Wie macht sich das Algenhaus?

Die Einzeller in der Fassade funktionieren gut, aber die Technik des Gebäudes in Wilhelmsburg ist noch zu fehleranfällig

Es ist giftgrün angestrichen und betreibt ein Aquarium außen am Gebäude: Das BIQ, umgangssprachlich Algenhaus, ist eines der auffälligsten Vorzeigeobjekte der Internationalen Bauausstellung (IBA), die im Dezember 2013 in Wilhelmsburg offiziell zu Ende ging. Die Algen machten weiter, vermehrten sich und lieferten mit ihrer Biomasse regenerative Energie. Im Moment sind die lebenden Fassaden allerdings geleert, um technisch nachzubessern. Die Bilanz des Investors und Algenexperten Dr. Martin Kerner nach eineinhalb Betriebsjahren: Die mikroskopisch kleinen Algen funktionieren gut, aber die gesamte Anlage ist noch zu fehleranfällig.

Im April 2013 zogen grüne Einzeller namens Scenedesmus in die 129 Biomodule ein. Diese zieren auf 200 Quadratmetern die nach Südwest und Südost ausgerichteten Außenfassaden des würfelförmigen Gebäudes vis-à-vis des Inselparks, dem ehemaligen Gartenschaugelände. Drei Kilo Algenmasse sollten die kleinen Grünen täglich erzeugen, so die Kalkulation der Anlagenbetreiber. Die Biomasse wird aus der im Kreislauf zirkulierenden Nährflüssigkeit herausfiltriert und einige Tage zwischengelagert. Anschließend wird sie in Hamburg-Reitbrook, wo seit 2010 eine Mikroalgenanlage arbeitet, zu Biogas vergoren. Daraus lassen sich im Jahr 4500 Kilowattstunden Energie gewinnen – genug, um einen Vierpersonenhaushalt mit Biostrom zu versorgen, so die ursprüngliche Rechnung.

„Wir hatten die Erträge vor Inbetriebnahme der Algenfassade anhand der Daten aus Reitbrook simuliert. Unsere Annahmen haben sich erfüllt“, sagt Dr. Martin Kerner, Geschäftsführer der Biotechnologieschmiede SSC Strategic Science Consult GmbH. „Über die eineinhalb Jahre haben wir 70 bis 80 Prozent der Maximalleistung erreicht. Aber wir hatten auch mit ganz banalen technischen Defekten zu kämpfen: Mal war ein Schlauch eingeknickt, ein Filter verstopft, ein Ventil klemmte oder die Steuerung hatte Fehler. Oftmals haben wir das an den Daten aus der Anlage erkannt, die wir in Echtzeit am Computer überwachen. Aber es melden sich auch Bewohner des Hauses und teilen uns Auffälligkeiten mit.“

Das Grünalgen-Aquarium braucht ständig Nährstoffe und Kohlendioxid (CO2). Letzteres stammt vom Gasbrenner, der das Gebäude beheizt. Dessen Wärmebedarf ist allerdings gering, denn es ist ein Passivhaus, das so gut gedämmt ist, dass es fast ohne Raumheizung auskommt.

Die Umlaufpumpe im Technikraum des Gebäudes transportiert neben Nährstoffen und CO2 auch Wärme. Diese muss im Sommer verlässlich von der Fassade abgeführt werden, damit die Mikroalgen nicht überhitzen. Kerner: „Eine Umgebungstemperatur von 33 Grad ist für Scenedesmus optimal. Aber bei 40, 45 Grad gehen die Algen in die Knie. Bei einer Störung droht ein Kreislaufkollaps: Die Module können sich bei starker Sonneneinstrahlung bis auf 60 Grad erhitzen und die Mikroalgen schlimmstenfalls absterben. Aufgrund technischer Probleme konnten wir die Temperatur nicht genau einregeln. Das hat dazu geführt, dass die Module im Dezember vorübergehend geleert wurden. Wir wollten nicht das Risiko eingehen, dass uns die Anlage kaputt friert, weil wir sie unter den jetzigen Umständen nicht frostfrei halten können.“

Wenn Unregelmäßigkeiten im Betrieb auftreten, macht sich Projektleiter Dr. Stefan Hindersin vom SSC-Büro in Bahrenfeld auf nach Wilhelmsburg, um erste Hilfe zu leisten. „Die Anlage läuft hoch automatisiert“, sagt Hindersin. Wenn wir anhand der Produktionsraten erkennen, dass die Algen nicht optimal versorgt sind, können wir daraus schließen, dass einzelne Anlagenteile nicht optimal laufen. Dann muss ich sehen, wo der Defekt steckt – und vielleicht einen Schlauch oder ein Ventil austauschen oder schauen, ob die Sensoren richtig sitzen.“

Deutlich höher als anfangs kalkuliert ist der Wärmeertrag der Algenfassade. Dem Nährlösungskreislauf wird nicht nur Algenmasse, sondern auch Wärme entzogen, mit der das Warmwasser für die Bewohner erhitzt wird. Kerner: „Wir haben eine grüne Solarthermieanlage.“ Die Algenvariante kann den reinen thermischen Solaranlagen, die auf Dächern montiert sind, fast das Wasser reichen. Letztere wandeln die Sonneneinstrahlung zu 60 Prozent in Wärme um – bei der Algenfassade sind es 48 Prozent. Gerechnet hatten Kerner und Hindersin mit 38 Prozent. Insgesamt sei das Energiekonzept aufgegangen, so Kerner.

Die Verträglichkeit der Anlage im Alltag der Bewohner sei entscheidend für die Akzeptanz von innovativen Technologien, sagt Dr. Stefan Krümmel, Stadtsoziologe an der HafenCity-Universität Hamburg. „Beim BIQ wurden die Mieter von vornherein einbezogen. Das kam gut an, die meisten Bewohner fühlen sich als Pioniere und rechnen damit, dass es bei einer so neuen Technik zu Beginn auch Probleme geben kann.“

Aus seinen Befragungen weiß Krümmel, dass es auch skeptische Bewohner gibt. „Ein Mieter wollte zu Hause auf jeden Fall in Ruhe arbeiten können. Er suchte sich eine Wohnung aus, die zur anderen Fassadenseite liegt. Andere sind von den Algenreaktoren, auf die sie nur vom Balkon aus direkt schauen können, fasziniert. Sie empfinden die aufsteigenden Blasen eher als entspannend und stören sich auch nicht an dem leisen Geräusch, mit dem das CO2 eingeblasen wird – es erinnert an das kräftige Auspusten einer Kerze.“

Ein Bewohner sei auf seinem Balkon sehr häufig von Passanten angesprochen worden und habe ihnen dann die Anlage erklärt, sagt Krümmel. Derzeit allerdings gibt es für Passanten wenig zu sehen – die Module mit der blubbernden grünen „Suppe“ sind leer. Die Anlage bekommt zum Teil neue, dickere Rohrleitungen und weitere Installationstechnik. Die Arbeiten sollen im März abgeschlossen sein, dann ziehen die Algen wieder ein.

Martin Kerner hält die Technik grundsätzlich für praxistauglich. Sie eigne sich für großflächige Fassaden, etwa von Bürogebäuden, Hallen, Lärmschutzwänden. Wirtschaftlich lasse sich eine Mikroalgenanlage jedoch nur betreiben, wenn die Biomasse teurer verkauft werden kann: „Sie sollte nicht, wie beim BIQ, zu Biogas umgewandelt und damit energetisch genutzt werden, sondern als Rohstoff dienen. Ein Abnehmer wäre zum Beispiel die Kosmetikindustrie. Auch als Viehfutter taugt sie, oder als Fitnesskost. Sie schmeckt wie Spinat, denkbar wären Algen-Smoothies und vieles mehr.“

Im nächsten Schritt will Kerner das Abwasser des Hauses technisch aufbereiten und ihm die Nährstoffe als Algenfutter entziehen. Würden die Bewohner dann irgendwann tatsächlich Algenprodukte im Glas oder auf dem Teller haben, wären das BIQ und seine Bewohner nahezu autark.