NEST Beyond.Zero

• Research unit: SFOE
• Project number: SI/503003-WP16

Short description (German)

In diesem Arbeitspaket wird eine neue NEST-Gebäudeeinheit, Beyond.Zero, innerhalb der NEST-Demonstrationsplattform der Empa errichtet. Diese Einheit wird als Fast-Track-Umgebung für die Skalierung von Innovationen im Bereich der Negativemissionstechnologien unter Verwendung von Pflanzenkohle im Bauwesen dienen. Durch die enge Zusammenarbeit zwischen den Forschungsgruppen der Empa, dem NEST-Team, Industriepartnern und Behörden schafft dieses Arbeitspaket eine einzigartige Gelegenheit, die Lücke zwischen Forschung und Praxis zu schliessen und die Entwicklung von Strategien zu unterstützen, die einen breiten Einsatz der vorgeschlagenen Negativemissionstechnologien ermöglichen. NEST hat sich als leistungsstarker Katalysator für die Beschleunigung von Innovationen im Bauwesen erwiesen. Die in diesem Arbeitspaket entwickelten neuartigen Materialien und Technologien erfordern eine kontrollierte Testumgebung, in der sie sicher validiert werden können. Gleichzeitig wird die hohe Sichtbarkeit von NEST in der Schweiz und auf internationaler Ebene die Öffentlichkeitsarbeit stärken und die Akzeptanz dieser Innovationen fördern. Der etablierte Upscaling-Prozess folgt einem transdisziplinären Ansatz, der Partner aus der gesamten Wertschöpfungskette von der Forschung bis zur Markteinführung einbezieht. Die in Beyond.Zero vorgesehenen neuen Materialien erfordern angepasste Fertigungsprozesse und spezielle Maschinen. Die erste Skalierungsphase konzentriert sich auf kleine Produktionslinien innerhalb der Forschungslabore. In einer zweiten Phase werden die Materialien und Systeme auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse optimiert und die Produktionsprozesse im Hinblick auf eine höhere Effizienz weiterentwickelt, um sie bis zur industriellen Umsetzung voranzubringen. Die Beteiligung von Implenia, einem führenden Bauunternehmen, ist für diesen Übergang von entscheidender Bedeutung. Um die Marktakzeptanz zu beschleunigen und neue Initiativen im Immobiliensektor anzuregen, werden gezielte Kommunikationsaktivitäten und Veranstaltungen organisiert.

Short description (English)

This WP will establish a new NEST building unit, NEST Beyond.Zero, within Empa’s NEST demonstration platform. This unit will function as a fast-track environment for upscaling research innovations in Carbon Dioxide Removal (CDR) using biochar in the building and construction sector. Through close collaboration between Empa research groups (Empa-CA and Empa-BEMC), the NEST team (Empa-NEST), industrial partners (Implenia), and public authorities (ZH-AWEL), the project creates a unique opportunity to bridge the gap between research and practice and to support the development of policies enabling broad deployment of the proposed CDR strategies. NEST has proven to be a powerful catalyst for accelerating innovation in construction. The novel materials and technologies developed in this project require a controlled testing environment where they can be safely validated. At the same time, NEST’s high visibility in Switzerland and internationally will strengthen outreach efforts and promote acceptance of these innovations. Its established upscaling process follows a transdisciplinary approach, integrating partners across the value chain from research to market implementation. The new materials envisaged in Beyond.Zero demand adapted manufacturing processes and dedicated machinery. The first scaling phase will focus on small-scale production lines within the unit. In a second phase, materials and systems will be optimized based on lessons learned, and production processes will be redesigned for higher efficiency, advancing them toward industrial implementation. The involvement of Implenia, a leading construction contractor, is essential for this transition. To accelerate market uptake and stimulate new initiatives in the real-estate sector, targeted communication activities and dedicated events will be organized.

Short description (French)

Ce volet établit une nouvelle unité NEST, appelée NEST Beyond Zero, au sein de la plateforme de démonstration NEST d'Empa. Cette unité fonctionnera comme un environnement accélérateur destiné à faire passer à l'échelle les innovations de recherche en élimination du CO2, notamment par l'utilisation de biochar dans le secteur du bâtiment et de la construction. Grâce à une collaboration étroite entre les groupes de recherche d'Empa, l'équipe NEST, des partenaires industriels tels qu'Implenia et les autorités publiques du canton de Zurich, ce projet crée une opportunité unique de rapprocher recherche et pratique et de soutenir l'élaboration de politiques facilitant un déploiement large des stratégies CDR proposées. NEST a démontré sa capacité à accélérer l'innovation dans le domaine de la construction. Les nouveaux matériaux et technologies développés dans ce projet nécessitent un environnement de test contrôlé permettant leur validation en toute sécurité. Par ailleurs, la forte visibilité nationale et internationale de NEST renforcera les activités de sensibilisation et favorisera l'acceptation de ces innovations. Son processus d'upscaling repose sur une approche transdisciplinaire intégrant l'ensemble des acteurs de la chaîne de valeur, depuis la recherche jusqu'à la mise sur le marché. Les nouveaux matériaux envisagés dans Beyond Zero requièrent des procédés de fabrication adaptés et des équipements spécifiques. La première phase d'extension se concentrera sur des lignes de production à petite échelle au sein de l'unité. Dans une seconde phase, les matériaux et les systèmes seront optimisés à partir des enseignements tirés, et les procédés de production seront redéfinis pour gagner en efficacité, les rapprochant ainsi d'une mise en œuvre industrielle. La participation d'Implenia, acteur majeur du secteur de la construction, est essentielle pour assurer cette transition. Afin d'accélérer l'adoption sur le marché et de stimuler de nouvelles initiatives dans le secteur immobilier, des actions de communication ciblées et des événements dédiés seront organisés.

Short description (Italian)

Il WP16 istituirà una nuova unità edilizia NEST, NEST Beyond.Zero, all’interno della piattaforma dimostrativa NEST dell’Empa. Questa unità fungerà da ambiente fast-track per accelerare le innovazioni nella rimozione dell’anidride carbonica (CDR) tramite l’uso di biochar nel settore dell’edilizia e delle costruzioni. Grazie alla stretta collaborazione tra i gruppi di ricerca dell’Empa (Empa-CA ed Empa-BEMC), il team NEST (Empa-NEST), i partner industriali (Implenia) e le autorità pubbliche (ZH-AWEL), il progetto crea un’opportunità unica per colmare il divario tra ricerca e pratica e per sostenere lo sviluppo di politiche che permettano un’ampia diffusione delle strategie CDR proposte. NEST ha dimostrato di essere un potente catalizzatore per accelerare l’innovazione nel settore delle costruzioni. I nuovi materiali e le nuove tecnologie sviluppati in questo progetto necessitano di un ambiente di test controllato in cui possano essere validati in condizioni di sicurezza. Al tempo stesso, l’elevata visibilità di NEST in Svizzera e a livello internazionale rafforzerà le attività di sensibilizzazione e favorirà l’accettazione di queste innovazioni. Il suo processo consolidato di upscaling segue un approccio transdisciplinare, integrando partner lungo l’intera catena del valore, dalla ricerca all’implementazione sul mercato. I nuovi materiali previsti in Beyond.Zero richiedono processi di produzione adattati e macchinari dedicati. La prima fase di upscaling si concentrerà su linee di produzione su piccola scala all’interno dell’unità. In una seconda fase, i materiali e i sistemi saranno ottimizzati sulla base delle conoscenze acquisite e i processi produttivi verranno riprogettati per migliorarne l’efficienza, avanzando verso l’implementazione industriale. Il coinvolgimento di Implenia, uno dei principali appaltatori edili, è essenziale per questa transizione. Per accelerare la diffusione sul mercato e stimolare nuove iniziative nel settore immobiliare, saranno organizzate attività di comunicazione mirate ed eventi dedicati.