In Westaustralien hat der Forscher Amin Mirabbasi, Doktorand am Algae Innovation Hub der Murdoch University, drei Jahre damit verbracht, Photobioreaktoren mit Mikroalgen zu entwerfen, die in Wohnhäuser, städtische Gebäude und Bergbauunterkünfte integriert werden können. Sein Ziel ist es, die Nutzung von Klimaanlagen zu reduzieren, die Luft zu reinigen und Kohlenstoff zu binden, indem er eine nachhaltige architektonische Lösung bietet.
Das Klima in Perth bietet günstige Bedingungen für den Anbau von Mikroalgen: hohe Sonneneinstrahlung und minimales Gefrierisiko. Die Kontrolle der Überhitzung ist jedoch entscheidend, um die Effizienz des Systems zu gewährleisten.
Umwelt- und Energievorteile
Mikroalgen zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, Kohlenstoff zu binden und Treibhausgase zu reduzieren. Studien zeigen, dass sie CO₂ 10 bis 50 Mal effizienter als Landpflanzen binden können, mit schnellen Wachstumsraten und hoher Biomasseproduktivität.
Darüber hinaus bieten Photobioreaktoren thermische Vorteile:
- Sie absorbieren Wärme und filtern Sonnenstrahlung, wodurch die Innenüberhitzung reduziert wird.
- Sie verringern die Abhängigkeit von Klimaanlagen, was zu Energieeinsparungen und geringeren Betriebskosten führt.
- Sie reinigen die Innenluft, indem sie Sauerstoff produzieren und Schadstoffe zurückhalten.
Anwendungen in Bergbau- und städtischen Umgebungen
Ein Schwerpunkt von Mirabbasi war das Design von vorgefertigten Modulen für Bergbauunterkünfte, die für extreme Bedingungen ausgelegt sind. Die in Fassaden installierten Photobioreaktoren fungieren als passive Sonnenschutzsysteme, die Schatten und Frische bieten und gleichzeitig die Luftqualität verbessern.
Der Forscher untersucht auch städtische Anwendungen:
- Buswartehäuschen und Fußgängerschutzräume.
- Garagen und Straßen mit integrierten künstlerischen Elementen.
- Röhrenförmige Photobioreaktoren in Promenaden und kommerziellen Fassaden, die nachts mit LEDs beleuchtet werden und sich in lebende Skulpturen verwandeln.
Der Urban Algae Tree
Unter seinen auffälligsten Prototypen befindet sich der Urban Algae Tree, eine Struktur, die grundlegende Funktionen der natürlichen Vegetation imitiert:
- Er bietet Schatten und absorbiert Wärme.
- Er fängt Regenwasser auf.
- Er funktioniert autark mit Solarenergie.
Dieser „Baum“ kann 1.500 Liter Kultur beherbergen, bis zu 700 kg Sauerstoff pro Jahr produzieren und etwa 1.000 kg CO₂ jährlich eliminieren. Auch wenn dies keine Wunderzahlen sind, eröffnen sie die Möglichkeit, Netzwerke dieser Strukturen in Vierteln, auf Campus oder in Industriegebieten zu schaffen.
Menschlicher und biophiler Einfluss
Mirabbasi betont, dass das Design nicht nur auf Energieeffizienz abzielt, sondern auch auf das menschliche Wohlbefinden. Kühlere Räume mit Naturbezügen helfen den Arbeitern, sich mental von harten Bedingungen zu lösen und gesündere, menschlichere Umgebungen zu schaffen.
Die biophile Erfahrung, zu beobachten, wie Mikroalgen wachsen und auf Licht reagieren, verbindet Menschen mit natürlichen Prozessen, ohne dass Reden oder Schilder erforderlich sind.
Zukünftige Projektion
Da die Promotion fast abgeschlossen ist, sucht Mirabbasi nach Möglichkeiten, seine Ideen aus dem Labor herauszutragen. Mittelfristig könnte diese Technologie in Programme zur energetischen Sanierung öffentlicher Gebäude wie Schulen und Krankenhäuser integriert werden, wo Einsparungen bei der Klimatisierung und die Verbesserung der Innenluft direkte Auswirkungen auf die Gesundheit und die öffentlichen Ausgaben haben.
In industriellen und Bergbauumgebungen können die vorgefertigten Module den Energieverbrauch reduzieren, während sie in Städten traditionelle Parks und Baumbestände ergänzen könnten, insbesondere an Orten mit begrenztem Platz zum Pflanzen.
Mikroalgen-Photobioreaktoren stellen ein innovatives Element im Puzzle der urbanen Nachhaltigkeit dar. Sie sind keine magische Lösung, aber eine reale Alternative für effizientere Gebäude, gesündere öffentliche Räume und eine Architektur, die sich von der Natur inspirieren lässt, um die Herausforderungen des Klimawandels zu bewältigen.
