Energieeffizienz 06.06.2023, 14:15 Uhr

Fassaden mit Algenbiofilm: Nachhaltige Bauweise für eine gesündere Umwelt

Die Entwicklung von Fassaden mit Algenbiofilm bietet eine innovative Lösung zur Verbesserung der Luftqualität und Bekämpfung der innerstädtischen Überhitzung.

Grüne Fassaden

Grüne Zukunft: Algenbiofilmfassaden verbessern die Luftqualität und bekämpfen die innerstädtische Überhitzung. (Symbolbild)

Foto: PantherMedia / ponsulak

Im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsprojekts arbeitet die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) daran, Fassaden zu entwickeln, die mit einem Algenbiofilm versehen sind. Mit diesen Fassaden kann man die Luftqualität und das Klima in Großstädten verbessern.
In dicht besiedelten Gebieten absorbieren Beton, Asphalt und andere Oberflächen Wärme und speichern sie, was zu einer erhöhten Temperatur in den Städten führt. Die Biofilmfassaden haben die Fähigkeit, Schadstoffe aufzunehmen, sind kostengünstig herzustellen und können vollständig recycelt werden.

Welche Folgen hat städtische Überhitzung?

Die innerstädtische Überhitzung ist ein ernstes Problem, das sich durch den Klimawandel verstärkt. Dieses Phänomen, das man auch als „städtische Wärmeinsel“ bezeichnet, kann zu vielen negativen Auswirkungen führen, u.a. Risikos von Hitzestress und Hitzewellen, gesundheitlichen Problemen bei den Bewohnern, erhöhten Energieverbrauch für die Klimatisierung und nicht zuletzt Umweltbelastungen durch den Einsatz von Klimaanlagen. Deshalb ist es wichtig, gegen die innerstädtische Überhitzung vorzugehen, damit man das Wohlbefinden und die Lebensqualität der Stadtbewohner nachhaltig verbessern kann.

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So sind gemäß der Europäischen Umweltagentur rund 90 Prozent der städtischen Bevölkerung in der EU schädlichen Konzentrationen von Feinstaub, Stickoxiden und bodennahem Ozon ausgesetzt. Das kann gesundheitliche Probleme verursachen, angefangen von Atemwegserkrankungen bis hin zum vorzeitigen Tod.

Vertikale Gärten mit viel Wartungsaufwand

Die herkömmliche Methode der vertikalen Gärten erfordert viel Gartenarbeit. Deshalb möchten die Forschenden, biorezeptive Fassadenelemente entwickeln, die mit einem Algenbiofilm bedeckt sind. Sie sollen eine vergleichbare Leistungsfähigkeit wie konventionelle Begrünungen aufweisen, aber mit geringerem Wartungsaufwand.

Das Begrünen von Innenstädten ist ein vielversprechender Weg, um gegen die Luftverschmutzung anzukämpfen. Schließlich können Pflanzen Schadstoffe aus der Luft auf ihren Oberflächen binden und teilweise sogar abbauen. Gleichzeitig können begrünte Fassaden die Lufttemperatur und die Lärmbelästigung reduzieren und damit die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel verbessern.

Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass begrünte Fassaden in städtischen Schluchten die Stickoxidkonzentration um 40 Prozent und die Feinstaubbelastung um 60 Prozent reduzieren können. Aufgrund der spezifischen Strömungsverhältnisse werden an Gebäudefassaden deutlich mehr Feinstaubpartikel absorbiert als auf begrünten Dächern. Trotzdem werden begrünte Fassaden bisher nur selten umgesetzt, weil sie, wie bereits erwähnt, einen hohen Wartungsaufwand erfordern.

Algenbiofilme für Fassadenelemente aus Beton

In Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern aus der Wirtschaft entwickelt nun die BAM nun innovative Fassadenelemente aus Beton, die das ganze Jahr über mit Algenbiofilmen bedeckt sind. Diese Fassaden zeichnen sich durch einen geringeren Wartungsaufwand und eine verbesserte Effizienz bei der Luftreinigung im Vergleich zu konventionellen begrünten Fassaden aus. Außerdem sollen sie, kostengünstig und ästhetisch ansprechend sein.

Das Berliner Biotech-Unternehmen Solaga fungiert als Projektpartner und stellt spezielle Mikroalgenbiofilme zur Verfügung. Diese Biofilme weisen eine einzigartige Oberflächenstruktur auf, die Feinstaub und andere Luftschadstoffe effizienter als herkömmliche begrünte Fassaden binden kann. Die Beton-und-Naturstein-Babelsberg GmbH aus Potsdam, ein Experte in der Herstellung hochwertiger Betonfertigteile für Fassaden, unterstützt das Projekt durch die Produktion von Prototypen. Die BAM optimiert die Betonmischung, die Porosität und die Oberflächentextur, um eine gute Besiedlung zu gewährleisten. Zudem verbessert sie die Biofilme durch die gezielte Auswahl verschiedener Algenspezies.

Den städtischen Lebensraum bewusst gestalten

Das Ziel dieses interdisziplinären Projekts besteht darin, Fassadenelemente aus Beton zu entwickeln, die mit den optimierten Algenbiofilmen besiedelt werden können und das ganze Jahr über eine ansprechende Optik bieten. „Statt ungewollten Algenbewuchs mit Bioziden zu bekämpfen, wollen wir den städtischen Lebensraum bewusst gestalten und durch großflächige Biofilme gezielt zur Reduktion von Luftschadstoffen und der Dämpfung der innerstädtischen Überhitzung beitragen“, erklärt Julia von Werder, Expertin für mineralische Baustoffe, die das Projekt an der BAM leitet.

In der Zukunft können die neuen Fassadenelemente sowohl bei Neubauten als auch bei der Renovierung von bestehenden Gebäuden als kostengünstige und vollständig recycelbare Lösungen dienen.

 

 

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Redakteurin beim VDI-Verlag. Nach einem Journalistik-Studium an der TU-Dortmund und Volontariat ist sie seit mehreren Jahren als Social Media Managerin, Redakteurin und Buchautorin unterwegs.  Sie schreibt über Karriere und Technik.

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