Fassadenelemente als Bioreaktor

Weiterentwicklung eines Glasfassadensystems mit Mikroalgen zur Energieproduktion

Als eines der Vorzeigeprojekte der Internationalen Bauausstellung IBA 2013 in Hamburg zog das sogenannte BIQ, auch Algenhaus genannt, einige Aufmerksamkeit auf sich: Die Fassade ist mit Glaselementen ausgestattet, in denen Mikroalgen zur Energiegewinnung genutzt werden. Entwickelt wurden die Elemente im Rahmen des Forschungsprojektes FABIG (Fassaden mit Algen-Biogeneratoren aus Glas), bei dem Wissenschaftler der TU Dresden mit Ingenieuren von Arup Deutschland und mehreren Herstellern zusammenarbeiten. Anlässlich der Messe Glasstec 2018 stellte das Forschungsteam die ästhetisch und technologisch weiterentwickelte Bioenergiefassade vor.

Entwickelt wurden drei Varianten
Aufbau der Fassadenelemente im Detail
Funktionsprinzip

Im Vergleich zum IBA-Pilotprojekt sind die Glaselemente jetzt geklebt (und damit leichter) und als Bioreaktoren in die thermische Hülle eingebunden. Die neue Konstruktion ist schlanker und gestalterisch flexibler einsetzbar. Ziel ist es, die Bioenergiefassade als skalierbares Element zur Fassadengestaltung mit geschlossenen Stoffkreisläufen auf Gebäude- und Stadtteilebene zu etablieren. Dafür wurden drei Varianten entwickelt (Abb. 2 und 3): transparente bzw. transluzente, beidseitig grüne Module, solche mit opaker Schicht auf der Innenseite sowie Module ohne Bioreaktor für die vollständige Durchsicht.

Zur Optimierung des Aufbaus und des Algenwachstums wurden die Strömungs- und Mischungsvorgänge in den Bioreaktoren in Computational-Fluid-Dynamics- (CFD-) Simulationen abgebildet. Verbessert wurde die Integration der Haustechnik-Komponenten in marktübliche Fassadensysteme. Die Funktion und Wirtschaftlichkeit sollen über ein Betreiberkonzept sichergestellt, die geernteten Algen in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie verwendet werden.

Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert und soll mit dem Bau eines Prototypen im April 2019 abgeschlossen werden.

Forschungsprojekt FABIG, Technische Universität Dresden

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