_Fassade

Im Rahmen der Internationalen Bauausstellung (IBA) ist im Hamburger Stadtteil Wilhelmsburg ein Wohnhaus mit besonderer Fassade entstanden: Die Südost- und Südwestseite wurden mit einer sogenannten Bioreaktorfassade versehen, während die sonnenabgewandten Seiten eine grüne Putzfassade erhielten. Das BIQ genannte Wohnhaus wurde Ende März 2013 fertiggestellt, die Befüllung der Fassaden mit Algen und die offizielle Inbetriebnahme sind für Ende April 2013 vorgesehen. Auf fünf Geschossen beherbergt das Gebäude 15 Wohnungen mit Flächen von 50 bis 120 m².

Die Bioreaktorfassade besteht aus plattenförmigen Paneelen aus reflexionsarmem Weißglas. Darin werden Mikroalgen gezüchtet, die durch Photosynthese und Solarthermie Biomasse und Wärme produzieren. Unter Tageslicht, Zugabe von CO₂, Wasser und Nährstoffen sollen sich die Algen in den Photobiokollektoren rasch vermehren. Sind sie in ausreichender Menge gewachsen, werden sie geerntet und als Grundstoff zur Biogasgewinnung verwendet. Zusätzlich zur Biomasse entsteht Wärme, die von einer Wärmepumpe ausgekoppelt wird und sich für die Heizung und Warmwasserbereitung nutzen lässt. Der Produktname der Photobiolkollektoren ist Solarleaf.

Ihr Vorteil liegt in der zweistufigen Wandlung der Energie: Algen bzw. Mikroorganismen ermöglichen die Speicherung der Sonnenenergie im autarken System über den Organismus selbst. Im Gegensatz zur Photovoltaik, bei der wegen der einstufigen Wandlung die Energie direkt in Form von Strom verwendet werden muss, speichert die Alge die Sonnenenergie als Lebendspeicher in sich selbst. Die Energie kann dann genutzt werden, wenn sie benötigt wird.

Die „Energieernte“ läuft in verschiedenen Systemen unterschiedlich ab. Bei den geschlossenen Systemen entsteht beispielsweise Wasserstoff, der sich als Energieträger extrahieren lässt. Bei den offenen Systemen werden die Algen geerntet und über einen weiteren Schritt zu (thermischer) Energie verwandelt. Es ist also eine indirekte Nutzung der Sonnenenergie. Andere Systeme nutzen die Niederspannung, die bei der Zersetzung der Organismen durch Bakterien entsteht. In sogenannten Bioreaktoren werden diese Zersetzungsprodukte in einer mikrobiellen Brennstoffzelle (auch Bio-Brennstoffzelle) in elektrische Energie gewandelt. Es werden Überlegungen hinsichtlich der Nutzung von Klärwässern angestellt, die durch einen solchen Prozess wertvolle Energie liefern könnten. Der Stand der Technik ermöglicht heute schon die gezielte Züchtung und Nutzung von bestimmten Grün-Algen, die dann in Biomasse-Kraftwerken verwendet werden können.

Beim Wohnhaus in Hamburg ist die Bioreaktorfassade Teil eines ganzheitlich regenerativen Energiekonzepts. Es kombiniert Geothermie, Solarthermie, Nahwärme und die Algenfassade in einem Kreislauf. Eine Biogasanlage wandelt die Algen mit einem Wirkungsgrad von bis zu 80% in Biogas um. Dieses treibt eine Brennstoffzelle an, die Strom und Wärme produziert. Das Abfallprodukt Kohlendioxid (CO₂) wird in die Algenfassade geleitet, um die Mikrobiomasse zu düngen. Energieüberschüsse kann die Technik im Erdreich zwischenspeichern oder ins Nahwärmenetz einspeisen. Eine speicherprogrammierbare Steuerung lenkt und optimiert die Energieströme.

Idee und Konzept des Projektes sind eine Gemeinschaftsarbeit von Arup-Materials Consulting, Berlin zusammen mit den Planern von Splitterwerk aus Graz, Bollinger und Grohmann Ingenieure aus Frankfurt, der Immosolar aus Hamburg, der Strategic Science Consult (SSG), ebenfalls aus Hamburg, sowie der Firma Colt aus Kleve. Investor ist die KOS Wulff Immobiliengesellschaft, Hamburg.

Fachwissen zum Thema

Surftipps

• http://blip.tv/baunetztv/fassadenkongress-2012-dr-jan-wurm-6037462
• http://www.iba-hamburg.de/themen-projekte/bauausstellung-in-der-bauausstellung/smart-material-houses/biq/projekt/biq.html