Smart Materials – Von der Natur lernen

Grüne Architektur könnte bald mehr sein als nur ein symbolischer Überbegriff für ökologisches Bauen. In Hamburg-Wilhelmsburg entsteht zurzeit die erste Algenfassade weltweit – und die Oberflächenfarbe ist tatsächlich, ganz dem Material entsprechend: grün!

BIQ heißt das Projekt und ist das erste gebaute Beispiel dieser neuartigen Umwelttechnik, bei der so genannte Photobioreaktoren (PBR) in die Gebäudehülle integriert werden. Die Vision entstammt einer Zusammenarbeit des österreichischen Architekturbüros Splitterwerk mit den Ingenieuren von Arup, die 2010 den Realisierungswettbewerb für ein Smart Material House im Rahmen der IBA Hamburg 2013 gewannen. An der Entwicklung der hinterlüfteten Bioreaktorfassade arbeiten die drei Firmen Arup, SSC und COLT, finanziert wird das Projekt von der Forschungsinitiative „Zukunft Bau“. Die Flatpanel-Photobioreaktoren werden seit 2008 im Freilandversuch getestet; seit 2012 gibt es die ersten Fassaden-Prototypen. Die Funktionsweise beruht auf biochemischen Prozessen, wie sie ganz ähnlich in allen Pflanzen ablaufen: Das Sonnenlicht wird von den Algen aufgenommen, um daraus mit CO2 und Nährstoffen Biomasse aufzubauen, die als erneuerbare Energie konvertiert werden kann. Gleichzeitig wird „Wärme produziert, die durch einen Wärmetauscher geerntet und aus dem Kreislauf abgeführt wird“, erklärt Jan Wurm von Arup. „Es entstehen also zwei Produkte: Biomasse und Wärme. Die Biomasse kann theoretisch direkt vor Ort zu Biogas fermentiert werden. Im Fall von BIQ wird die Biomasse in einem Tank gesammelt und später zu einem Biogaswerk abtransportiert.“ Je nach Jahreszeit und Lichtverhältnissen verändern sich der Anteil der Mikroalgen und damit die Grünfärbung der Fassade. „Beutet man die Fassade im Sommer verstärkt aus, kann man den Farbton von Dunkel- zu Hellgrün wechseln.“ Die Art von Fassade wird gerade für Gebäude mit hohem Wärmebedarf – wie Hotels oder Industrieanlagen – von großem Nutzen sein, da sie sich durch die Photobioreaktoren fast selbst versorgen können. Nach Fertigstellung des Wohnungsbaus 2013 sollen in den darauf folgenden zwei Jahren die Entwicklung und das Leistungsvermögen getestet werden – und vor allem die Akzeptanz der Nutzer, die ohne das fertige Haus niemand beurteilen kann. Für Arup geht die Materialforschung weiter: Sie testen gerade Bioverbundwerkstoffe, „bei denen natürliche Fasern Glasfasern und natürliche Harze Kunstharze ersetzen“, beschreibt Jan Wurm. Die neue Technik soll Fassadenelemente und Trennwandsysteme aus rein natürlichen Baustoffen ermöglichen. Das Projekt wird im Rahmen des „Frameworkprogram 7“ von der Europäischen Kommission gefördert und gemeinsam unter anderem mit dem Kopenhagener Architekturbüro 3XN konzipiert, die bereits Bioverbundwerkstoffe in ihrem „Learning from Nature“-Pavillon für das Louisiana Museum of Modern Art verbaut haben.

(Tim Berge)

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