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Offener Wettbewerb (nur für Studenten) | 05/2015

VfA Studentenwettbewerb 2014 - Urban Farming

Blowfish

Anerkennung

Peter Vetter

Student*in

Erläuterungstext

"BLOWFISH" ist ein energieautarkes Gewächshaus zur urbanen Lebensmittelproduktion mittels Aquaponik

1. Einleitung

Ich habe bei meinem Entwurf versucht eine ganzheitliche Lösung unter Berücksichtigung energetischer Gesichtspunkte zu finden. Alle Technologien bzw. Prozesse, welche verwendet werden, entsprechen dem aktuellen Stand der Technik. Die Kombination dieser Technologien ergibt ein zukunftweisendes Gesamtkonzept.

2. Design

Auch beim Design standen energetische Aspekte im Vordergrund.

Vorteile geodätischer Strukturen:
- minimaler Materialeinsatz, dadurch kostengünstig
- maximale Stabilität
- ideales Verhältnis aus Volumen und Oberfläche
- extrem leicht
- mit nachhaltigen Baustoffen (z.B. Bambus) realisierbar

3. Aquaponik

Das Aquaponik-Verfahren bietet sich aufgrund des hohen Ertrags pro Fläche für die urbane Lebensmittelproduktion an.

4. Potentielle Standorte

4.1 Wasserstraßen oder Seen

Eine schwimmende Variante von "BLOWFISH" ermöglicht die Erschließung von Wasserflächen. Das Gewächshaus kann dabei an den Zielort geschleppt und an Stegen befestigt werden. Durch die Verwendung eines integrierten Filtersystems kann Fluss- oder Seewasser zur Bewässerung der Pflanzen genutzt werden.

4.2 Gebäudedächer

Die größte ungenutzte Fläche im urbanen Raum findet sich auf den Dächern der Gebäude. Da auf den Dachflächen zudem am meisten Licht vorhanden ist bieten sich diese besonders an. Wird eine Verbindung zwischen Gewächshaus und Gebäude hergestellt, kommt es aufgrund thermischer Potentialunterschiede automatisch zu einer natürlichen Klimatisierung der unterhalb liegenden Wohnräume. Dieser Prozess kann mit Hilfe einer bidirektionalen, regelbaren Lüftungseinrichtung optimiert werden. Im Sommer kann beispielsweise die warme Luft aus dem Gebäude abgeführt werden. Im Winter hingegen funktioniert das Gewächshaus als Kollektor und es kann warme Luft in das Gebäude geleitet werden.
Neben Wärme und Licht spielt auch der CO2-Haushalt eine wesentliche Rolle für den Pflanzenwachstum. Industrieprozesse, welche CO2 emittieren, können so eingebunden werden. Indem ein Teil des CO2 extrahiert und anschließend kontrolliert in das Gewächshaus eingebracht wird, kann das Pflanzenwachstum gesteigert werden. Dadurch verbessert sich die Klimabilanz der entsprechenden Prozesse.

4.3 Temporäre Freiflächen

Durch die einfache und skalierbare Konstruktion, sowie die Off-Grid-Eigenschaften eignet sich "BLOWFISH" ideal für die saisonale Zwischennutzung.

5. Elektrische Energieversorgung

Um die Beleuchtung und weitere Verbraucher wie Pumpen usw. zu betreiben, wird elektrische Energie benötigt. Um das Gewächshaus möglichst energieautark zu betreiben, wird ausschließlich auf regenerative Energien zurückgegriffen. Dies wird durch ein Hybridsystem aus Sonnen- und Windgenerator in Kombination mit einem Speicher realisiert.

5.1 Photovoltaik

Einige der Deiecksebenen sind mit einer organischen Photovoltaikfolie beklebt. Durch die Kuppelform wird eine im Tagesverlauf gleichmäßige Stromerzeugung realisiert. Dadurch ist ein individueller Lastgang unter Verwendung eines relativ klein dimensionierten Speichers möglich.

5.2 Windkraft

Im Zentrum der Kuppel befindet sich ein Mast. An diesem ist eine vertikale Windkraftanlage montiert. Die vertikale Bauweise passt sich optisch besser der Kuppelform an und funktioniert zudem windrichtungsunabhängig.

5.3 Speicher

Um den fluktuierenden Energieertrag aus Wind und Sonne zu kompensieren, wird ein Akkumulator verwendet. Dadurch ist die einwandfreie Funktion der verschiedenen Prozesse gewährleistet.

6. Thermische Energieversorgung

Gebäude emittieren oft Abwärme, welche ungenutzt in die Atmosphäre gelangt. Mit Hilfe von Wärmepumpen kann ein Teil dieser Energie für die Temperierung von "BLOWFISH" nutzbar gemacht werden.

Aufgrund des Verhältnisses aus Volumen und Oberfläche ist die Kugelform energetisch gesehen der ideale Volumenkörper. So wird bereits konstruktionsbedingt der Wärmebedarf reduziert.

Beurteilung durch das Preisgericht

Für den innovativen und originellen Vorschlag des energieautarken „Blowfish“, der in seiner Maßstäblichkeit in der gezeigten städtischen Situation überzeugt, erhält die Arbeit 1035 ebenfalls eine Anerkennung.