Professur Nachhaltiges Bauen / Sustainable Construction

Hebel, Dirk E. and Marc M. Angelil (eds.) (2016). Cities of Change Addis Ababa, 2nd and Revised Edition. Basel: Birkhäuser, 2nd and rev. ed.

Aiming to identify sustainable strategies―rather than upholding an a priori vision of an ideal city―the publication acknowledges the heterogeneous conditions of urban territories. This revised edition highlights questions of method and procedure that can be transferred to other ‘cities of change’, and covers recent developments, such as the increasing influence of China in African countries or the chances of high-density, low-rise developments.

Paganini, Romano (2016). Forschung: Der Pilz, aus dem die Mauern sind, in: Beobachter 11/, Zürich, Switzerland

An der ETH Zürich erforschen Architekten und Ingenieure das Potenzial von Pilzen. Sie sollen einst Plastik ersetzen. Die Prototypen sehen aus wie hellbraune Backsteine und riechen nach Grosis Estrich. Doch sie könnten das Industriematerial der Zukunft sein. «Es ist ein extrem vielversprechendes Material, dessen Potenzial wir noch gar nicht richtig abschätzen können», sagt ETH-Architekt Felix Heisel schwärmend.

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Hebel, Dirk E., Marta H. Wisniewska and Felix Heisel (2016). Stavění z odpadu, ERA21 03/2016 Udržitelný nerůst: 62–63.

Zahrada a pavilon budoucnosti ETH Curych na festivalu IdeasCity v New Yorku
en— Building from Waste. Future Garden and Pavilion ETH Zurich at IdeasCity, New York Dirk E. Hebel a Philippe Block / Katedra architektury ETH Curych

For the IDEAS CITY Festival in New York at the end of May, ETH Zurich constructed a 90 m² pavilion made from recycled beverage packaging. The project, led by ETH Zurich`s Assistant Professor Dirk E. Hebel and Professor Philippe Block, aims to show the immense potential of waste for the construction sector.

Ettlin, Anna (2016). Dirk E. Hebel: «Architektur ist eine Lebensphilosophie», in: coop Zeitung, 23.05.2015, Zürich, Switzerland

Dirk E. Hebel forscht über Baumaterialien der nächsten Generation. Sind Bambus, Pilze und Müll eine Alternative, wenn Stahl und Beton knapp werden? Er beschäftigt sich mit der Stadt der Zukunft, als Assistenzprofessor an der ETH Zürich und am Future Cities Laboratory in Singapur. Bekannt wurde Dirk E. Hebel (45) vor allem durch seine Arbeiten mit ungewöhnlichen Baumaterialien, die demnächst an der Architektur-Biennale in Venedig präsentiert werden. Wir müssen im 21. Jahrhundert zwei grosse Fragen beantworten: die Frage nach der Energie und die Frage nach den Ressourcen. In den letzten 150 Jahren haben wir uns angewöhnt, Materialien aus der Erdkruste zu entnehmen, zu brauchen und dann wegzuwerfen. Schon nach dieser relativ kurzen Zeit stossen wir damit an die Grenzen des Möglichen. Sand, der wichtigste Zuschlagstoff des Betons, wird zum Beispiel zunehmend knapp. Allein Marokko hat in den letzten Jahren 50 Prozent seiner Strände verloren. So geht es nicht mehr. Wir müssen Ansätze entwickeln, wie und mit welchen Materialien wir in Zukunft bauen wollen.

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Himmelreich, Jørg, Elias Baumgarten (2016), Kontextwechsel = Ideentransfer, in: Archithese Bildungslandschaften, Juni-August 2016, Zürich, Switzerland

In seinen Studio für Architektur und Konstruktion an der ETH Zürich möchte Dirk Hebel Studierende für einen verantwortungsvollen Umgang mit gegebenen Ressourcen sensibilisieren und daraus neue Entwurfs- und Konstruktionsprinzipien ableiten, welche den vorgefundenen Kontext mit seinen verfügbaren Materialien, Wissen, klimatischen Bedingungen, sowie kulturellen und sozialen Gefügen respektieren.

Essay Series: Engineering bamboo – a green economic alternative Part 1 Professorship of Architecture and Construction Dirk E. Hebel: Steel-reinforced concrete is the most common building material in the world, and developing countries use close to 90 per cent of the cement and 80 per cent of the steel consumed by the global construction sector. However, very few developing countries have the ability or resources to produce their own steel or cement, forcing them into an exploitative import-relationship with the developed world. Out of 54 African nations, for instance, only two are producing steel. The other 52 countries all compete in the global marketplace for this ever-more-expensive, seemingly irreplaceable material.

Hebel, Dirk (2016). From break to breakthrough – operating in large-scale metabolic systems, in Breakthroughs – Ideas at ETH Zurich that shaped the world, Gerd Folkers, Martin Schmid (Hg.), ETH Zürich, Chronos Publishers, Zürich, Switzerland.

Every day and perhaps even every hour, there’s a scientist somewhere in the world making the next scientific breakthrough. Indeed, scientific development cannot take place in a vacuum; rather it thrives in an environment that offers inspiration and the necessary framework. One such place is ETH Zurich; it has flourished in this role over the course of its more than 150-year history. It is not presumptuous to claim that Peter Baccini in the 1980s and 90s as Head of Research at Eawag in Dübendorf (Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology),developed the scientific fundamentals, tools and concepts of a radical paradigm shift in the waste management strategy of Switzerland that came to regard waste as a recurring resource and no longer solely as an undesirable substance to be disposed of. The pioneering innovation of his work was a new Swiss waste management model in 1986, which was not concerned with technical proposals for solutions to existing problems per se, but rather focused on formulating visionary social objectives of how waste can become an important part of the material management in our habitat.

Hebel, Dirk E., Melakeselam Moges, Zara Gray, in collaboration with Something Fantastic (2015). SUDU – the Sustainable Urban Dwelling Unit, Manual and Research, Ruby Press, Berlin, Germany

SUDU―the Sustainable Urban Dwelling Unit―is a full-scale prototype for an affordable, two-story house built with local materials and traditional building techniques in Ethiopia’s capital, Addis Ababa. Developed in a collaborative endeavor between the Ethiopian Institute of Architecture, Building Construction and City Development and ETH Zurich, SUDU ties in with the rich tradition of loam construction while at the same time taking a fresh look at how to adapt this tradition to contemporary needs. Recapitulating SUDU’s idiosyncratic construction process in two lavishly illustrated volumes, this publication details the building techniques employed, such as rammed earth, mud bricks, and timbrel vaulting. The first volume additionally explores the history of Ethiopian architecture, the postcolonial nature of its current construction industry, and the challenges of the country’s rapid urbanization. The second volume, a manual with more than 600 detailed drawings and instructions, demonstrates how to build a house, step-by-step, with the most readily available building material―earth.

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Hebel, Dirk und Aurel von Richthofen (2016). Alternativen inklusive, in: Stadt gibt es nicht! Unbestimmtheit als Programm in Architektur und Städtebau, Andri Gerber und Stefan Kurath (Hrsg.), DOM Publishers, Berlin, Deutschland.

Den Urbanisierungsprozessen begegnet die Architektur- und Städtebautheorie seit Vitruv, Alberti, Filarete und sogar bis in die Neuzeit mit der Idealvorstellung von Stadt. Die richtige Stadt, die schöne Stadt oder etwa die gesunde Stadt scheinen Rezept und Medizin zugleich zu sein. Allerdings fehlt dieser Idealvorstellung die Wirkungskraft, da sie die Dynamiken des Stadtwerdens verdrängt, die insbesondere von Unbestimmheit geprägt sind. Unbestimmtheit muss zum Programm einer zeitgenössischen Praxis in Architektur und Städtebau werden, die sich nicht der ideengeschichtlichen Herleitung eines Ideals, sondern einer vertieften wirkungsgeschichtlichen Auseinandersetzung verschreibt. Ihr Ausgangspunkt ist nicht Stadt, sondern das Bewusstsein, dass Stadt als reproduzierbare Entität nicht existiert und somit nicht eingefordert werden kann. Dieser Band versammelt Einblicke in die Praxis der Architektur, der Planung sowie der Geschichtsschreibung. Die Texte spiegeln die Unbestimmheiten in Forschung, Lehre und Alltag. Zugleich legen sie Zeugnis ab über ein zeitgenössisches Arbeiten, das in Echtzeit Stadtwirklichkeiten zu verändern vermag.

Hebel, Dirk E., Marta H. Wisniewska and Felix Heisel (2015). Building from Waste, Albenaa Magazine 36 / 302 (HVAC R EXPO SAUDI): 48–79.

Waste is a result of any human action and interaction, bringing raw natural materials – understood so far as our sole form of resources – from one stage of being into another, by applying various forms of skills and energy. In this sense, waste was seen for centuries as something specific which neither belonged to the family of natural resources nor to the one of finished products. Waste was a by-product, unable to be categorized in our dialectic understanding of raw vs. configured. But waste could also be understood as an integral part of what we define as a resource. We would thereby acknowledge its capacity to figure as the required substance or matter from which to construct or configure a new product. And at the same time, the product could be seen as the supply source for other artifacts, after its first life span. This metabolic thinking understands our built environment as an interim stage of material storage, or to say it in the words of Mitchell Joachim: “The future city makes no distinction between waste and supply.”

Jorisch, Philippe (2016). Charismatische Ökonomie; Die Geschichte als Ideenpool für neue Architektur, in: Archithese online.

Hebel, Dirk E. and Felix Heisel (2015). Constructing Alternatives – Research Projects 2012-2015, FCL Magazin Special Issue (October 2015)

The FCL Magazine Special Issue gives an overview of the research by the Assistant Professorship of Architecture and Construction Dirk E. Hebel between 2012 and 2015 in Singapore at the Future Cities laboratory and the ETH Zürich.  So far underused or forgotten substances such as bamboo, sand substitutes, and waste, as well as questions on architectural and urban design strategies putting these in the center of investigation illustrate the overall aim to activate a alternative building methods and construction technologies and with it an informed understanding of “Constructing Alternatives”.

Kron, Ben (2015). Bambus-Stahl und Maurer-Roboter, in: baublatt (October 16 2015): 12–17

Seit fünf Jahren forscht die ETH Zürich in Singapur gemeinsam mit lokalen Unis an Lösungen für die Megacities der Zukunft. Die Wissenschaftler realisieren dabei eine Reihe von bemerkenswerten Projekten, die den Städtebau nachhaltig beeinflussen könnten.

Fairs, Marcus (2015). Bamboo Fibre Is Stronger and Cheaper than Steel, Says Dirk Hebel, Dezeen Magazine (online).

Bamboo could “revolutionise the building industry” and replace steel as the dominant reinforcing material, according to a professor who is working on new applications for the grass. Speaking at WAF in Singapore today, Dirk Hebel said that bamboo fibre could be used as a more sustainable and far cheaper alternative to steel on construction sites.

Hebel, Dirk E., Marta H. Wisniewska and Felix Heisel (2015). Waste Not, Want Not, in: Land Journal High flyers (October/November 2015): 18–19

The potential to reuse the world’s growing piles of waste in the circular economy is discussed by Dirk E. Hebel, Marta H. Wisniewska and Felix Heisel.

Methels, Katharina (2015). Smart nach Plan, in: WirtschaftsWoche Global Singapur: Ansichten eines Stadtstaates(1/15): 44–49.

Fast alle Schwellenländer müssen ihre Baustoffe zu Preisen importieren, die der Westen diktiert. Bambus hingegen kostet nicht nur einen kleinen Bruchteil vom Stahlpreis, er wächst auch überall dort, wo derzeit die neuen Megacitys entstehen: Südostasien, Afrika, Südamerika.

Hebel, Dirk E, Aurel von Richthofen (2015). Sand, eine endliche Ressource, in Wie Sand am Meer, Reihe Kunst und Wissenschaft, Katalog zur Ausstellung, 08–11. München: ERES Stiftung.

Seine Fülle ist sprichwörtlich. Trotzdem gibt es ihn nicht mehr wie Sand am Meer. Wie es dazu kam, welche Alternativen sich abzeichnen und warum Wüstensand als Baumaterial ungeeignet ist.

Hebel, Dirk E (2015). Technologie: Material und Technik – Dirk Hebel. in BodenSchätzeWerte, Unser Umgang mit Rohstoffen, focusTerra, 1st ed., 22–23. Zürich: ETH Zurich.

Mineralische und fossile Ressourcen sind ein endliches Gut auf unserem Planeten.
Derzeit überführt unsere lineare Ökonomie diese Ressourcen meistens in Produkte, aus welchen dann Abfall entsteht, der weder mineralisch noch fossil ist. Können wir dieses Denkmuster durch ein Modell der zirkulierenden Ökonomie ersetzen? Oder können wir uns sogar einen Paradigmenwechsel vorstellen, in dem unsere gebaute Umwelt ihre benötigten Baumaterialien unbegrenzt wachsen lässt und so Ressourcen schafft, die unendlich zur Verfügung stehen?

Clay, Arthur and Felix Heisel (2015). Augmented Increments – An Interview with Felix Heisel, in On Science On Art On Society – Interviews with Innovators, eds. Arthur Clay, Monika Rut, and Timothy J. Senior, 76–79. DAW International.

El khouli, Sebastian (2015). Vermeiden, Vermindern, Verwerten, TEC21, 26-27 (Material II: Elementares Bauen).

The reduction of waste starts with design and consumption. The examples in this issue show manifold and pragmatic approaches on how to avoid a throw-away mentality in architecture. The book and exhibition ‘Building from Waste’ sets the theoretical background for the discussed projects.

Gould, Hannah (2015). Three Ways We Will Build the Cities of the Future from Waste, The Guardian (online).

As the global population grows, it is also becoming more city-based with 70% expected to live in urban areas by 2050. It is a trend that has not escaped sci-fi in Hollywood, which reimagines the city of the future again and again, but there are those trying to bring sustainable cities to life in reality. Truly sustainable cities of the future will not differentiate between waste and resource. Rather, they will understand waste as the starting point for something new.

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Senthilingam, Meera (2015). 5 ideas every city should steal from Singapore, CNN.com

Singapore is small, hot and heavily populated but also among the most liveable and economically successful cities in the word. How have they done it?
Hebel’s team recently exhibited the possibilities of waste recycling during the 2015 New York City Ideas Festival. They built an arched canopy pavilion comprised of waterproof panels made from discarded beverage containers. “There are things surrounding us that can be used in a secondary life as a building structure.”

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McKnight, Jenna (2015). ETH Zurich designers create arched pavilion out of upcycled beverage cartons, DEZEEN Architectural Magazine

Architects and engineers from ETH Zurich university used waste material to create a vaulted pavilion for New York City’s Ideas Festival. The ETH Future Pavilion was designed to demonstrate how trash can be transformed into a viable building material. The temporary structure was constructed within a narrow park that stretches between two buildings in New York’s East Village.

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Pestalozzi, Manuel (2015). Müll schafft Möglichkeiten, Bau & Architektur: 14–15.

Based on their research at the ETH Zürich and the Future Cities Laboratory in Singapore, authors Prof. Dirk E. Hebel, Marta H. Wisniewska and Felix Heisel offer in their recent publication ‘Building from Waste’ a conceptual and practical view on the possibilities of construction with a so far untapped resource.

Hebel, Dirk (2015). `Afrikas Moderne`, werk, bauen+wohnen, Display 4-2015. Seite 55-56, Zürich, Schweiz

«Architektur der Unabhängigkeit» im Vitra Design Museum Weil am Rhein. Zwischen 1957 und 1966 erlangten zweiunddreissig der heutigen vierundfünfzig afrikanischen Länder ihre Unabhängigkeit. Diese Zeit war geprägt vom Geiste des Aufbruchs, des Stolzes, des Optimismus und auch einem latent vorhandenen Grössenwahn, der seinen Niederschlag in unzähligen Bauten und Projekten wiederfindet, welche die Ausstellung «Architektur der Unabhängigkeit» in der Galerie des Vitra Design Museums in Weil am Rhein hervorhebt.

Paul, Jochen (2015). `Bauen mit Müll`, Scheizer Baublatt, Seite 16-19, Rüschlikon, Schweiz

Global betrachtet wird Müll in naher Zukunft zu einer wichtigen Ressource: Entwicklungsländer könnten ihre Importabhängigkeit bei Baustoffen reduzieren, die lndustriestaaten wertvolle Rohstoffe und graue Energie einsparen. Notwendig dafür ist ein Umdenken.

Toh, Felicia (2015). `Action for Cities`, Singapore Architect. Issue 04/2015: Education and Research, page 130-137, Singapore

The Future Cities: Research in Action exhibition by Future Cities Laboratory featured prominently on the ground floor of URA Centre from 23 January to 13 March 2015. Felicia Toh investigates its key research interests in cities.

Lim, Jan (2015). `Researching the future city`, CUBES. pages 156-157, Singapore

An exhibition at the URA Centre presented four years of research and offered practical proposals for the development of sustainable future cities.

Hebel, Dirk E., Marta H. Wisniewska and Felix Heisel (2015). ‘Müll als Rohstoffmine der Zukunft: Möglichkeiten des Bauens mit der Ressource Müll’, COVISS: 01/2015. Februar/März 12.Jahrgang, Seite 12-17, Luzern, Schweiz.

Müll ist in unserer Gesellschaft seit Jahrhunderten ein Material, das weder als natürlicher Rohstoff noch als Produkt gesehen wird, sondern als etwas, das wir schnellstmöglich verbrennen oder vergraben möchten. Müll ist sozusagen ein Nebenprodukt, das wir nicht in unser dialektisches Verständnis von ‘roh’ oder ‘verarbeitet’ kategorisieren können. Auf der anderen Seite kann man Müll jedoch auch als einen integralen Bestandteil unserer Ressourcen betrachten und auf diese Weise das Potential dieses Wertstoffs als Grundlage für die Herstellung von neuen Produkten erkennen.

Johnson, Nathan (2015). `Could bamboo replace steel reinforcement in developing countries?` Architecture and Design Australia. Chatswood, Australia.

Singapore’s Future Cities Laboratory is working to tap into the potential of bamboo as an alternative to steel for reinforced concrete applications in developing countries. Currently, steel-reinforced concrete is the most common building material in the world, and developing countries use close to 90 per cent of the cement and 80 per cent of the steel consumed by the global construction sector. However, few developing countries actually produce their own steel or cement and are thus forced into exploitative relationships with sellers in the developed world. read more

McGar, Justin (2015). `The Bamboo Revival: Green Structures`, Sourceable. Industry News and Analysis, Australia and Canada

Bamboo is one of the world’s oldest structural materials and has been used in construction for centuries. Now new research could potentially bolster its continued resurgence and use as a material in green structures. read more

Ristau, Oliver (2015). `Bambus statt Beton`, Technology Review – Das Magazin für Innovation. Ausgabe 02/2015, Deutschland

Bislang sind Häuser und Brücken aus Bambus Einzelfälle. Forscher von der
ETH Zürich wollen jetzt aus dem Süßgrasgewächs einen ökologischen und günstigen Massenbaustoff für die Städte von morgen entwickeln.

Hebel, Dirk (2015). `Bioplastik und eine Müllabfuhr für die Weltmeere`, ETH Zukunftsblog. ETH Zürich, Switzerland

Das Umweltproblem Plastik hat erschreckende Ausmasse erreicht und wächst stetig. Die dringende Suche nach Alternativen kommt langsam in Gang, mit einigen vielversprechenden Ansätzen. read more

Hebel, Dirk (2015). `Wundermaterial mit Langzeitfolgen`, ETH Zukunftsblog. ETH Zürich, Switzerland.

Fast 270‘000 Tonnen Kunststoffmüll treibt in den Weltmeeren. Plastik ist zu einem Umweltproblem unfassbaren Ausmasses geworden, das bis in die letzten Ecken der Erde vorgedrungen ist. read more

Hebel, Dirk and Felix Heisel (2015). `Simulating the Future`, FCL Magazine N0. 03: Simulation. page 22-25, SEC, FCL Singapore

The ADDIS 2050 research project combines the collective activities and collaborations within FCL and African partners over the last few years in Ethiopia, especially in it`s capital Addis Ababa. The title ADDIS 2050 derived from an international conference in November 2012, where FCL, together with the Ethiopian Institute of Architecture, Building Construction and City Development EiABC developed a vision for the city of Addis Ababa as well as the Ethiopian nation state at large.

Saul, Louis (2015). `Bambus statt Stahl`, Bauen für die Zukunft. Callway Verlag, Seite 71, München, Deutschland

Stahlbeton ist aus dem Bau von heute nicht mehr wegzudenken. Aber morgen vielleicht.

Hebel, Dirk E., Marta H. Wisniewska and Felix Heisel (2014). Building from Waste, Recovered Materials in Architecture and Construction. 200 pages, Berlin, Basel: Birkhäuser.

”Reduce, Reuse, Recycle, and Recover“ is the sustainable guideline that has replaced the ”Take, Make, Waste“ attitude of the industrial age. Based on their background at the ETH Zurich and the Future Cities Laboratory in Singapore, the authors provide both a conceptual and practical look into materials and products which use waste as a renewable resource.