappheit von hochwertigem Stammholz und massiven Lieferengpässen und Preisexplosionen bei Holzprodukten (wie es 2021 der Fall war). Die Situation hat sich zwar normalisiert, kann sich aber künftig wiederholen, zumal hochwertiges Stammholz in Zukunft eher knapp wird (vor allem bei den Holzarten Fichte und Tanne, aus denen die meisten Holzbauprodukte hergestellt werden und deren Bestände aufgrund des Klimawandels zurückgehen).* Brettsperrholz (BSP), oft auch CLT (Cross-laminated timber) genannt: Kreuzweise zu tragenden grossen Platten (bis 3x15m) verleimte Holzbretter. Die Produktion und Anwendung auf dem Bau sind z.B. hier schön zu sehen: https://www.schilliger.ch/produkte/platten/Wie trägt die Idee zur Lösung des Problems bei?Unser Scrimber*, das wir zurzeit entwickeln, ist ein disruptives tragendes brandneues Holzprodukt (Platten von bis zu 3x15 Meter) für den kostengünstigen nachhaltigen Bau (ganze Wände, Decken und Gebäude können damit gebaut werden), insbesondere ist es auch geeignet für urbanen Holzbau, Aufstockungen (Vorteil des geringen Gewichts von Holzbauteilen, schnellere Bauzeit gegenüber Beton, hoher Vorfertigungsgrad) und Holz-Hochhäuser. Auch ist es geeignet für anpassbare Bauten, sofern die Planung entsprechend erfolgt und lösbare Verbindungen, z.B. mit Schrauben, angewandt werden. Scrimber speichert maximal viel CO2 langfristig, ersetzt zudem CO2-intensiven Beton (Verhinderung von CO2-Emissionen) und nutzt Holz- und Waldressourcen höchst effizient; das heisst die Holzausbeute ist viel höher als bei bisherigen Holzbauprodukten und es können minderwertige Holzsortimente und Holzreste genutzt werden, die sonst oft nur verbrannt werden. Es handelt sich bei der Scrimber-Herstellung also um ein Upcycling (und Scrimber-Bauteile können nach dem Gebäude-Rückbau als ganze Bauteile wiederverwendet oder recycelt werden). Und dank der effizienten Holznutzung wirken wir der Holzknappheit und Engpässen bei der Holzverfügbarkeit entgegen, vermindern den Druck auf den Wald und fördern somit die Biodiversität. Ein weiterer Effekt der effizienten Holznutzung, zusammen mit dem effizienten Produktionsprozess, ist der tiefe Preis von Scrimber. Dies erlaubt riesige Betonmengen zu ersetzen und ermöglicht eine klimafreundliche Bauweise, die sich auch einkommensschwache Haushalte leisten können, sei es im ländlichen oder urbanen Gebiet. Scrimber ist somit auch vom sozialen Standpunkt her sehr vorteilhaft und ist ein entscheidender Schritt Richtung CO2-neutralen Städten.* Scrimber = “Scrimmed Timber” = Bauholz aus Spreisseln: Das Holz wird zu Spreisseln zerspreisselt, die dann beleimt und zu Platten (oder alternativ zu Balken) gepresst werden.Wer wird von der Lösung profitieren und wie?Das Klima und die Umwelt profitieren stark von Scrimber (wie an anderen Stellen detailliert erklärt wird), sowie alle Leute und Bauherrschaften (z.B. städtische Baubehörden), die sich bisher aus preislichen Gründen für konventionelle Bauweisen entschieden haben – oder den Holzbau und dessen Leistungsfähigkeit und grossen Fortschritte schlicht noch zu wenig kannten. Sie alle können mit Scrimber klimagerecht und sehr kostengünstig bauen. Ausserdem profitiert die Schweizer Holzindustrie und die einheimische Wertschöpfung, da minderwertiges Holz statt verbrannt oder für kurzlebige Produkte nun für Scrimber – ein hochwertiges langlebiges tragendes CO2-speicherndes Produkt - verwendet werden kann.Wie trägt die Idee zum Ziel der Klimagerechtigkeit bei?Einerseits indem es umweltfreundliches Bauen wesentlich kostengünstiger macht (und somit den am meisten vom Klimawandel Betroffenen ein klimagerechteres Leben besser ermöglicht) und anderseits indem es CO2 speichert und CO2 verhindert. Scrimber wirkt also gleich doppelt mit folgenden beiden Mechanismen betreffend CO2:Direkte Speicherwirkung: Das Scrimberbauteil speichert pro Kubikmeter 1 t CO2 in Form von im Holz gespeichertem Kohlenstoff langfristig in der Gebäudestruktur. Langfristig wollen wir rund pro Jahr rund 2 Millionen Kubikmeter Scrimber herstellen, was 2 Mio. Tonnen gespeichertem CO2 entspricht. Die Wirkung ist also gewaltig!Indirekte THG-Reduktion: Mit Scrimber ersetzen wir Beton beim Gebäudebau (und andere CO2-intensive Baustoffe wie Stahl und Backsteine) und verringern so indirekt (graue Energie) den CO2-Ausstoss. Auch da ist die Wirkung infolge der grossen Scrimbermengen riesig.Ein weiterer positiver Effekt besteht zur Energieeffizienz: Scrimber hat den Vorteil, dass es Heizenergie reduziert, weil es viel besser dämmt als Beton (und somit hilft, Heizkosten zu reduzieren, welche gerade für Leute mit tiefem Einkommen oft eine erhebliche finanzielle Belastung sind). Gegenüber BSP hat Scrimber zudem den Vorteil, dass die Herstellung weniger energieintensiv ist. Dies, weil für die Trocknung der Scrimber-Spreissel weniger Energie nötig ist als für die Trocknung der Holzbretter, aus denen BSP besteht. Ausserdem werden wir die Trocknungs-Wärmeenergie für die Trocknung aus dem Verbrennen von Holz-Produktionsabfällen gewinnen oder mit erneuerbarem Strom erzeugenWelche Personen/Organisationen gibt es in Eurem Team und was ist ihre Rolle?Scrimber CSC ist Initiatorin des Projekts und hat die Federführung. Wir sind in unserem Startup 7 Angestellte und die 4 im Projekt involvierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind:Stefan Zöllig, Gründer, Initiator und Geschäftsführer von Scrimber. Im Projekt wird er koordinativ dabei sein und punktuell unterstützen, mit Schwerpunkt für die Kontaktaufnahme zu ihm bekannten stätischen Baubehörden (namentlich in Zürich) und die Abstimmung mit dem Projektpartner Timbatec (s. unten). Er ist Scrimber-Initiator, ist gelernter Schreiner und Holzbauingenieur, der mehrere Unternehmen (auch Startups) im Holzsektor gegründet und erfolgreich aufgebaut hat und somit sehr wertvolle Erfahrungen im Aufbau von Unternehmen einbringt. Er hat 27 Jahre Erfahrung als Holzbauingenieur und hat ein äusserst breites Netzwerk in der Branche und ist in den Holzverbänden tätig.Tobias Depnering, Mitglied der Geschäftsleitung und zuständig für die Geschäfts- und Produktentwicklung. In diesem Projekt ist er zuständig für die Koordinierung und Planung der Prototypen-Herstellung. Er ist gelernter Zimmermann und hat zudem einen Master in Holztechnologie und einen in Forst- und Umweltwissenschaften. Er hat 15 Jahre Berufserfahrung in diesen Bereichen sowie beim CO2-Zertifikaten-Handel und bei der Klimaprojektentwicklung und den damit verbundenen sozialen Aspekten bei diesen Projekten. Er ist bei Scrimber u.a. zuständig für die Erstellung von Ökobilanzen und die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP).Dr. Bettina Franke, Leiterin für Forschung und Marketing, bringt im Projekt die Sicht des Marketings ein (im dem Sinne, dass Prototypen-Demonstrationen und Musterbauten auch ein Marketinginstrument sind) und ist zuständig für die Kommunikation des Projekts. Das geschieht über unsere zahlreichen Kommunikationskanäle und dabei wird selbstverständlich, bei Gutheissung unseres Gesuches, die Förderung durch den Booster und die Innosuisse wohlwollend erwähnt. Bettina Franke ist promovierte Bauingenieurin mit Spezialisierung im Holzbau und hat 22 Jahre Berufserfahrung. Unter anderem arbeitete sie viele Jahre bei der mit Scrimber CSC zusammenarbeitenden Forschungs- und Entwicklungsabteilung der Berner Fachhochschule (BFH) in Biel und kennt somit die Personen und die Einrichtungen dort bestens. Sie ist Autorin zahlreicher wissenschaftlicher Vorträge und Publikationen.Albert Beeler, Co-Gründer und Projektleiter. Er leitet bei Gutheissung dieses Innovation Booster FUS-Projekt und erstellt die Beispielliste mit Demonstrationen von Prototypen/Musterbauten und untersucht die die Anforderungen an diese (s. nächste Frage). Er ist gelernter Möbelschreiner und arbeitete in der Holzindustrie (Produktentwicklung) und in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung der Berner Fachhochschule in Biel. Er kennt darum bestens die BFH-Leute und die dortigen Labore, die einen Bezug zu Scrimber haben. Das Soziale ist Albert Beeler auch im Privaten ein wichtiges Anliegen; so machte er als Freiwilliger einmonatige Einsätze in der Entwicklungshilfe in Afrika und in der Flüchtlingshilfe in Polen/Ukraine (Ukraine-Krieg) und in Armenien (Flüchtlingshilfe für die Vertriebenen aus Berg-Karabach).Unsere (Forschungs)partner im Projekt sind folgende:Berner Fachhochschule für Wirtschaft in Bern (Forschungspartner). Prof. Dr. Claus Noppeney (https://www.bfh.ch/de/ueber-die-bfh/personen/cc3f4xedwxhl/) vom Institut für Innovation and Entrepreneurship wird uns in diesem Projekt mit seiner ganzen grossen Expertise und langjährigen Erfahrung zur Seite stehen zum Thema soziale Innovation/Mainstreaming und die wirtschaftliche Sicht mit einbringen. Wir arbeiteten mit ihm bereits früher gut zusammen im Rahmen von Studenten-Semesterarbeiten.Timbatec, Holzbauingenieurbüro Hat rund 60 Mitarbeiter mit dem Hauptsitz in Thun und mit Niederlassungen u.a. in Bern und Zürich. Durch Timbatec bzw. dessen Mitinhaber Stefan Zöllig werden wir den Kontakt zu den Baubehörden herstellen. Im Speziellen zu jenen der Stadt Zürich, mit denen Timbatec schon verschiedentlich zusammenarbeitete. Und über das grosse Netzwerk von Timbatec werden wir Gesprächs-/Interviewpartner finden zum Thema, wie Prototypen bzw. Musterbauten aussehen sollen für deren wirkungsvolle Demonstration. Zudem, über die Prototypenphase hinaus gedacht, wird Timbatec behilflich sein bei der Bekanntmachung von Scrimber und das grosse Timbatec-Netzwerk wird hilfreich sein bei der Markteinführung. Link zur Firma: www.timbatec.chNicht direkt Projektpartner, aber entscheidend in unsere Scrimber-Aktivitäten involviert (schwerpunktmässig in die technische Produkt- und Prozessentwicklung und in geringem Masse auch im Bereich Marktforschung, während es im vorliegenden Projekt ja um die soziale Innovation geht) und darum hier erwähnt sei die Berner Fachhochschule für Architektur, Bau und Holz (BFH-AHB) in Biel. Sie wird die Spreissel herstellen, aus welchen dann die Prototypen hergestellt werden, von denen im vorliegenden Projekt die Rede ist. Auf diesem Link ist die intensive Zusammenarbeit zwischen der BFH und Scrimber CSC schön aufgezeigt: https://www.bfh.ch/de/aktuell/news/2024/scrimber-innovatives-holzprodukt/Ebenfalls nicht direkt Projektpartner, aber ein Netzwerk, auf das wir im Projekt zurückgreifen können, ist die Interessengemeinschaft IG Scrimber, die hier ebenfalls kurz erwähnt sei. Die IG wurde im August 2022 auf Initiative von Stefan Zöllig als Verein gegründet und hat ca. 25 Mitglieder: Von Waldbesitzern, Sägereien, Holzbauingenieurbüros (Timbatec ist IG-Mitglied) und Holzbauern über die Holzindustrie, Forschungsinstitutionen und Hochschulen (die Berner Fachhochschule BFH-AHB in Biel ist IG-Mitglied) bis hin zu Architekten, Investoren und interessierten Standortgemeinden (für unsere erste industrielle Scrimber-Pilotanlage). Natürlich können wir im vorliegenden Projekt bei Bedarf auf das ganze Netzwerk der IG zurückgreifen.Wurde die Idee (in Varianten) bereits getestet? Wenn ja, mit welchen Erkenntnissen?Ja, Scrimber wurde im Kleinen getestet. Konkret plante und baute die BFH-AHB eine grosse 6 Tonnen schwere Zerspreisselungsmaschine, auf welcher die Holzspreissel für Scrimber hergestellt werden. Die Spreisselherstellung funktioniert grundsätzlich gut, wir werden sie aber noch weiter optimieren. Aus den Spreisseln wurden Muster/kleine Prototypen von 20x400x600mm Grösse hergestellt und somit der Konzeptnachweis (Proof of concept) für Scrimber im Kleinmasstab erbracht. Woran möchtet ihr während des Boosters arbeiten (z. B. Machbarkeitsstudie, Entwicklung eines klimagerechten Geschäftsmodells, Bau eines ersten Prototyps, Test-Mainstreaming usw.)? Was werdet ihr am Ende des Boosters liefern?Nach den kleinen Prototypen von 20x400x600mm geht es nun darum, grössere Prototypen herzustellen (s. unten: die Herstellung selbst ist nicht Bestandteil des Projekts, die Planung und Koordination dazu aber schon). Ideal wäre es natürlich möglichst grosse Prototypen herzustellen, um überzeugend die Praxistauglichkeit zu demonstrieren sowie ganze grosse Musterbauten (z.B. ein ganzes Scrimber-Haus) zu erstellen – dies würde das Durchstarten von Scrimber vermutlich unterstützen (wenn auch offen ist, in wie starkem Ausmass). Das Herstellen von grossen Prototypen ist aber sehr aufwendig und teuer. Entsprechend ist es wichtig, die Prototypen zwar so gross wie nötig zu machen, aber und so klein wie möglich, um die Kosten und den Aufwand nicht zu gross werden zu lassen. Darum untersuchen wir im Projekt, bevor wir ca. im April 2024 die Prototypen herstellen, wie die Anforderungen an die Prototypen sind (hinsichtlich deren Demonstration/Präsentation) und an die Musterbauten. Das heisst es geht darum herauszufinden, wie wir mit verhältnismässigem Aufwand dank Prototypen und Musterbauten Scrimber zum Durchbruch verhelfen können.Konkret werden wir z.B. die Anforderungen an die Anpassbarkeit der Scrimber-Gebäude untersuchen und vor allem auch die Erfordernisse an die Grösse evaluieren wir (immer Muss und Soll, um in Varianten zu denken). Das heisst also zu untersuchen, wie grossDie Prototypen als einzelne Bauteile sein sollen/müssen, um potenzielle Kunden und Anwender zu überzeugenWie Musterbauten aussehen sollen/müssen bzw. ob es reicht, nur einzelne Scrimber-Bauteile zu verbauen.Aus b) kann auch die Menge der herzustellenden Prototypen abgeleitet werden (falls wir z.B. eine ganze Autogarage bauen wollen, braucht es viel grössere Mengen an Prototypen als wenn nur einzelne Scrimberbauteile verbaut werden). Auch hier werden wir wieder zwischen Muss und Soll unterscheiden.Um Ideen zu generieren, wie wir unsere Prototypen demonstrieren bzw. Musterbauten gestalten möchten, erstellen wir eine Liste mit Beispielen, wie Bauprodukte anderswo demonstriert/präsentiert werden. Ein Beispiel einer kleinen einfachen Demonstration ist z.B. das Materialarchiv (www.materialarchiv.ch), wo Muster/sehr kleine Prototypen demonstriert werden. Am andern Ende der Skala – also ein Beispiel einer grossen Demonstration - ist die Ausstellungshalle/das Forum der Firma Doka in Österreich, die Stefan Zöllig und der hier Schreibende Albert Beeler besichtigen durften. Die Halle ist grösser als eine Dreifach-Turnhalle, wo ihre Bauprodukte in Originalgrösse und 1:1 praktisch angewendet demonstriert werden (https://www.doka.com/de-CH/solutions/Doka_Forum). Solche Beispiele sollen Denkanstösse liefern.Für die Ausgestaltung von Prototypen/Musterbauten und die Liste mit Beispielen werden wir einerseits recherchieren (Internet, Fachliteratur) und anderseits Gespräche führen u.a. mit:Zimmereien und Holzbauer (die z.T. schon in die Scrimberentwicklung involviert und IG-Mitglieder sind)Potenziellen KundenDem Kompetenzbereich Management und Marktforschung and der BFH-AHB. Wir arbeiteten schon mit diesem Kompetenzbereich zusammen und kennen die Leute dortBaubehörden, namentlich der Stadt ZürichFirmen/Institutionen die Bauprodukte demonstrieren/präsentierenNochmals zusammenfassend, was wir am Ende des Projekts konkret liefern werden (das Fördergeld wird für diese drei Sachen verwendet werden):Ausgestaltung von Prototypen/Musterbauten ist definiert (Muss und Soll)Beispielliste mit Prototypen und Musterbauten zwecks Demonstration von BauproduktenKoordination und Planung der Prototypenherstellung (die Herstellung auf externen Anlagen selber ist nicht Bestandteil dieses Projektes, weil das kostenintensiv ist und das Förderbudget des Innovation Booster FUS übersteigen würde; die Finanzierung für die Prototypenherstellung ist aber gesichert). Dazu gehört die Mithilfe bei der Entwicklung eines Vereinzelungsverfahrens für die Spreissel, welche für die Prototypenherstellung notwendig ist.Was erhofft ihr Euch von dem Booster (z. B. Suche nach bestimmten Partner:innen, Expert:innenunterstützung usw.)?Für die Bekanntmachung (z.B. bei städtischen Baubehörden) und den erfolgreichen Markteintritt von Baumaterialien wie es bei Scrimber der Fall ist, sind Prototypen und Musterbauten sehr wichtig – das ist uns bewusst. Wir sind uns aber im Unklaren darüber und diskutieren oft, wie die Prototypen und Musterbauten aussehen sollten/müssen (z.B. Mindestgrösse Soll/Muss), um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Das werden wir in diesem Projekt untersuchen und wären da froh um Unterstützung vom Booster. Z.B. Experten beim Thema Vermarktung (namentlich von Bauprodukten) oder Leuten mit einem guten Netzwerk zu städtischen Baubehörden und Genossenschaften, die uns dort mit den richtigen Personen (namentlich im Bereich vom günstigen und sozialen Wohnungsbau) vernetzen können. Dies mit dem Ziel, dass wir mit diesen Gespräche führen können und bei Interesse Scrimber näher zeigen und im Idealfall in einem ihrer Bauprojekte verbauen können.Um unsere Prototypen herzustellen, braucht es spezielle Anlagen und Pressen, von denen es europaweit nur wenige gibt. Einige kennen wir und sind auch schon in Kontakt dahin. Falls es aber weitere Anlagen gibt, die wir noch nicht kennen, ist uns jeder Hinweis von Seiten Booster natürlich sehr willkommen.Wen brauchst du als Expert:in, um die Idee weiter voranzutreiben?Experten für die Produkte-Vermarktung, idealerweise von Bauprodukten. Dies, damit wir auch die externe Sicht darauf haben, wie Prototypen/Musterbauten konkret aussehen sollten. Und selbstverständlich sind wir auch froh um jede weitere Empfehlung und Hilfe zur Vermarktung über die Phase der Prototypen und Musterbauten hinaus. Zudem wäre ein Experte hilfreich von Seiten Stadt/Genossenschaft oder von Seiten des sozialen Wohnungsbaus. Dies hinsichtlich Anforderungen der Anpassbarkeit der (künftigen Scrimber)Gebäude, sei es für den Neubau, Umbau oder Aufstockungen. Diese Anforderungen lassen wir dann einfliessen, wenn wir die Ausgestaltung der Musterbauten definieren. Wie viel Budget fordert ihr von uns für was? (maximal CHF 21’000 + CHF 4’000 für Expert:innen-Gutscheine ). Im Nachtrag kann diese Summe nicht mehr erhöht werden, bitte kalkuliert daher genau. Die Summe fliesst nicht in ein Bewertungskriterium ein, sie hat also keinen Einfluss auf die Entscheidung, ob eine Idee gefördert wird oder nicht. Warum wir fragen: Wenn eine Idee von Anfang an weniger Budget braucht, können wir mehr Ideen fördern. Da es ein aufwand- und kostenintensives Projekt ist und wir gut Expertenhilfe gebrauchen können, erbitten wir den Maximalbetrag, also CHF 21’000 + CHF 4'000.Die Förderung würde uns sehr helfen und wir danken für die wohlwollende Prüfung unseres Gesuches.

Project Idea Metadata

Project Idea Name: Scrimber - Demonstration Prototypen + Musterbauten
Date: 9/5/2024 2:29:53 PM
Administrators:
- Albert Beeler

Project Idea Description

Welches Problem möchtet ihr lösen? Welche systemischen Problemhypothesen sind Ausgangspunkt für die Idee?

CO2 in der Atmosphäre und der Klimawandel sind riesige Probleme und ein grosser Teil des CO2-Ausstosses wird durch den Betrieb und Bau (insbesondere von Baumaterialien) von Gebäuden verursacht; unter den Baumaterialien sind Beton bzw. Zement die grössten CO2-Verursacher. Zudem ist Beton nicht recycel-, sondern nur downcycelbar. In der Schweiz hat die Erhöhung des Holzanteiles im Bausektor derzeit klimapolitisch das grösste realisierbare Potenzial - Bauen mit Holz ist also grundsätzlich DIE Lösung für die CO2-Problematik bei Baumaterialien. Jedoch besteht das Problem, dass bisherige tragende Holzbauprodukte, und das dazu verwendete Holz (nur hochhochwertiges Stammholz kann zu deren Produktion verwendet werden) relativ teuer sind, was die Verbreitung dieser Produkte limitiert (gegenüber dem sehr billigen Beton, v.a. wenn man, wie es teilweise geschieht, in der Kostenkalkulation die vorteilhafte kürzere Bauzeit der Holzbauweise nicht berücksichtigt). Gerade für Haushalte mit geringem Einkommen, welche den Auswirkungen des Klimawandels am stärksten ausgesetzt sind, ist es aber sehr erstrebenswert, dass sie sich klimafreundliches Bauen und Wohnen leisten können, und nicht durch die vermeintlich höheren Kosten für die Holzbauweise davon abgehalten werden.

Minderwertige Holzsortimente, von denen im Schweizer Wald mehr als genug nachwachsen (im Schweizer Wald wachsen jährlich ca. 10 Mio. m3 Holz nach, während davon nur 5 Mio. m3 genutzt werden), können für tragende Holzbauprodukte bisher nicht verwendet werden, sondern höchstens für kurzlebige, nicht-tragende Produkte wie zum Beispiel für Möbelplatten/Spanplatten oder Papier; also Anwendungen ohne lange CO2- Bindung. Noch schlechter und ein zunehmendes Problem: Diese minderwertigen Sortimente werden oft verbrannt statt stofflich genutzt. Deutlich sinnvoller wäre - aus Sicht der Wertschöpfung, der CO2-Speicherung und der Ökologie - die stoffliche Nutzung, insbesondere für langlebige Holzbauprodukte.

Ein weiteres Problem ist, dass für tragende Holzbauprodukte bisher nur hochwertiges Stammholz verwendet werden kann und zudem ist die Holzausbeute sehr tief, bei Brettsperrholz* zum Beispiel nur rund 30%, der Rest des Stammes fällt bei der Verarbeitung als Holzreste an. Die Tiefe Ausbeute macht das Produkt teurer und führt zusammen mit der Tatsache, dass nur hochwertiges Stammholz verwendet werden kann, zeitweise zu Knappheit von hochwertigem Stammholz und massiven Lieferengpässen und Preisexplosionen bei Holzprodukten (wie es 2021 der Fall war). Die Situation hat sich zwar normalisiert, kann sich aber künftig wiederholen, zumal hochwertiges Stammholz in Zukunft eher knapp wird (vor allem bei den Holzarten Fichte und Tanne, aus denen die meisten Holzbauprodukte hergestellt werden und deren Bestände aufgrund des Klimawandels zurückgehen).

* Brettsperrholz (BSP), oft auch CLT (Cross-laminated timber) genannt: Kreuzweise zu tragenden grossen Platten (bis 3x15m) verleimte Holzbretter. Die Produktion und Anwendung auf dem Bau sind z.B. hier schön zu sehen: https://www.schilliger.ch/produkte/platten/

Wie trägt die Idee zur Lösung des Problems bei?

Unser Scrimber*, das wir zurzeit entwickeln, ist ein disruptives tragendes brandneues Holzprodukt (Platten von bis zu 3x15 Meter) für den kostengünstigen nachhaltigen Bau (ganze Wände, Decken und Gebäude können damit gebaut werden), insbesondere ist es auch geeignet für urbanen Holzbau, Aufstockungen (Vorteil des geringen Gewichts von Holzbauteilen, schnellere Bauzeit gegenüber Beton, hoher Vorfertigungsgrad) und Holz-Hochhäuser. Auch ist es geeignet für anpassbare Bauten, sofern die Planung entsprechend erfolgt und lösbare Verbindungen, z.B. mit Schrauben, angewandt werden. Scrimber speichert maximal viel CO2 langfristig, ersetzt zudem CO2-intensiven Beton (Verhinderung von CO2-Emissionen) und nutzt Holz- und Waldressourcen höchst effizient; das heisst die Holzausbeute ist viel höher als bei bisherigen Holzbauprodukten und es können minderwertige Holzsortimente und Holzreste genutzt werden, die sonst oft nur verbrannt werden. Es handelt sich bei der Scrimber-Herstellung also um ein Upcycling (und Scrimber-Bauteile können nach dem Gebäude-Rückbau als ganze Bauteile wiederverwendet oder recycelt werden). Und dank der effizienten Holznutzung wirken wir der Holzknappheit und Engpässen bei der Holzverfügbarkeit entgegen, vermindern den Druck auf den Wald und fördern somit die Biodiversität. Ein weiterer Effekt der effizienten Holznutzung, zusammen mit dem effizienten Produktionsprozess, ist der tiefe Preis von Scrimber. Dies erlaubt riesige Betonmengen zu ersetzen und ermöglicht eine klimafreundliche Bauweise, die sich auch einkommensschwache Haushalte leisten können, sei es im ländlichen oder urbanen Gebiet. Scrimber ist somit auch vom sozialen Standpunkt her sehr vorteilhaft und ist ein entscheidender Schritt Richtung CO2-neutralen Städten.

* Scrimber = “Scrimmed Timber” = Bauholz aus Spreisseln: Das Holz wird zu Spreisseln zerspreisselt, die dann beleimt und zu Platten (oder alternativ zu Balken) gepresst werden.

Wer wird von der Lösung profitieren und wie?

Das Klima und die Umwelt profitieren stark von Scrimber (wie an anderen Stellen detailliert erklärt wird), sowie alle Leute und Bauherrschaften (z.B. städtische Baubehörden), die sich bisher aus preislichen Gründen für konventionelle Bauweisen entschieden haben – oder den Holzbau und dessen Leistungsfähigkeit und grossen Fortschritte schlicht noch zu wenig kannten. Sie alle können mit Scrimber klimagerecht und sehr kostengünstig bauen. Ausserdem profitiert die Schweizer Holzindustrie und die einheimische Wertschöpfung, da minderwertiges Holz statt verbrannt oder für kurzlebige Produkte nun für Scrimber – ein hochwertiges langlebiges tragendes CO2-speicherndes Produkt - verwendet werden kann.

Wie trägt die Idee zum Ziel der Klimagerechtigkeit bei?

Einerseits indem es umweltfreundliches Bauen wesentlich kostengünstiger macht (und somit den am meisten vom Klimawandel Betroffenen ein klimagerechteres Leben besser ermöglicht) und anderseits indem es CO2 speichert und CO2 verhindert. Scrimber wirkt also gleich doppelt mit folgenden beiden Mechanismen betreffend CO2:

Direkte Speicherwirkung: Das Scrimberbauteil speichert pro Kubikmeter 1 t CO2 in Form von im Holz gespeichertem Kohlenstoff langfristig in der Gebäudestruktur. Langfristig wollen wir rund pro Jahr rund 2 Millionen Kubikmeter Scrimber herstellen, was 2 Mio. Tonnen gespeichertem CO2 entspricht. Die Wirkung ist also gewaltig!
Indirekte THG-Reduktion: Mit Scrimber ersetzen wir Beton beim Gebäudebau (und andere CO2-intensive Baustoffe wie Stahl und Backsteine) und verringern so indirekt (graue Energie) den CO2-Ausstoss. Auch da ist die Wirkung infolge der grossen Scrimbermengen riesig.

Ein weiterer positiver Effekt besteht zur Energieeffizienz: Scrimber hat den Vorteil, dass es Heizenergie reduziert, weil es viel besser dämmt als Beton (und somit hilft, Heizkosten zu reduzieren, welche gerade für Leute mit tiefem Einkommen oft eine erhebliche finanzielle Belastung sind). Gegenüber BSP hat Scrimber zudem den Vorteil, dass die Herstellung weniger energieintensiv ist. Dies, weil für die Trocknung der Scrimber-Spreissel weniger Energie nötig ist als für die Trocknung der Holzbretter, aus denen BSP besteht. Ausserdem werden wir die Trocknungs-Wärmeenergie für die Trocknung aus dem Verbrennen von Holz-Produktionsabfällen gewinnen oder mit erneuerbarem Strom erzeugen

Welche Personen/Organisationen gibt es in Eurem Team und was ist ihre Rolle?

Scrimber CSC ist Initiatorin des Projekts und hat die Federführung. Wir sind in unserem Startup 7 Angestellte und die 4 im Projekt involvierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind:

Stefan Zöllig, Gründer, Initiator und Geschäftsführer von Scrimber. Im Projekt wird er koordinativ dabei sein und punktuell unterstützen, mit Schwerpunkt für die Kontaktaufnahme zu ihm bekannten stätischen Baubehörden (namentlich in Zürich) und die Abstimmung mit dem Projektpartner Timbatec (s. unten). Er ist Scrimber-Initiator, ist gelernter Schreiner und Holzbauingenieur, der mehrere Unternehmen (auch Startups) im Holzsektor gegründet und erfolgreich aufgebaut hat und somit sehr wertvolle Erfahrungen im Aufbau von Unternehmen einbringt. Er hat 27 Jahre Erfahrung als Holzbauingenieur und hat ein äusserst breites Netzwerk in der Branche und ist in den Holzverbänden tätig.
Tobias Depnering, Mitglied der Geschäftsleitung und zuständig für die Geschäfts- und Produktentwicklung. In diesem Projekt ist er zuständig für die Koordinierung und Planung der Prototypen-Herstellung. Er ist gelernter Zimmermann und hat zudem einen Master in Holztechnologie und einen in Forst- und Umweltwissenschaften. Er hat 15 Jahre Berufserfahrung in diesen Bereichen sowie beim CO2-Zertifikaten-Handel und bei der Klimaprojektentwicklung und den damit verbundenen sozialen Aspekten bei diesen Projekten. Er ist bei Scrimber u.a. zuständig für die Erstellung von Ökobilanzen und die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP).
Dr. Bettina Franke, Leiterin für Forschung und Marketing, bringt im Projekt die Sicht des Marketings ein (im dem Sinne, dass Prototypen-Demonstrationen und Musterbauten auch ein Marketinginstrument sind) und ist zuständig für die Kommunikation des Projekts. Das geschieht über unsere zahlreichen Kommunikationskanäle und dabei wird selbstverständlich, bei Gutheissung unseres Gesuches, die Förderung durch den Booster und die Innosuisse wohlwollend erwähnt. Bettina Franke ist promovierte Bauingenieurin mit Spezialisierung im Holzbau und hat 22 Jahre Berufserfahrung. Unter anderem arbeitete sie viele Jahre bei der mit Scrimber CSC zusammenarbeitenden Forschungs- und Entwicklungsabteilung der Berner Fachhochschule (BFH) in Biel und kennt somit die Personen und die Einrichtungen dort bestens. Sie ist Autorin zahlreicher wissenschaftlicher Vorträge und Publikationen.
Albert Beeler, Co-Gründer und Projektleiter. Er leitet bei Gutheissung dieses Innovation Booster FUS-Projekt und erstellt die Beispielliste mit Demonstrationen von Prototypen/Musterbauten und untersucht die die Anforderungen an diese (s. nächste Frage). Er ist gelernter Möbelschreiner und arbeitete in der Holzindustrie (Produktentwicklung) und in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung der Berner Fachhochschule in Biel. Er kennt darum bestens die BFH-Leute und die dortigen Labore, die einen Bezug zu Scrimber haben. Das Soziale ist Albert Beeler auch im Privaten ein wichtiges Anliegen; so machte er als Freiwilliger einmonatige Einsätze in der Entwicklungshilfe in Afrika und in der Flüchtlingshilfe in Polen/Ukraine (Ukraine-Krieg) und in Armenien (Flüchtlingshilfe für die Vertriebenen aus Berg-Karabach).

Unsere (Forschungs)partner im Projekt sind folgende:

Berner Fachhochschule für Wirtschaft in Bern (Forschungspartner). Prof. Dr. Claus Noppeney (https://www.bfh.ch/de/ueber-die-bfh/personen/cc3f4xedwxhl/) vom Institut für Innovation and Entrepreneurship wird uns in diesem Projekt mit seiner ganzen grossen Expertise und langjährigen Erfahrung zur Seite stehen zum Thema soziale Innovation/Mainstreaming und die wirtschaftliche Sicht mit einbringen. Wir arbeiteten mit ihm bereits früher gut zusammen im Rahmen von Studenten-Semesterarbeiten.
Timbatec, Holzbauingenieurbüro Hat rund 60 Mitarbeiter mit dem Hauptsitz in Thun und mit Niederlassungen u.a. in Bern und Zürich. Durch Timbatec bzw. dessen Mitinhaber Stefan Zöllig werden wir den Kontakt zu den Baubehörden herstellen. Im Speziellen zu jenen der Stadt Zürich, mit denen Timbatec schon verschiedentlich zusammenarbeitete. Und über das grosse Netzwerk von Timbatec werden wir Gesprächs-/Interviewpartner finden zum Thema, wie Prototypen bzw. Musterbauten aussehen sollen für deren wirkungsvolle Demonstration. Zudem, über die Prototypenphase hinaus gedacht, wird Timbatec behilflich sein bei der Bekanntmachung von Scrimber und das grosse Timbatec-Netzwerk wird hilfreich sein bei der Markteinführung. Link zur Firma: www.timbatec.ch

Nicht direkt Projektpartner, aber entscheidend in unsere Scrimber-Aktivitäten involviert (schwerpunktmässig in die technische Produkt- und Prozessentwicklung und in geringem Masse auch im Bereich Marktforschung, während es im vorliegenden Projekt ja um die soziale Innovation geht) und darum hier erwähnt sei die Berner Fachhochschule für Architektur, Bau und Holz (BFH-AHB) in Biel. Sie wird die Spreissel herstellen, aus welchen dann die Prototypen hergestellt werden, von denen im vorliegenden Projekt die Rede ist. Auf diesem Link ist die intensive Zusammenarbeit zwischen der BFH und Scrimber CSC schön aufgezeigt: https://www.bfh.ch/de/aktuell/news/2024/scrimber-innovatives-holzprodukt/

Ebenfalls nicht direkt Projektpartner, aber ein Netzwerk, auf das wir im Projekt zurückgreifen können, ist die Interessengemeinschaft IG Scrimber, die hier ebenfalls kurz erwähnt sei. Die IG wurde im August 2022 auf Initiative von Stefan Zöllig als Verein gegründet und hat ca. 25 Mitglieder: Von Waldbesitzern, Sägereien, Holzbauingenieurbüros (Timbatec ist IG-Mitglied) und Holzbauern über die Holzindustrie, Forschungsinstitutionen und Hochschulen (die Berner Fachhochschule BFH-AHB in Biel ist IG-Mitglied) bis hin zu Architekten, Investoren und interessierten Standortgemeinden (für unsere erste industrielle Scrimber-Pilotanlage). Natürlich können wir im vorliegenden Projekt bei Bedarf auf das ganze Netzwerk der IG zurückgreifen.

Wurde die Idee (in Varianten) bereits getestet? Wenn ja, mit welchen Erkenntnissen?

Ja, Scrimber wurde im Kleinen getestet. Konkret plante und baute die BFH-AHB eine grosse 6 Tonnen schwere Zerspreisselungsmaschine, auf welcher die Holzspreissel für Scrimber hergestellt werden. Die Spreisselherstellung funktioniert grundsätzlich gut, wir werden sie aber noch weiter optimieren. Aus den Spreisseln wurden Muster/kleine Prototypen von 20x400x600mm Grösse hergestellt und somit der Konzeptnachweis (Proof of concept) für Scrimber im Kleinmasstab erbracht.

Woran möchtet ihr während des Boosters arbeiten (z. B. Machbarkeitsstudie, Entwicklung eines klimagerechten Geschäftsmodells, Bau eines ersten Prototyps, Test-Mainstreaming usw.)? Was werdet ihr am Ende des Boosters liefern?

Nach den kleinen Prototypen von 20x400x600mm geht es nun darum, grössere Prototypen herzustellen (s. unten: die Herstellung selbst ist nicht Bestandteil des Projekts, die Planung und Koordination dazu aber schon). Ideal wäre es natürlich möglichst grosse Prototypen herzustellen, um überzeugend die Praxistauglichkeit zu demonstrieren sowie ganze grosse Musterbauten (z.B. ein ganzes Scrimber-Haus) zu erstellen – dies würde das Durchstarten von Scrimber vermutlich unterstützen (wenn auch offen ist, in wie starkem Ausmass). Das Herstellen von grossen Prototypen ist aber sehr aufwendig und teuer. Entsprechend ist es wichtig, die Prototypen zwar so gross wie nötig zu machen, aber und so klein wie möglich, um die Kosten und den Aufwand nicht zu gross werden zu lassen. Darum untersuchen wir im Projekt, bevor wir ca. im April 2024 die Prototypen herstellen, wie die Anforderungen an die Prototypen sind (hinsichtlich deren Demonstration/Präsentation) und an die Musterbauten. Das heisst es geht darum herauszufinden, wie wir mit verhältnismässigem Aufwand dank Prototypen und Musterbauten Scrimber zum Durchbruch verhelfen können.

Konkret werden wir z.B. die Anforderungen an die Anpassbarkeit der Scrimber-Gebäude untersuchen und vor allem auch die Erfordernisse an die Grösse evaluieren wir (immer Muss und Soll, um in Varianten zu denken). Das heisst also zu untersuchen, wie gross

Die Prototypen als einzelne Bauteile sein sollen/müssen, um potenzielle Kunden und Anwender zu überzeugen
Wie Musterbauten aussehen sollen/müssen bzw. ob es reicht, nur einzelne Scrimber-Bauteile zu verbauen.

Aus b) kann auch die Menge der herzustellenden Prototypen abgeleitet werden (falls wir z.B. eine ganze Autogarage bauen wollen, braucht es viel grössere Mengen an Prototypen als wenn nur einzelne Scrimberbauteile verbaut werden). Auch hier werden wir wieder zwischen Muss und Soll unterscheiden.

Um Ideen zu generieren, wie wir unsere Prototypen demonstrieren bzw. Musterbauten gestalten möchten, erstellen wir eine Liste mit Beispielen, wie Bauprodukte anderswo demonstriert/präsentiert werden. Ein Beispiel einer kleinen einfachen Demonstration ist z.B. das Materialarchiv (www.materialarchiv.ch), wo Muster/sehr kleine Prototypen demonstriert werden. Am andern Ende der Skala – also ein Beispiel einer grossen Demonstration - ist die Ausstellungshalle/das Forum der Firma Doka in Österreich, die Stefan Zöllig und der hier Schreibende Albert Beeler besichtigen durften. Die Halle ist grösser als eine Dreifach-Turnhalle, wo ihre Bauprodukte in Originalgrösse und 1:1 praktisch angewendet demonstriert werden (https://www.doka.com/de-CH/solutions/Doka_Forum). Solche Beispiele sollen Denkanstösse liefern.

Für die Ausgestaltung von Prototypen/Musterbauten und die Liste mit Beispielen werden wir einerseits recherchieren (Internet, Fachliteratur) und anderseits Gespräche führen u.a. mit:

Zimmereien und Holzbauer (die z.T. schon in die Scrimberentwicklung involviert und IG-Mitglieder sind)
Potenziellen Kunden
Dem Kompetenzbereich Management und Marktforschung and der BFH-AHB. Wir arbeiteten schon mit diesem Kompetenzbereich zusammen und kennen die Leute dort
Baubehörden, namentlich der Stadt Zürich
Firmen/Institutionen die Bauprodukte demonstrieren/präsentieren

Nochmals zusammenfassend, was wir am Ende des Projekts konkret liefern werden (das Fördergeld wird für diese drei Sachen verwendet werden):

Ausgestaltung von Prototypen/Musterbauten ist definiert (Muss und Soll)
Beispielliste mit Prototypen und Musterbauten zwecks Demonstration von Bauprodukten
Koordination und Planung der Prototypenherstellung (die Herstellung auf externen Anlagen selber ist nicht Bestandteil dieses Projektes, weil das kostenintensiv ist und das Förderbudget des Innovation Booster FUS übersteigen würde; die Finanzierung für die Prototypenherstellung ist aber gesichert). Dazu gehört die Mithilfe bei der Entwicklung eines Vereinzelungsverfahrens für die Spreissel, welche für die Prototypenherstellung notwendig ist.

Was erhofft ihr Euch von dem Booster (z. B. Suche nach bestimmten Partner:innen, Expert:innenunterstützung usw.)?

Für die Bekanntmachung (z.B. bei städtischen Baubehörden) und den erfolgreichen Markteintritt von Baumaterialien wie es bei Scrimber der Fall ist, sind Prototypen und Musterbauten sehr wichtig – das ist uns bewusst. Wir sind uns aber im Unklaren darüber und diskutieren oft, wie die Prototypen und Musterbauten aussehen sollten/müssen (z.B. Mindestgrösse Soll/Muss), um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Das werden wir in diesem Projekt untersuchen und wären da froh um Unterstützung vom Booster. Z.B. Experten beim Thema Vermarktung (namentlich von Bauprodukten) oder Leuten mit einem guten Netzwerk zu städtischen Baubehörden und Genossenschaften, die uns dort mit den richtigen Personen (namentlich im Bereich vom günstigen und sozialen Wohnungsbau) vernetzen können. Dies mit dem Ziel, dass wir mit diesen Gespräche führen können und bei Interesse Scrimber näher zeigen und im Idealfall in einem ihrer Bauprojekte verbauen können.

Um unsere Prototypen herzustellen, braucht es spezielle Anlagen und Pressen, von denen es europaweit nur wenige gibt. Einige kennen wir und sind auch schon in Kontakt dahin. Falls es aber weitere Anlagen gibt, die wir noch nicht kennen, ist uns jeder Hinweis von Seiten Booster natürlich sehr willkommen.

Wen brauchst du als Expert:in, um die Idee weiter voranzutreiben?

Experten für die Produkte-Vermarktung, idealerweise von Bauprodukten. Dies, damit wir auch die externe Sicht darauf haben, wie Prototypen/Musterbauten konkret aussehen sollten. Und selbstverständlich sind wir auch froh um jede weitere Empfehlung und Hilfe zur Vermarktung über die Phase der Prototypen und Musterbauten hinaus. Zudem wäre ein Experte hilfreich von Seiten Stadt/Genossenschaft oder von Seiten des sozialen Wohnungsbaus. Dies hinsichtlich Anforderungen der Anpassbarkeit der (künftigen Scrimber)Gebäude, sei es für den Neubau, Umbau oder Aufstockungen. Diese Anforderungen lassen wir dann einfliessen, wenn wir die Ausgestaltung der Musterbauten definieren.

Wie viel Budget fordert ihr von uns für was? (maximal CHF 21’000 + CHF 4’000 für Expert:innen-Gutscheine ). Im Nachtrag kann diese Summe nicht mehr erhöht werden, bitte kalkuliert daher genau. Die Summe fliesst nicht in ein Bewertungskriterium ein, sie hat also keinen Einfluss auf die Entscheidung, ob eine Idee gefördert wird oder nicht. Warum wir fragen: Wenn eine Idee von Anfang an weniger Budget braucht, können wir mehr Ideen fördern.

Da es ein aufwand- und kostenintensives Projekt ist und wir gut Expertenhilfe gebrauchen können, erbitten wir den Maximalbetrag, also CHF 21’000 + CHF 4'000.

Die Förderung würde uns sehr helfen und wir danken für die wohlwollende Prüfung unseres Gesuches.

*Scrimber = “Scrimmed Timber” = Bauholz aus Spreisseln: Das Holz wird zu Spreisseln zerspreisselt, die dann beleimt und zu Platten oder Balken gepresst werden.