Glasfassade mit Photobioreaktoren

green BUILDING 06/2018 (#88)

Zur Messe Glasstec stellte das Forschungsteam FABIG – ein Verbundprojekt der Technischen Universität Dresden, der Arup Deutschland GmbH, der SSC GmbH, der Pazdera AG und der ADCO TechnikGmbH – die neue Generation der Bioenergiefassade vor. Ästhetisch und technologisch  weiterentwickelt, eröffnet sieneue Möglichkeiten der architektonischen  Gestaltung.

Das Funktionsprinzip ist weltweit einmalig: In den von einer Nährstofflösung durchströmten Glasfassadenelementen werden Mikroalgen kultiviert und so Wärme und Biomasse gewonnen. Mit dem BIQ-Haus in Hamburg war bereits 2013 bewiesen worden, dass dieses Fassaden- und Energiekonzept funktioniert. Das Pilotprojekt anlässlich der IBA hatte damals weltweit für Schlagzeilen gesorgt.

Schlanker, leichter, flexibler einsetzbar
Während beim BIQ die Rahmen der Glaselemente noch geklemmt waren und die Bioreaktoren außenliegend realisiert wurden, sind die Glaselemente der Bioenergiefassade geklebt und die Reaktoren in die thermische Hülle eingebunden. Die gesamte Konstruktion wird dadurch schlanker, leichter und gestalterisch flexibler einsetzbar. „Uns ging es nicht nur darum, die Bioenergiefassade technologisch zu optimieren, sondern auch den Gestaltungsspielraum für Architekten und Planerzu erweitern“, erläutert Dr.-Ing. Jan Wurm, Leiter Research & Innovation bei Arup. „Wir wollen die Bioenergiefassade als skalierbares Element zur Fassadengestaltung etablieren, um geschlossene Stoffkreisläufe auf Gebäude- und Stadtteilebene  mzusetzen.“ 

Erweiterter Gestaltungsspielraum
 Drei Fassadenelemente erweitern den Gestaltungsspielraum: Bei der transluzenten Variante ist die Grünfärbung des Bioreaktors von innen sichtbar, bei der opaken von außen. Das transparente Fassadenelement gewährleistet ungestörte Durchsicht. Changierende Farben bei unterschiedlichem Lichteinfallsowie aufsteigende Gasblasen lassen die Glaselemente lebendig erscheinen. „Die Bioenergiefassade verleiht Gebäuden einen hohen ästhetischen Wert“, ist Jan Wurm überzeugt. Eine vierte Option ergibt sich durch die Montage der Glaselemente vor einer gedämmten Wand.

Verbesserte Photobioreaktoren
Der Zusatznutzen der Bioenergiefassade ergibt sich aus der Verknüpfung von Ästhetik mit biologischen und technischen  Kreisläufen. „Vereinfacht ausgedrückt, sind die Glaselemente der Bioenergiefassade Teile einer solarthermischen Anlage, mit der zusätzlich Mikroalgen zur Erzeugung von Biomasse und zur Absorption von CO2 gezüchtet werden“, erläutert Timo Sengewald, Energieexperte bei Arup. „Mit einer thermischen Effizienz  von 38 Prozent und einer Konversionseffizienz der Biomasse von 8 Prozent ist die Bioenergiefassade mit herkömmlichen solaren Systemen vergleichbar.“ Um die Bedingungen für das Algenwachstum in den Reaktoren zu verbessern und gleichzeitig den Aufbau der Glaselemente zu optimieren, wurden Computational-Fluid-Dynamics(CFD)-Simulationen angewendet,  ie die Strömungs- und Mischungsvorgänge innerhalb der Bioreaktoren abbilden. Außerdem verbesserten die Entwickler die Ausbildung der Bioreaktoren und die Integration der haustechnischen Systemkomponenten in marktübliche Fassadensysteme. Durch Verklebung der Elemente konnte das Gesamtgewicht  bei deutlich vergrößerten Maximalabmessungen wesentlich reduziert werden. Die Funktion und die Wirtschaftlichkeit der Anlage werden über ein Betreiberkonzept sichergestellt. Die geernteten Algen werden in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie verwendet.

Die Bioenergiefassade wird als Forschungsprojekt in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Dresden und den  rojektpartnern Arup Deutschland GmbH, SSC GmbH, Pazdera AG und ADCO Technik realisiert. Es wird vom Bundesministeriumfür Wirtschaft und Energie gefördert und soll im April 2019  mit der Erstellung eines Prototypen im Maßstab 1:1 abgeschlossen werden.

Anzeige

Mit EIPOS berufsbegleitend im Bauwesen weiterbilden

Anzeige_im_Advertorial_Maerz2022_V3__002_.png
3_Ingenieurbau.png

Ingenieur- und Verkehrsbau
Er­lan­gen Sie Fach­wis­sen im kon­struk­ti­ven Ing­e­nieur­bau, um Bau­zu­stän­de zu er­fas­sen, zu be­wer­ten und sach­kun­di­ge Gut­ach­ten und Sa­nie­rungs­kon­zep­te zu er­stel­len. Oder er­wei­tern Sie Ihre Kenn­tnis­se im Be­reich der Pla­nung und Er­rich­tung bau­licher An­la­gen der Ver­kehrs­in­fra­struk­tur.

 
5_Brandschutz.png

Brandschutz

Von der Er­stel­lung ganz­heit­lich­er Brand­schutz­kon­zep­te bis zur Über­wach­ung der Aus­füh­rung auf der Bau­stel­le oder ge­bäu­de- und an­la­gen­tech­ni­schen Brand­schutz­pla­nun­gen: Er­wer­ben Sie Wis­sen für eine Tä­tig­keit als Fach­pla­ner, Sach­ver­stän­di­ger oder Fach­bau­lei­ter im Brand­schutz.

 
1_BIM.png

BIM

Setzen Sie er­folg­reich BIM-Pro­jekte um. Mit dem Se­mi­nar „BIM-Basis“ schaf­fen Sie sich eine Grund­la­ge zur Mit­wir­kung in di­gi­ta­len mod­ell­ba­sier­ten Pro­jek­ten. In der Fach­fort­bil­dung „BIM-Experte“ ver­tie­fen Sie diese Kenn­tnis­se, um kom­ple­xe BIM-Pro­je­kte selbstän­dig ge­stal­ten zu kön­nen.

 

Ähnliche Beiträge