Bioadaptive Fassade erzeugt Netto-Energiegewinn

Die auf der Internationalen Bauausstellung (IBA) in Hamburg vorgestellte bioadaptive Fassade SolarLeaf hat den Zumtobel Group Award 2014 in der Kategorie „Applied Innovations“ gewonnen. In der Fassade werden Mikroalgen in flachpaneelförmigen Fotobioreaktoren gezüchtet.

„Die Entwicklung von Gebäuden muss dahin gehen, dass sie nicht nur Schutz geben und den Energieverbrauch minimieren, sondern Lösungen anbieten, wie eine urbane Umgebung mit Energie, Wasser, Frischluft und mehr versorgt werden kann. Die SolarLeaf Fassade ist hierfür ein herausragendes Beispiel, das Energiegewinnung ermöglicht ohne zusätzlichen Raum zu verbrauchen. Das Projekt hat auch deshalb eine besondere Qualität, weil es eine bahnbrechende Entwicklung ist, die tatsächlich in einem konkreten Gebäude funktioniert“, so die Begründung der Jury des Zumtobel Group Award 2014.

Zur erstmaligen Anwendung kam das System an einem vierstöckigen Wohngebäude – dem BIQ Haus in Hamburg, das von den Architekten Splitterwerk zur Internationalen Bauausstellung 2013 (IBA) in Hamburg entworfen worden war.

Mikroalgen produzieren Biomasse und Wärme

Die Fassade verfügt über 129 integrierte SolarLeaf Photobioreaktoren, welche CO2-Emissionen absorbieren. Dabei werden Mikroalgen gezüchtet, die als erneuerbare Energiequelle Biomasse und Wärme produzieren. Das Umfeld für die Fotosynthese wird durch Fotobioreaktoren bereitgestellt, die an der südwestlichen und südöstlichen Fassade angebracht sind. Gleichzeitig können die SolarLeaf Reaktorpaneele als adaptive Sonnenschutzelemente verwendet werden.

Die Züchtung von Mikroalgen in flachpaneelförmigen Fotobioreaktoren erfordert keine zusätzliche Flächennutzung und ist von den Witterungsbedingungen weitgehend unabhängig, was die Installation im urbanen Umfeld ermöglicht.

Eine Abscheidevorrichtung erntet die Algenbiomasse des BIQ automatisch. Der zur Ernährung der Algen benötigte Kohlenstoff wird aus einem Verbrennungsvorgang in der Nähe der Fassadenanlage gewonnen, um einen kurzen Kohlenstoffzyklus zu implementieren. So wird verhindert, dass Kohlenstoffemissionen zum Klimawandel beitragen.

Biomasse ist auch für die Lebensmittel- und die pharmazeutische Industrie interessant

Mikroalgen enthalten außerdem hochwertige Proteine, Vitamine und Aminosäuren. In nachfolgenden Forschungsvorhaben wird daher nicht nur daran geforscht, wie eine vollständige Integration des Systems in den Kontext einer „Smart City“ vollzogen werden kann. Interessant ist auch, wie die qualitativ hochwertige Biomasse tatsächlich als Ressource für pharmazeutische und nahrungsergänzende Produkte genutzt werden kann.

Seit Inbetriebnahme der Fassade im April 2013 wurde sie hinsichtlich ihrer technischen und energetischen Leistung sowie der Akzeptanz seitens der Nutzer durch ein Monitoring Programm begleitet. Die Zwischenergebnisse seien vielversprechend, heißt es: das System erzeuge einen Netto-Energiegewinn.

System ist auch für Fassadensanierungen geeignet

Entwickelt wurde das System von Arup, SSC Strategic Science Consult und Colt International. Die Entwicklung und das Monitoring der Fassade wurde von der deutschen Forschungsinitiative „ZukunftBau“ vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit unterstützt.

Die Entwickler sind davon überzeugt, dass die Technologie, die geschlossene Stoffkreisläufe in einem urbanen Kontext ermöglicht und sich sowohl für Neubauten als auch für Fassadensanierungen eignet, in Zukunft einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität in Städten leisten kann.