Selbstversorgung zu Land und zu Wasser

Selbstversorgung zu Land und zu Wasser

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Teaserbild-Quelle: © Fraunhofer IVI

Nicht nur an Land sind energieautarke Häuser ein Trend. Bald soll es sie auch auf dem Wasser geben – Selbstversorger-Hausboote. An diesem in der deutschen Lausitz angesiedelten Projekt arbeiten Mittelständler, Industrie, Universitäten sowie zwei Fraunhofer-Institute Hand in Hand.

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© Fraunhofer IVI
So könnte das Selbstversorgungs-Hausboot aussehen

Ein Hausboot, das sich selbst mit Wasser, Strom und Wärme versorgt: Das ist das Ziel des Projekts „autartec“. Daran beteiligt sind auch die beiden Dresdner Fraunhofer-Institute für Verkehrs- und Infrastruktursysteme (IVI) und Keramische Technologien und Systeme (IKTS). Wie es in der der aktuellen Ausgabe der Fraunhofer-Publikation „Forschung Kompakt“ heisst, soll das schwimmende Haus bis 2017 fertig sein. Zu stehen kommen soll es auf dem Geierswalder See im Lausitzer Seenland, dem grössten künstlichen Seengebiet Europas. Die Region liegt zwischen Ostsachsen und Südbrandenburg im Norden Deutschlands.

Das Hausboot wird auf einem 13 mal 13 Meter grossen Stahlponton stehen und sich über zwei Ebenen erstrecken. Das Erdgeschoss wird 75 Quadratmeter Wohnfläche umfassen, das Obergeschoss weitere 34. Die Terrasse soll 15 Quadratmeter gross werden. „Das Haus verbindet moderne Architektur und Bautechnik mit hocheffizienter Anlagen- und Gebäudeausstattung“, heisst es. Beispielsweise würden Solarzellen in die Gebäudehülle integriert. Als Speicher für die gewonnene Energie dienen Lithium-Polymer-Akkumulatoren. Um Platz zu sparen, werden diese Batteriesysteme, die das IVI entwickelt hat, in die Textilbetonweände oder in die Treppenelemente eingebaut.

Eine geballte Ladung Physik

Die Fraunhofer-Forscher arbeiten aber auch an einer effizienten Bereitstellung von Wärme und Kälte. Für ersteres 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“, beschreibt Burkhard Fassauer vom IKTS. Vollständig verflüssigt, kann die Wärmeenergie zeitlich nahezu unbegrenzt gespeichert werden. Um sie bei Bedarf wieder freizusetzen, werden funkbasierte Kristallisationsauslöser verwendet. Wie in „Forschung Kompakt“ erklärt wird, kennt man dieses Prinzip von Taschenwärmern: Die Kristallisation löse ein geknicktes Metallblättchen aus, sodass der Taschenwermer fest werde und Wärme abgebe. Erhitze man ihn im Wasser, werde er wieder flüssig und speichere Wärme bis zum nächsten Knicken.

Um jedoch ein ganzes Hausboot den Winter über zu heizen, reicht der Salzhydrat-Kamin nicht aus. Da soll ein Zeolithspeicher im Ponton weiterhelfen. Die Zeolithmineralien werden im Sommer getrocknet. Wenn es dann Winter wird, reicht feuchte Luft aus, damit der Speicher Wärme abgibt, erklärt Fassauer.

Für angenehme Temperaturen im Sommer sorgt die adiabate Kühlung. Dieses System benötigt – anders als herkömmliche Klimaanlagen – keinerlei elektrische Energie, sondern nutzt die Verdunstungskälte von Luft und Wasser. Hierfür soll eine Seitenfläche des Hauses begrünt und befeuchtet werden, heisst es.

Für die Wasserversorgung zeichnen die Experten des IKTS verantwortlich. Zurzeit entwickeln und erproben sie ein geschlossenes Kreislaufsystem für Trink- und Brauchwasser. Sie setzen dabei auf eine Kombination aus keramischen Membranen und verschiedenen elektrochemischen und photokatalytischen Prozessen. Denn während an Land das Abwasser immer auch biologisch behandelt wird, ist so etwas auf einem schwimmenden Haus nicht möglich. Deshalb sei man auf physikalische und chemische Methoden angewiesen. „Da bietet die Keramik sehr effiziente Möglichkeiten“, so Fassauer. Ist die beste Technik erst gefunden, soll sie im Ponton untergebracht werden. (pd/mt)