Algen-Fassade – zukunftsweisende Nachhaltigkeit auf der IBA 2013 in Hamburg

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Spätestens seit der internationalen Bauausstellung (IBA) in Hamburg ist die Energiegewinnung mit Hilfe von Algen-Fassaden in aller Munde. Niedrig-Energiehäuser mit lokaler Energieerzeugung sind die Zukunft. Mithilfe von Mikroalgen lassen sich 48 Prozent der Sonnenenergie in Wärme und Biomasse umwandeln. Diese Technologie wir erstmals im BIQ Haus der IBA Hamburg vorgestellt.

 

Funktionalität der Bioreaktorfassade

Mikroalgen lassen sich dank der Photosynthese zur Energiegewinnung nutzen. Bei der Photosynthese gewinnen Pflanzen Energie aus Sonnenlicht. Mit Hilfe von Wasser wird Kohlendioxid (CO2) in Traubenzucker und Sauerstoff umgewandelt. Diese Aufgabe übernimmt das Chlorophyll, welches auch die Blätter einer Pflanze grün färbt.

Die Fassaden bestehen zu Beiden Seiten aus spiegelfreiem Glas, welches in einem Metallrahmen eingefasst ist. Jede der Fassaden ist etwa buch dick und drei Meter hoch. Zwischen den lichtdurchlässigen Kollektoren zirkuliert das für die Algenzucht notwendige Kulturmedium. Die einzelnen Elemente werden zu Clustern zusammengefasst und über mehrere getrennte Kreisläufe versorgt. Dank des Wasserkreislaufes können die Algen kontinuierlich mit flüssigen Nährstoffen, wie Stickstoff und Phosphor, und CO2 versorgt werden. Damit die Algen möglichst gleichmäßig in Kontakt mit der Sonne kommen, wird das Wasser mit Hilfe von Luftblasen durchgemischt. Unter optimalen Bedingungen teilen sich die Organismen zwei Mal am Tag und stellen somit ihre eigenen Nachfolger zur Energiegewinnung zur Verfügung.

Das liefert die Bioreaktorfassade

  • CO2 wird in der Biomasse gespeichert
  • Aus der Biomasse lässt sich Methan gewinnen
  • Wärme kann für die Heizung und Warmwasser genutzt werden
  • Die Algenfassaden dienen der Lichtsteuerung, bieten Wärme- und Kälteschutz und Schutz vor Lärm

Nachdem sich die Algen mit Hilfe der Sonnenenergie vermehrt haben, gelangen Sie in die Energiezentrale, das Herzstück des BIQ-Hauses. Die Algen werden von der nährstoffhaltigen Wasserlösung getrennt und bilden dabei einen dicken Brei. Der Nährboden für die Algen bleibt im Kreislauf, während die Algenbiomasse in einen Sammelbehälter fließt, in dem sie gekühlt ein paar Tage gelagert werden kann. In einer Biogasanlage kann mit einem Wirkungsgrad von bis zu 80% aus den Kleinstpflanzen anschließend Biogas gewonnen werden. Das Methan kann u.a. für den Betrieb von Motoren genutzt werden.

 

Energieeffizienz auf dem Prüfstand

Das Algenhaus in Wilhelmsburg verfügt über insgesamt 200 qm Algenfassade. Wird die Biomasse in Biogas umgewandelt, ergibt sich ein Nettoenergiegewinn von ca. 4.500 kWh im Jahr. Das würde ausreichen um eine durchschnittliche fünfköpfige Familie ein Jahr lang mit Strom zu versorgen.

Zusätzlich nimmt die Kulturlösung die von den Algen nicht genutzte Energie in Form von Wärme auf. Die Algen-Fassaden fungieren also auch als solarthermische Anlage. In der Energiezentrale kann die Wärme über einen Wärmetauscher für Warmwasser oder die Heizung verwendet werden. Die Energie kann auch im Erdboden, in 70-80 Meter tiefen Erdsonden, zwischengespeichert werden.

In der Vergangenheit stand die Algen-Fassade mehrfach in der Kritik, sie könne nicht mehr Energie erzeugen, als sie durch ihre Produktion und die ständige Bereitstellung der Nährstoffe verbrauche. Die Bioreaktorfassade birgt durch die ganzheitliche Nutzung und Betrachtung des Energieflusses jedoch enormes Potenzial. Mittlerweile ist die Energieeffizienz gegeben, die sich nur noch über einen längeren Testzeitraum beweisen muss.

 

Das ganzheitliche Konzept birgt großes Potenzial

Das BIQ nutzt einen intelligenten Kreislauf bei dem keine fossilen Brennstoffe zum Einsatz kommen. Wird innerhalb des Hauses weniger Energie benötigt, als produziert wird, lässt sich diese zwischenspeichern oder in das Nahwärmenetz einspeisen. Mit der Algenfassade wurde ein Konzept geschaffen, welches viele Möglichkeiten der regenerativen Energiegewinnung miteinander verbindet: Solarthermie, Geothermie, Biomasse und die Brennstoffzelle.

Die Bioreaktorfassaden eignen sich besonders bei großflächigen Gebäudetypen wie Gewerbehallen, Schwimmbäder oder Hochhausfassaden. Bei Wohnungen und kleinen Häusern macht der Einsatz dieser Technik aus finanzieller Sicht keinen Sinn, da sich die Kosten für die Energiezentrale dann nicht rentieren.

Neben allen nachhaltigen Aspekten ist die grüne Fassade auch ein echter Hingucker. Anhand des Grüntons lässt sich erkennen wie intensiv die Mikroalgen arbeiten. Je dunkler das Grün, desto stärker wachsen und vermehren sich die Algen.

Wie reibungslos der Einsatz der Algen-Fassaden in der Praxis funktioniert, soll sich in den kommenden Monaten im Pilotprojekt auf der IBA in Hamburg zeigen. Einige der insgesamt 15 Wohnungen auf der Bauausstellung sind bereits von interessierten Mietern bezogen worden.

 

2 Responses to Algen-Fassade – zukunftsweisende Nachhaltigkeit auf der IBA 2013 in Hamburg

  1. freerider says:

    War noch nicht auf der IBA. Wenn das Wetter so schön bleibt werde ich vielleicht mit meiner Freundin die IBA und Bundesgartenschau an diesem Wochenende besuchen. Kann viele der Gegner verstehen, der Wohnraum in Harburg / Wilhelmsburg verteuert sich ja jetzt durchaus.

  2. Ella N. says:

    Also ich bin von der IBA recht begeistert und mein Mann auch. Der Eintritt könnte ein wenig günstiger sein. Wenn man sich Zeit nimmt erhält man einen umfassenden Einblick in alle Modernisierungsmaßnahmen, die rund um den Hausbau möglich sind. Gruß Ella

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