PHASEN
THE RED CUBE
Das Forschungs- und Testgebäude dient der bauphysikalischen und konstruktiven Weiterentwicklung.
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- 4 Geschosse
- 12 × 12 × 12 Meter
- 82 Messstationen
- reale Langzeitdaten
- Gebäudeklasse 4
- Entwicklung
Aufbauend auf den durchweg positiven Erfahrungen aus dem eingeschossigen Dorf Smart Castle 1.0 mit acht Häusern in unserer Region, entwickelt sich Smart Castle stetig weiter. Durch zahlreiche Gesetzesänderungen und Vorschriften in der Bauwelt passen wir uns diesen an. Dabei geht es um die Konstruktion von Decken- und Dachaufbauten über Brand- und Witterungsschutzlösungen bis hin zum Materialverhalten, Schall- und Wärmeschutz.
Doch ist die vorgeschriebene Theorie im Holzbau umsetzbar und funktioniert diese in der Praxis?
Wir möchten mehr und stellen uns die Frage, können wir auch bei einer viergeschossigen Bauweise alle Anforderungen erfüllen? Die Antwort liefert unser Testhaus.
VIDEO ZEITRAFFER RED CUBE
TESTGEBÄUDE
Forschungs- und Validierungsgebäude für den mehrgeschossigen Holzbau Gebäudeklasse 4
Auf dem Firmengelände von Smart Castle entsteht derzeit ein viergeschossiges Forschungs- und Validierungsgebäude in monolithischer Smart-Castle-Bauweise. Mit einer Gebäudegeometrie von 12 × 12 × 12 Metern dient das Bauwerk als technische Entwicklungsplattform für den mehrgeschossigen modularen Holzbau der nächsten Generation.
Im Fokus steht die systematische Weiterentwicklung der Smart-Castle-Konstruktion unter realen Nutzungs- und Umweltbedingungen. Untersucht werden bauphysikalische, konstruktive und prozessbezogene Eigenschaften des Systems mit dem Ziel, belastbare Erkenntnisse für den wirtschaftlichen und skalierbaren Holzbau zu gewinnen.
Bauphysikalische Langzeitvalidierung in Echtzeit
Das Gebäude wird vollständig mit 82 eigens entwickelten Messstationen – intern als „Bienchen“ bezeichnet – ausgestattet. Die Sensorik erfasst kontinuierlich bauphysikalische und gebäudetechnische Parameter über sämtliche Geschosse hinweg.
Erfasst werden unter anderem:
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- Temperaturverläufe
- Material- und Luftfeuchtigkeit
- Schallübertragung zwischen Bauteilen
- Raumklima und Luftqualität
- Energieverbrauch und energetische Effizienz
Die Messdaten werden in Echtzeit ausgewertet und direkt in die Weiterentwicklung der Smart-Castle-Systeme integriert. Besonderes Augenmerk liegt auf dem Zusammenspiel von Gebäudehülle, monolithischer Holzkonstruktion, Feuchtemanagement und dezentraler Lüftungstechnik.
Systementwicklung unter Praxisbedingungen
Mit dem Forschungsgebäude werden zahlreiche technische Entwicklungen erstmals unter realen Einsatzbedingungen erprobt und validiert. Dazu zählen unter anderem:
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- die Integration eines mehrgeschossigen Aufzugssystems
- ein neu entwickeltes 24-Volt-Gleichstromversorgungssystem zur energieeffizienten Versorgung elektrischer Verbraucher
- die digitale Dokumentation und Auswertung sämtlicher Fertigungs- und Montageprozesse zur Optimierung von Planung, Vorfertigung und Ausführung
Das Gebäude dient damit als reale Prüf- und Entwicklungsumgebung zur Validierung theoretischer Berechnungen, bauphysikalischer Annahmen und konstruktiver Systemlösungen.
Entwicklungsplattform für Brandschutz, Statik und Montageprozesse
Eine besondere technische Herausforderung stellt die konsequent monolithische Holzbauweise dar. Die Konstruktion lässt sich nur eingeschränkt in klassische Schichtaufbauten oder bestehende Systemdefinitionen einordnen und erfordert daher neue Bewertungs- und Nachweisansätze.
Insbesondere in den Bereichen Brandschutz, Statik und Bauphysik wurden umfangreiche Abstimmungen, Ersatzversuche und praxisnahe Prüfverfahren durchgeführt, um die Systemeigenschaften unter realen Bedingungen zu validieren.
Das Forschungsgebäude entwickelt sich dadurch bereits heute zu einem technischen Referenzprojekt für Fachplaner, Prüfingenieure und den modernen mehrgeschossigen Holzbau.
Smart Castle 3.0 – Entwicklungsplattform für skalierbaren Holzbau
Das viergeschossige Muster-, Forschungs- und Präsentationsgebäude verbindet Systementwicklung, Langzeitvalidierung und praktische Anwendung in einem integrierten Gesamtkonzept.
Neben der Nutzung als Referenzobjekt für Kunden, Partner und Fachplaner dient das Gebäude insbesondere als Entwicklungsplattform für neue konstruktive, bauphysikalische und digitale Lösungen im modularen Holzbau.
Mit Smart Castle entsteht die Grundlage für den skalierbaren Einsatz monolithischer Holzbausysteme im mehrgeschossigen Wohnungsbau sowie in Büro-, Gewerbe- und kommunalen Gebäuden – wirtschaftlich, datenbasiert und industriell vorbereitbar.
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PHASE 01 – Forschung & Systementwicklung
Entwicklung der monolithischen Smart-Castle-Bauweise für den mehrgeschossigen modularen Holzbau.
Im ersten Entwicklungsschritt standen die konstruktive Systementwicklung, die bauphysikalische Auslegung sowie die digitale Planung der Smart-Castle-Bauweise im Mittelpunkt. Ziel war die Entwicklung eines reproduzierbaren Holzbausystems mit hoher Vorfertigung, reduzierter Materialkomplexität und optimierten Montageprozessen.
Parallel wurden erste Erkenntnisse zu Statik, Brandschutz, Feuchtemanagement und serieller Fertigung in die digitale Systemplanung integriert.
2023
2
PHASE 02 – Genehmigung & technische Nachweise
Brandschutz, Statik, Bauphysik und Systemnachweise.
In dieser Projektphase erfolgte die technische und baurechtliche Vorbereitung des Forschungsgebäudes. Besonderes Augenmerk lag auf der Entwicklung geeigneter Nachweisverfahren für die monolithische Holzbauweise.
Durch intensive Abstimmungen mit Fachplanern, Prüfingenieuren und Behörden konnten konstruktive, brandschutztechnische und bauphysikalische Anforderungen für den mehrgeschossigen Holzbau definiert und validiert werden.
2023-2024
3
PHASE 03 – Gründung & Infrastruktur
Punktfundamente, Tragstruktur und technische Gebäudeinfrastruktur.
Mit der Ausführung der Gründungsarbeiten begann die praktische Umsetzung des Forschungs- und Testgebäudes. Die vorbereitete Tragstruktur bildet die Grundlage für die spätere Montage der modularen Holzkonstruktion.
Parallel wurden die technischen Voraussetzungen für Energieversorgung, Sensorintegration und digitale Datenerfassung geschaffen.
MAI 2025
4
PHASE 04 – Tragwerk & Rohbaumontage
Montage der monolithischen Holzkonstruktion.
In dieser Bauphase erfolgte die Montage der tragenden Holzbauelemente in Smart-Castle-Bauweise. Durch die hohe Vorfertigung konnten die einzelnen Konstruktionselemente präzise und effizient montiert werden.
Der Rohbau dient gleichzeitig als Untersuchungsgrundlage für das Verhalten der monolithischen Konstruktion unter realen Bedingungen.
OKTOBER 2025
5
PHASE 05 – Gebäudehülle & Dachkonstruktion
Feuchtemanagement, Luftdichtheit und thermische Gebäudehülle.
Mit der Fertigstellung der Gebäudehülle wurden die Voraussetzungen für die bauphysikalische Langzeitvalidierung geschaffen. Besonderes Augenmerk liegt auf dem Zusammenspiel von Konstruktion, Dämmwirkung, Luftdichtheit und Feuchteverhalten.
Die Dach- und Fassadenkonstruktion bildet dabei einen wesentlichen Bestandteil des gesamtheitlichen Energiekonzeptes.
JANUAR 2026
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PHASE 06 – Sensorintegration & Messsysteme
Bauphysikalische Echtzeitmessung.
Im gesamten Gebäude werden 82 eigens entwickelte Messstationen installiert. Die Sensorik erfasst kontinuierlich Daten zu Temperatur, Feuchtigkeit, Schallübertragung, Raumklima und Energieeffizienz.
Die gewonnenen Daten dienen der bauphysikalischen Langzeitvalidierung sowie der Weiterentwicklung der Smart-Castle-Systeme für den mehrgeschossigen Holzbau.
FEBRUAR 2026
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PHASE 07 – Gebäudetechnik & Energieversorgung
Dezentrale Gebäudetechnik und energieeffiziente Versorgungssysteme.
In dieser Projektphase erfolgt die Integration der technischen Gebäudeausstattung. Dazu zählen unter anderem Lüftungssysteme, elektrische Versorgung, Steuerungstechnik sowie das neu entwickelte 24-Volt-Gleichstromsystem.
Ziel ist die Untersuchung energieeffizienter Versorgungskonzepte innerhalb der monolithischen Smart-Castle-Bauweise.
MÄRZ 2026
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PHASE 08 – Innenausbau
Innenausbau, Oberflächenfertigung und funktionale Raumintegration.
In dieser Projektphase erfolgt der finale Innenausbau des Forschungs- und Testgebäudes. Dazu gehören die Ausführung der Trockenbauarbeiten, das Spachteln und Schleifen der Wandflächen sowie die anschließende Oberflächenbeschichtung und Endbearbeitung.
Parallel erfolgt die schrittweise Integration der finalen Innenausstattung und Möblierung. Das Gebäude wird dabei in unterschiedliche Nutzungsbereiche gegliedert, darunter Büro- und Seminarflächen sowie eine vollständig ausgestattete Wohneinheit.
Der Innenausbau dient gleichzeitig der praktischen Validierung funktionaler Raumkonzepte innerhalb der Smart-Castle-Bauweise und bildet die Grundlage für die spätere Nutzung des Gebäudes unter realen Bedingungen.
AUGUST 2026
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PHASE 09 – Langzeitmessung & Weiterentwicklung
Datenauswertung und Systemoptimierung.
Das Forschungsgebäude dient langfristig als Entwicklungs- und Validierungsplattform für den mehrgeschossigen modularen Holzbau.
Die kontinuierliche Auswertung realer Gebäudedaten ermöglicht die Optimierung von Bauphysik, Energieeffizienz, Materialverhalten, Montageprozessen und Systemkomponenten.
So entsteht eine belastbare Grundlage für den skalierbaren Einsatz der Smart-Castle-Bauweise in Wohn-, Büro- und kommunalen Gebäuden.
THE RED CUBE
FORSCHUNG
2023
KONSTRUKTION
2023 – 2024
UMSETZUNG
2025 – 2026