Algenfassaden – grüner geht‘s nicht

Algen an der Fassade? Für jeden Hauseigentümer ist das der Grund, den Hochdruckreiniger aus dem Keller zu holen. Bei einem Wohnquartier in Hamburg sind die grün schimmernden Wände jedoch pure Absicht. Der Clou: Die sogenannte Algenbioreaktorfassade produziert Energie für das Gebäude.

Im April 2013 wurde auf der Internationalen Bauausstellung (IBA) in Hamburg dieses BIQ (Bio-Intelligenzquotient) getaufte Gebäude in Betrieb genommen. Herzstück des vom Grazer Architekturbüro Splitterwerk entworfenen Gebäudes sind Glasfassaden an der Südost- und Südwestfront. Insgesamt 129 zusammenschaltbare, 3 m  hohe und 60 cm breite Bioreaktoren erzeugen nicht nur Wärme und Biomasse, sie binden auch das Treibhausgas CO2. Gleichzeitig ermöglichen die grünen Fassadenelemente neue Perspektiven in der Lichtsteuerung und Beschattung.

Bei den Mikroalgen, die im Innern der Bioreaktoren gezüchtet werden, handelt es sich um dynamische Organismen, die das Licht dafür nutzen, um Biomasse zu erzeugen. Ein Gramm davon enthält etwa 23 kJ Energie, womit man z. B. eine 75-W-Glühlampe etwa 8 Minuten lang betreiben könnte. Die Algen werden im Kollektor kontinuierlich mit flüssigen Nährstoffen und CO2 versorgt. Die hohen Strömungsgeschwindigkeiten an den Innenflächen des Bioreaktors verhindern, dass sich die Algen absetzen oder faulen. Durch die Sonnenkraft vermehren sie sich, bis sie schließlich über einen Algenabscheider im Technikraum geerntet werden. Die Biomasse wird in einer Biogasanlage mit einem Wirkungsgrad von bis zu 80 % in Methan  umgewandelt. Zusätzlich kann die über die Reaktoren gewonnene Wärme direkt für die Brauchwassererwärmung genutzt werden. Wird mehr Energie produziert als benötigt, dann kann sie über die Energiezentrale im Gebäude ausgekoppelt und entweder in das Fernwärmenetz eingespeist oder aber im Erdboden zwischengespeichert werden. Im Winter können bis zu  70 % dieser Energie mittels einer Wärmepumpe für die Warmwasserbereitung und Heizung zurückgewonnen werden.

Im Moment ist das Haus als Pilotprojekt zu verstehen. Denn: Ein guter Teil der Energie für Warmwasser und Heizung des 15-Parteien-Hauses stammt derzeit aus der solarthermischen Nutzung der Reaktoren. Lediglich 10 % werden als Algenbiomasse gespeichert. Somit verdankt das Gebäude seine positive Energiebilanz der Tatsache, dass hier ein hybrides Energiesystem verwendet wird.

Wird an diesem Thema weiter geforscht, dann sind Besitzer von Eigenheimen oder kleinen Mietshäusern wohl auch in der Zukunft keine potenzielle Zielgruppe für die teure Technologie. Die grünen Fassaden in Wohngebieten bleiben also bis auf Weiteres eine unschöne Ausnahme...

Autor: Paul Deder

Weitere Artikel:

Trend
Thermoskanne für die Wand
Thermoskanne für die Wand
Thermoskanne für die Wand

Deutschlands Gebäudefassaden erzählen eine stille Geschichte des Energieverlusts. Rund 21 Mio. Gebäude prägen den Bestand – und der Großteil davon gelten energetisch als sanierungsbedürftig. Etwa 35 % des gesamten deutschen Endenergieverbrauchs entfallen auf den Gebäudesektor – vor allem für Heizen und Warmwasserbereitung. Gleichzeitig stagniert die energetische Sanierungsrate seit Jahren bei rund 1 % – viel zu wenig, um die Klimaziele zu erreichen. 

Trend
Asphalt aus Plasikmüll
Asphalt aus Plastikmüll
Asphalt aus Plasikmüll

Ohne Straßen läuft nichts. Sie sind unverzichtbar, weil sie nahezu alles verbinden, was wir im Alltag brauchen. Und sie bestehen vor allem aus Asphalt: einem Gemisch aus rund 95 % Gesteinskörnung und etwa 5 % Bitumen. Damit der Fahrbahnbelag eine möglichst lange Lebensdauer erreicht, werden dem Material seit geraumer Zeit spezielle Kunststoffe beigemischt. Diese erhöhen die Flexibilität des Asphalts und reduzieren dadurch die Rissbildung.

Trend
Zweite Chance für WDVS-Abfälle
Zweite Chance für WDVS-Abfälle
Zweite Chance für WDVS-Abfälle

Seit den 1960er-Jahren werden in Deutschland Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) im großen Stil eingesetzt. Sie bestehen aus mehreren schichtweise verbundenen Materialien, wobei als Dämmstoff überwiegend expandiertes Polystyrol (EPS) verwendet wird. Trotz wiederkehrender Kritik an EPS-Systemen bleibt der vergleichsweise günstiger  Dämmstoff sowohl im Neubau als auch in der Sanierung weit verbreitet, auch wenn seine Marktanteile allmählich zurückgehen. Da die Menge an WDVS-Abfällen stetig zunimmt, wächst der Druck, umweltfreundliche und wirtschaftliche Entsorgungsmöglichkeiten zu entwickeln.

Trend
Gebäude auf Knopfdruck
Gebäude auf Knopfdruck
Gebäude auf Knopfdruck

Mit dem Großraumroboter Instatiq P1 bringt das Putzmeister-Spin-off Instatiq eine neue Dimension des Bauens auf die Baustelle. Das robotergestützte 3D-Druckverfahren fertigt tragende Wände direkt vor Ort aus Normbeton – schnell, präzise und ohne konventionelle Schalungen. So werden Bauprozesse effizienter, nachhaltiger und sicherer. Eingesetzt wird das System derzeit vom Bauunternehmen Züblin beim Neubau von Mehrfamilienhäusern in Metzingen-Neugreuth.

Trend
Mauern ohne Muskelkraft
Mauern ohne Muskelkraft
Mauern ohne Muskelkraft

Mauern ohne Hilfsgeräte wie Versetzkrane kann für Facharbeiter auf der Baustelle äußerst ermüdend sein. Doch selbst mit maschineller Unterstützung bleibt die Produktivität im Vergleich zur industriellen Fertigung in der Fabrik verbesserungswürdig. Hinzu kommt: Fachpersonal ist auf Baustellen heute Mangelware, denn körperlich schwere und monotone Arbeiten unter freiem Himmel schrecken viele potenzielle Arbeitskräfte ab. Aus diesem Grund hält die Robotik zunehmend Einzug auf der Baustelle. Viel Potenzial bietet dabei ein Seilroboter, der in der Lage ist, eigenständig Mauern zu errichten. Anfang des Jahres wurde diese Technologie Vertretern aus Politik und Presse präsentiert.

Trend
Dämmplatte mit Rezyklatanteil
Dämmplatte mit Rezyklatanteil
Dämmplatte mit Rezyklatanteil

Energie ist teuer, Rohstoffe werden knapper – und was nach dem Rückbau eines Gebäudes übrig bleibt, landet noch immer viel zu häufig auf der Deponie. Vor dem Hintergrund von Klimakrise, Ressourcenschonung und dem Wandel hin zur Kreislaufwirtschaft rücken daher Rezyklatanteile in Baustoffen zunehmend in den Fokus. So lassen sich heute bei der Betonherstellung – je nach Expositionsklasse und Betontyp – bereits bis zu 45 % der natürlichen Gesteinskörnung durch rezyklierte Materialien ersetzen. Auch in der Asphaltproduktion kommen Altasphalt und in der Gipskartonplattenfertigung Recyclinggips zum Einsatz. Besonders sticht Stahl hervor: Mit seinem hohen Anteil an Sekundärrohstoffen ist er ein Paradebeispiel für zirkuläres Wirtschaften.

Trend
Haselnussschalen als Baustoff?
Haselnussschalen als Baustoff?
Haselnussschalen als Baustoff?

Auch wenn Deutschland derzeit in einer Bau-Rezession steckt, gilt Bausand – global betrachtet und nach Süßwasser der meistverwendete Rohstoff – zunehmend als Mangelware. Derzeit verbraucht die Menschheit etwa doppelt so viel Sand, wie alle Flüsse der Erde jährlich nachliefern können: Rund 50 Mrd. t werden weltweit jedes Jahr benötigt. Haupttreiber sind massive Infrastrukturinvestitionen in China, der Bauboom in Indien durch eine rapide wachsende Mittelschicht sowie milliardenschwere Großprojekte im Nahen Osten, mit denen sich die Region vom Öl unabhängig machen will. Und es ist nur eine Frage der Zeit, bis auch die Metropolen Afrikas ihre Bauwirtschaft deutlich ausweiten. Da Wüstensand – vom Wind rundgeschliffen – für den Einsatz im Bauwesen weitgehend ungeeignet ist, braucht es dringend einen verantwortungsvolleren Umgang mit nutzbarem Bausand sowie die Entwicklung nachhaltiger Alternativen. Nur so lässt sich eine langfristig drohende Knappheit bewältigen und der wachsende Bedarf mit den ökologischen und gesellschaftlichen Herausforderungen in Einklang bringen.

Trend
Wärme aus dem Abwasser
Wärme aus dem Abwasser
Wärme aus dem Abwasser

Energie ist teuer – das ist uns spätestens seit dem Ukrainekrieg bewusst, der die Preise für Strom, Gas und Öl auf Rekordhöhen schnellen ließ. Energie zu sparen, sei es aus Kostengründen oder im Sinne des Klimaschutzes, ist daher heute wichtiger denn je. Während Altbauten energetisch saniert und Neubauten nach strengen  Effizienzstandards errichtet werden, bleibt eine wertvolle Energiequelle oft ungenutzt: die im Abwasser enthaltene Wärme.

Trend
Bio-Bindemittel für den Holzbau
Bio-Bindemittel für den Holzbau
Bio-Bindemittel für den Holzbau

Als natürlich nachwachsender Baustoff ist Holz bei nachhaltiger Forstwirtschaft nahezu unbegrenzt verfügbar. Während seines Wachstums bindet es CO2,  was es zu einem besonders klimafreundlichen Baumaterial macht. Darüber hinaus erfordert die Herstellung, Verarbeitung und der Transport von Holz weniger Energie als klassische Baustoffe wie Stahl oder Beton. Aus diesem Grund werden Holzwerkstoffe wie Spanplatten, OSB, Sperrholz oder Faserwerkstoffe in der Bauindustrie in großen Mengen als nachhaltige Baumaterialien eingesetzt.