Zusammenfassung
Um den Gesamtenergiebedarf von Gebäuden während der Nutzung zu reduzieren und mit erneuerbaren Energien zu decken, reichen energieerzeugende Systeme auf Gebäudedächern allein nicht aus. In der Bundesrepublik Deutschland werden 65 % des Gesamtenergiebedarfs der Nutzungsphase von Bürogebäuden verbraucht. Im vorliegenden Beitrag wird eine Möglichkeit vorgestellt, oftmals architektonisch simple Fassadenflächen von überwiegend mehrstöckigen Bürogebäuden zur aktiven Reduzierung ihres Gesamtenergiebedarfs und als vertikale Agrarflächen einzusetzen. Mit Bioenergiefassade werden in einem Kulturmedium, das solarthermisch verwertet werden kann, Mikroalgen kultiviert, deren Verwendungsmöglichkeiten nachhaltig und vielseitig sind. Zudem werden Potentiale der Bioenergiefassade in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit durch Unterstützung von digitalen Methoden aufgezeigt.
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Literatur
Andersen, R. (2013). The microalgal cell. Handbook of Microalgal Culture: Applied Phycology and Biotechnology, 1–20. ISBN: 9780470673898. https://doi.org/10.1002/9781118567166.ch1
Amaro, H. M., Guedes, A. C., & Malcata, F. X. (2011). Advances and perspectives in using microalgae to produce biodiesel. Applied Energy, 88(10), 3402–3410. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2010.12.014
Bley, T., Kirsten, C., & Weitze, M.-D. (2009). Bioenergie in Deutschland. In: T. Bley (Hrsg.), Biotechnologische Energieumwandlung: Gegenwärtige Situation, Chancen und Künftiger Forschungsbedarf (S. 13–35). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-01115-3_1
BMWI. (2010). Energiekonzept für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Downloads/E/energiekonzept-2010.html. Zugegriffen: 15. Nov. 2021.
Burchert, H. (2021). Bilder zur Bioenergiefassade in Hamburg-Wilhelmsburg. Aufnahmen von privat (14.12.2021).
Carvalho, A. P., Meireles L. A., & Malcata F. X. (2006). Microalgal reactors: A review of enclosed system designs and performances. Biotechnol Progress, 22(6), 1490–506. https://doi.org/10.1021/bp060065r. PMID: 17137294.
Carvalho, A. P., Silva, S. O., Baptista, J. M., & Malcata, F. X. (2010). Light requirements in microalgal photobioreactors: An overview of biophotonic aspects. Applied Microbiology and Biotechnology, 89, 1275–1288. https://doi.org/10.1007/s00253-010-3047-8
Cellpark. (2021). https://cellparc.com/. Zugegriffen: 15. Nov. 2021.
Chen, C.-Y., Yeh, K.-L., Aisyah, R., Lee, D.-J., & Chang, J.-S. (2011). Cultivation, photobioreactor design and harvesting of microalgae for biodiesel production: A critical review. Bioresource Technology, 102(1), 71–81. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.06.159
Christi, Y. (2007). Biodiesel from microalgae. Biotechnology Advances, 25(3), 294–306. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2007.02.001
Costa, J. A. V., & Greque de Morais, M. (2011). The role of biochemical engineering in the production of biofuels from microalgae. Bioresource Technology, 102(1), 2–9. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.06.014
Dau, H., Kurz, P., & Weitze, M.-D. (2019). Photosynthese: Das biologische Vorbild. In: Künstliche Photosynthese: Besser als die Natur? (S. 39–67). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-662-55718-1_3
DENA. (2017). Studie: Büroimmobilien: Energetischer Zustand und Anreize zur Steigerung der Energieeffizienz. https://www.dena.de/newsroom/publikationsdetailansicht/pub/studie-bueroimmobilien-energetischer-zustand-und-anreize-zur-steigerung-der-energieeffizienz/. Zugegriffen: 15. Nov. 2021.
DIN 4109-1: 2018-01. (2018). Schallschutz im Hochbau – Teil 1: Mindestanforderungen. Beuth Verlag. https://doi.org/10.31030/2764537
Hoyer, J., Cotta, F., Diete, A., & Großmann, J. (2017). Bioenergie aus Mikroalgen – Vision oder Wirklichkeit. Chemie Ingenieur Technik,1–2, 56–67. https://doi.org/10.1002/cite.201700085
IBA. (2013). Smart material house – BIQ. https://www.internationale-bauausstellung-hamburg.de/fileadmin/Slideshows_post2013/02_Wissen/01_Whitepaper/130716_White_Paper_BIQ_en.pdf. Zugegriffen: 15. Nov. 2021.
IWU. (2021). Forschungsdatenbank Nichtwohngebäude Abschlusstagung. https://www.datanwg.de/fileadmin/user/iwu/210428_IWU_PT_dataNWG_DatenundFakten.pdf. Zugegriffen: 15. Nov. 2021.
JLL. (2021). Jones Lang Lasalle SE Büromarktüberblick. https://www.jll.de/content/dam/jll.com/documents/pdf/research/emea/germany/de/Bueromarktueberblick-JLL-Deutschland.pdf.
Krohn-Molt, I., Wemheuer, B., Alawi, M., Poehlein, A., Güllert, S., Schmeisser, C., Pommerening-Röser, A., Grundhoff, A., Daniel, R., Hanelt, D., & Streit, W. R. (2013). Metagenome survey of a multispecies and alga-associated biofilm revealed key elements of bacterial-algal interactions in photobioreactors. Applied and Environmental Microbiology, 79(20), 6196–6206. https://doi.org/10.1128/AEM.01641-13
Li, Y., Horsman, M., Wu, N., Lan, C. Q., & Dubois-Calero, N. (2008). Biofuels from microalgae. Biotechnology Progress, 24(4), 815–820. https://doi.org/10.1021/bp070371k
Ono, E., & Cuello, J. L. (2003). Selection of optimal microalgae species for CO 2 sequestration. In: Proceedings 2nd annual conference on carbon Sequestration, Alexandria. https://www.researchgate.net/publication/228491505_Selection_of_Optimal_Microalgae_Species_for_CO2_Sequestration. Zugegriffen: 15. Nov. 2021.
Pruvost, J., Le Gouic, B., Lepine, O., Legrand, J., & Le Borgne, F. (2016). Microalgae culture in building-integrated photobioreactors: Biomass production modelling and energetic analysis. Chemical Engineering Journal, 284, 850–861. https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.08.118
Pulz, O. (2009). Mikroalgen als Energieträger der Zukunft. In: T. Bley (Hrsg.), Biotechnologische Energieumwandlung. Gegenwärtige Situation, Chancen und künftiger Forschungsbedarf (S. 87–95). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-01115-3
Raven, P. H., Evert, R. F., & Curtis, H. (2020). Kapitel 6. Photosynthese. In: R. Langenfeld-Heyser (Hrsg.), Biologie der Pflanzen (S. 101–120). De Gruyter. https://doi.org/10.1515/9783111667409-011
Richert, O. (1999). Solare Biokonversation: Einsatz von Mikroalgen zur Konversion nutzbarer Stoffströme aus einer Bioferm-Kompostierungsanlage (1. Aufl.). Wissenschaft und Technik Verlag. ISBN: 3-89685-323-6.
Sastre, R. R. (2012). Products from microalgae: An overview. In: C. Posten & C. W. Christian (Hrsg.), Microalgal biotechnology: Integration and economy (S. 13–50). De Gruyter. https://doi.org/10.1515/9783110298321.13
Schmid-Staiger, U., Preisner, R., Trösch, W., & Marek, P. (2009). Kultivierung von Mikroalgen im Photobioreaktor zur stofflichen und energetischen Nutzung. Chemie Ingenieur Technik, 81(11), 1783–1789. https://doi.org/10.1002/cite.200900079
SSC. (2021). SSC Strategic Science Consult GmbH. https://www.ssc-hamburg.de/. Zugegriffen: 15. Nov. 2021.
UBA. (2013). Der Weg zum klimaneutralen Gebäudebestand. https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/der-weg-klimaneutralen-gebaeudebestand. Zugegriffen: 15. Nov. 2021.
UBA. (2019). Treibhausgas-Emissionen in der Europäischen Union. https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgas-emissionen-in-der-europaeischen-union#hauptverursacher. Zugegriffen: 15. Nov. 2021.
UBA. (2021). Endenergieverbrauch nach Sektoren. https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/energieverbrauch-nach-energietraegern-sektoren#allgemeine-entwicklung-und-einflussfaktoren. Zugegriffen: 15. Nov. 2021.
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Hartmut, G. (2022). Bioenergiefassaden – ökonomisch, ökologisch, digital. In: Kölzer, T. (eds) Nachhaltige und digitale Baukonzepte. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-36776-3_7
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