Architektur: Algen machen Hausfassaden intelligent

Architektur: Algen machen Hausfassaden intelligent

von Wolfgang Kempkens

Algen sind schon lange als Stoff für die Energierevolution im Gespräch. In Hamburg entsteht das erste Wohnhaus, das sie für die Strom- und Wärmeversorgung nutzt.

Noch sieht der Rohbau aus, wie jedes andere Wohngebäude. Doch wenn es im März fertiggestellt ist, wird es eine Weltpremiere sein: Das erste Haus mit einer Fassade, in der Algen gezüchtet werden. Es gehört zu den Häusern der Zukunft, die zur Internationalen Bauausstellung in Hamburg errichtet werden, die am 23. März 2013 eröffnet.

Der Viergeschosser, gekrönt von einem Penthouse, erzeugt die Energie selbst, die die 15 Wohnungen benötigen. Mehr noch: Es kann sogar Strom exportieren und Nachbargebäude mit Heizwärme versorgen.

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Das Energiewunder resultiert aus Techniken, die Architekten teilweise erstmals in einem Wohnhaus einsetzen. So sind an zwei der vier Außenwände rund 120 schwenkbare Bioreaktoren befestigt, in denen Mikrooalgen wachsen.

Sonne und Kohlendioxid aus den Abgasen eines kleinen Blockheizkraftwerks (BHKW) im Gebäude lassen die Algen sprießen. Die Pflanzen werden regelmäßig geerntet und in einem Reaktor in Biogas umgewandelt. Dieses wird wiederum im BHKW verfeuert. Es erzeugt Strom sowie warmes Wasser und speist die Heizungsanlage. Die hat wegen der exzellenten Wärmedämmung des Gebäudes selbst im Winter nicht viel zu tun.

Algen machen Klimatisierung überflüssigUnterstützt wird das BHKW von einer Wärmepumpe, die lauwarmes Wasser in einer Tiefe von etwa 100 Metern auf das Temperaturniveau des Heizungssystems anhebt. Strom erzeugt auch eine Fotovoltaikanlage auf dem Dach des Penthouses.

Die Algen-Bioreaktoren haben noch weitere Aufgaben: Sie halten die Wärmestrahlen der Sonne zurück, sodass eine Klimatisierung im Sommer überflüssig wird. Und sie dienen als Wärmeisolatoren im Winter. Allerdings muss ein Teil der Heizungswärme dann an die Bioreaktoren abgegeben werden, denn die grünen Wasserbewohner stellen ihr Wachstum bei zu niedrigen Temperaturen ein.

Da es sich um eine Demonstrationsanlage handelt, steht ein wirtschaftlicher Betrieb der Immobilie nicht im Vordergrund, sagen die Architekten. Der ist angesichts des hohen technischen Aufwands auch unwahrscheinlich. Die Investitionssumme liegt bei 680.000 Euro. Mit 333.000 Euro verschlingt die Bioreaktorfassade fast die Hälfte davon. Die übrige Haustechnik schlägt mit weiteren 150.000 Euro zu Buche.

Die Bioreaktoren hat Martin Kerner vom Hamburger Unternehmen SSC Strategic Science Consult entwickelt, der auch Anlagen realisiert hat, in denen Algen mit Kraftwerksabgasen gefüttert werden. Weitere Partner des Projekts: die Hamburger Otto Wulff Bauunternehmung und der Spezialist für die Nutzung erneuerbarer Energien, Immosolar in Hanau. Der Entwurf stammt vom Grazer Architektenbüro Splitterwerk.

In Frankreich hat das Hamburger Beispiel schon Schule gemacht. In Paris nämlich hat das Architektenbüro Axel Schoenert UrbanLab entwickelt. Ein Gebäude, dessen sonnenzugewandte Fassaden ebenfalls von Bioreaktoren bedeckt sind. Darin wachsen Algen, die vor allem Öl erzeugen, das Raps- oder anderen Pflanzenölen sehr ähnlich ist.

Zum Wachstum benötigen die Algen Schmutz- und Klarwasser, Kohlendioxid, Sonnenlicht und Wärme. Das Pariser Startup Ennesys und das amerikanische Unternehmen OriginOil realisieren die städtische Ölproduktionsanlage in der französischen Hauptstadt.

Die Pflanzenzellen, die das Öl enthalten, werden in einem elektrischen Hochspannungsfeld aufgeknackt. Derart vorbereitet gelangt das Gemisch aus Wasser, Öl und Biomasse in ein Trenngefäß. Nach einer Weile schwimmt das Öl oben, das Wasser in der Mitte und die Biomasse sinkt auf den Grund ab. So lassen sich die drei Fraktionen trennen. Das Wasser wird in die Bioreaktoren zurückgeleitet, das Öl veredelt, etwa zu Biodiesel, und die Biomasse verbrannt oder vergoren. Wann das UrbanLab fertig ist, ist noch offen.

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