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Ressourcenautarkes Wohnen auf dem Wasser

Momentan arbeiten viele Akteure daran, hochwertige Systeme zu entwickeln, die moderne Gebäude mit eigenerzeugtem Strom oder Wärme versorgen. Noch weitgehend im Stadium der Piloterprobungen sind jedoch Wasseraufbereitungstechnologien, die eine Eigenversorgung mit Nutz- oder gar Trinkwasser ermöglichen und gleichzeitig das Problem der Abwasserbehandlung direkt vor Ort lösen. Die Partner von autartec wollen regenerative Wasser-Kreisläufe wirkungsvoll schließen und dabei gleichzeitig eine weitgehend autarke Energieversorgung in urbanen Siedlungsstrukturen erreichen.

Auch in Deutschland werden schwimmende Häuser immer beliebter – und das nicht nur als Feriendomizil, sondern auch als fester Wohnsitz. Das Lausitzer Seenland bietet sich hierfür besonders an: Es ist mit 23 Seen und einer Fläche von 13 000 Hektar das größte künstliche Seengebiet Europas. Die Region zwischen Ostsachsen und Südbrandenburg war über Jahrzehnte durch den Braunkohletagebau geprägt. Das Lebensgefühl auf dem Wasser soll der Landschaft in den kommenden Jahren zu mehr Anziehungskraft und wirtschaftlichem Erfolg verhelfen. Dieses Ziel verfolgt auch das in der Lausitz angesiedelte Projekt, an dem die beiden Dresdner Fraunhofer-Institute für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI und Keramische Technologien und Systeme IKTS beteiligt sind sowie weitere Partner aus der Region, darunter Mittelständler, Industrie sowie die Technische Universität Dresden TUD und die Brandenburgische Technische Universität BTU. Sie alle arbeiten Hand in Hand, um bis 2017 auf dem Geierswalder See nordwestlich von Hoyerswerda ein schwimmendes Haus zu bauen, das sich selbst mit Wasser, Strom und Wärme versorgt.

Das Haus auf dem 13 mal 13 m großen Stahlponton erstreckt sich über zwei Ebenen: Das Erdgeschoss umfasst 75 m2 Wohnfläche, das Obergeschoss weitere 34 m2. Auf der 15 m2 großen Terrasse überblickt man den gesamten See. Das Haus verbindet moderne Architektur und Bautechnik mit hoch effizienter Anlagen- und Gebäudeausstattung. Solarzellen werden in die Gebäudehülle integriert, Lithium-Polymer-Akkumulatoren speichern die gewonnene Energie. Um Platz zu sparen, werden die vom IVI entwickelten Batteriesysteme in die Textilbetonwände oder Treppenelemente eingebaut. Forscher des IVI arbeiten auch an der effizienten Bereitstellung von Wärme und Kälte. Für Wärme an eisigen Wintertagen sorgt ein Salzhydrat-Kamin: Oberhalb des Feuers befindet sich eine wassergefüllte Wanne mit Salzhydraten. Brennt das Feuer, werden die Salzhydrate flüssig und nehmen Wärme auf. Sind sie vollständig verflüssigt, lässt sich die Wärmeenergie zeitlich nahezu unbegrenzt speichern. Um sie bei Bedarf wieder freizusetzen, werden funkbasierte Kristallisationsauslöser verwendet. Allerdings reicht ein Kamin nicht aus, um das Haus den Winter über zu heizen. Ein Zeolithspeicher im Ponton hilft weiter: Die Zeolithmineralien werden im Sommer getrocknet – ein rein physikalischer Prozess, bei dem Wärme gespeichert wird. Im Winter reicht dann feuchte Luft aus, damit der Speicher wieder Wärme abgibt. Für angenehme Temperaturen im Sommer sorgt eine adiabate Kühlung. Anders als bei herkömmlichen Klimaanlagen benötigt das System keine elektrische Energie, sondern nutzt die Verdunstungskälte von Luft und Wasser. Eine Seitenfläche des Hauses wird begrünt und befeuchtet, die entstehende Verdunstungskälte kühlt die Gebäudehülle.

Um die Wasserversorgung im Hausboot kümmern sich Experten des IKTS und entwickeln zurzeit ein geschlossenes Kreislaufsystem für Trink- und Brauchwasser. Dafür setzen sie auf eine Kombination aus keramischen Membranen und verschiedenen elektrochemischen und photokatalytischen Prozessen. Während an Land das Abwasser immer auch biologisch behandelt wird, ist dieser Prozess auf einem schwimmenden Haus nicht möglich. Die Wissenschaftler sind hier auf physikalische und chemische Methoden angewiesen. Die Keramik bietet sehr effiziente Möglichkeiten, um Prozesse wie Photokatalyse, Elektrochemie und Filtration auf engstem Raum zusammenzubringen. Andere Materialien wie Stahl und Kunststoff würden bei derart aggressiven Vorgängen versagen. Die Technik für das Kreislaufsystem soll im Ponton untergebracht werden.

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