Kategorie: Lehre

Waterfront Lanzhou, “stm6” von Steven Hahnemann

Steven Hahnemann

Lanzhou zählt bereits seit Jahren zu den dreckigsten Städten dieser Erde. Das hohe Verkehrsaufkommen und die sich immer weiter ausbreitende Industrie lassen die Stadt in einer CO2 Dunstglocke versinken. Besonders im Winter ist die Abgasbelastung durch die vielen Kohleöfen aus den Privathaushalten auf Rekordniveau. Diese Situation verschlimmert sich von Jahr zu Jahr, da immer mehr Menschen vom Fahrrad auf ein eigenes Auto wechseln. Darüber hinaus steigt auch der Energiebedarf pro Kopf. Die Wohnung werden in den Sommermonaten durch Klimaanlagen gekühlt. Die zunehmende Nutzung von Klimageräten erhöht nicht nur den Strombedarf, sondern auch die Außentemperturen in der Stadt. Ein Teufelskreis entsteht.

Integrativer Bestandteil meines städtebauliches Entwurfes sind neue Formen der Energiegewinnung, die die Menschen unabhängiger von fossilen Brennstoffen machen soll und darüber hinaus die Umwelt nicht nur schonen, im besten Falle sogar regenerieren soll. Doch wie soll das funktionieren? Die Natur hat über Millionen Jahre eine Atmosphäre schaffen können, die das Leben über der Meeresoberfläche zulässt. Dies ist unter anderem auf unzählige kleine Organismen zurückzuführen, welche in den Tiefen der Meere durch Photosynthese aus Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen Wasserstoff und Sauerstoff erzeugten. Dieser Prozess machte das Leben am Land und in der Luft erst möglich. Und nun, Millionen Jahre später könnte genau dieser die Schäden der CO2 Emission nicht nur Stoppen, sondern sogar umkehren.

Durch die gezielte Einbindung  von Algen in unseren Energiekreislauf könnten wir aus CO2,  Wasserstoff und Methan erzeugen und so nicht nur unsere Umwelt entlasten, sondern auch noch Strom erzeugen. Die Umsetzung dieses Prozesses wäre mit einer Kombination aus CO2 Filtern und genetisch modifizierten Algen zu realisieren. Die Filteranlagen des „air capture“ – Verfahren wandeln mittels Natriumhydroxid das Kohlendioxid in eine Natriumkarbonat Lösung um, welche sich dann als Niederschlag sammelt und damit speicherbar ist. Diese Reaktion ist durch Erwärmung umkehrbar und das Kohlendioxid wieder löslich. Das CO2 wird dann nach und nach an die genetisch veränderten und weiterentwickelten “Stm6 Algen” zugeführt, die durch Photosynthese Kohlendioxid in Wasserstoff umwandelt. Der Wasserstoff wird in Brennstoffzellen mit Wirkungsgraden bis zu 80 -90 % (Umkehrung der Electrolyse) in Strom und thermische Energie umgewandelt. Nach zwei Wochen werden die Algenkulturen schwächer und sterben.  Doch nach ihrem Tot verrotten die Algen und es bildet sich Methan. Dieses Gas kann dann ebenfalls wie Wasserstoff in Strom und Wärme umgewandelt werden. Durch die Verbrennung entsteht wieder Kohlendioxid welches dann durch die Filteranlagen zurück in das System eingespeist werden kann. Dieser Prozess macht fossile Brennstoffe eines Tages überflüssig und Gebäude zu Kraftwerken. Gebäude werden zu lebendigen Bestandteilen einer Stadt von Morgen.