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In den gläsernen Fassadenelementen der Bioenergiefassade werden Mikroalgen kultiviert.; In den gläsernen Fassadenelementen der Bioenergiefassade werden Mikroalgen kultiviert.;

Die Bioenergiefassade, Germany

Fassadensystem mit integrierten Photobioreaktoren zur Energiegewinnung

Im Rahmen eines Forschungsprojektes ist Arup an der Entwicklung eines Glasfassadensystems mit integrierten Photobioreaktoren, der sogenannten Bioenergiefassade, beteiligt.

Es handelt sich dabei um die Weiterentwicklung der SolarLeaf Fassade. Diese wurde als weltweit erste Algen-Bioreaktorfassade auf der Internationalen Bauausstellung 2013 in Hamburg präsentiert. Dabei werden Mikroalgen in gläsernen Fassadenelementen kultiviert, die Wärme für den Gebäudebetrieb sowie Biomasse für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie erzeugen.

Mehr Gestaltungsspielraum für Architekten

Mit der Bioenergiefassade soll die SolarLeaf Fassade sowohl ästhetisch als auch technologisch weiterentwickelt werden. Drei unterschiedliche Fassadenelemente werden neue Möglichkeiten der architektonischen Gestaltung eröffnen: Eine transluzente Variante, die die Grünfärbung der Algen im Innenraum erlebbar macht, eine opake Lösung, bei der die Algen als Gestaltungselemente auf der Außenfassade dienen, und eine transparente Fassung, die eine ungestörte Durchsicht gewährleistet.

Eckdaten


5,5kg Gewonnene Biomasse im Jahr pro m² Bioenergiefassade

38%der Sonnenenergie werden zur Wärmegewinnung genutzt

10kgCO₂-Absorption im Jahr pro m² Bioenergiefassade

Die Glaselemente der Bioenergiefassade sind Teile einer solarthermischen Anlage, mit der zusätzlich Mikroalgen zum Aufbau von Biomasse und zur Absorption von C02 gezüchtet werden. Die Glaselemente der Bioenergiefassade sind Teile einer solarthermischen Anlage, mit der zusätzlich Mikroalgen zum Aufbau von Biomasse und zur Absorption von C02 gezüchtet werden.

Mikroalgen werden in gläsernen Fassadenelementen kultiviert, die Wärme für den Gebäudebetrieb erzeugen.

Wir wollen die Photobioreaktoren technologisch optimieren und gleichzeitig den Gestaltungsspielraum für Architekten und Planer erweitern. Die Bioenergiefassade soll sich als skalierbares Element zur Fassadengestaltung etablieren, um geschlossene Stoffkreisläufe auf Gebäude- und Stadtteilebene umzusetzen. ” Jan Wurm Jan Wurm Germany Research & Innovation Europe Leader

Das Video erklärt anschaulich das Prinzip und die Funktionsweise der Bioenergiefassade.

Optimierung der Photobioreaktoren

Die Glaselemente der Bioenergiefassade sind Teile einer solarthermischen Anlage, mit der zusätzlich Mikroalgen zum Aufbau von Biomasse und zur Absorption von CO gezüchtet werden. Mit einer thermischen Effizienz von 38 Prozent und einer Konversionseffizienz der Biomasse von 8 Prozent ist die Bioenergiefassade mit herkömmlichen solaren Systemen vergleichbar. Die Funktion und die Wirtschaftlichkeit der Anlage soll über ein Betreiberkonzept sichergestellt werden. Die geernteten Algen werden in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie verwendet.

Um optimale Bedingungen für das Wachstum der Mikroalgen zu schaffen, werden Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulationen angewendet. Die computergestützten 3D-Modelle bilden die Strömungs- und Mischungsvorgänge innerhalb der Bioreaktoren ab.

Arup realisiert das Forschungsprojekt in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Dresden und den Projektpartnern SSC GmbH, Pazdera AG und der ADCO Technik GmbH. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert und soll im April 2019 mit der Erstellung eines Prototypen abgeschlossen werden.