Fliegende Roboter und Moose für die zukunftsfähige Stadt – Projekt

Fliegende Roboter und Moose für die zukunftsfähige Stadt – Projekt
„Morgenstadt“
der
Fraunhofer-Institute
Nach den neuesten Statistiken werden bis zum Jahr 2030 rund 60 Prozent der
Bewohner weltweit in Metropolen leben. Allein in Deutschland wohnten 2011 etwa
75 Prozent der Bevölkerung in Städten – Tendenz steigend. Wie sieht die Stadt der
Zukunft aus und welchen Herausforderungen müssen sich Architekten und
Städteplaner künftig stellen, um die Vision einer nachhaltigen, lebenswerten und
zukunftsfähigen Stadt zu realisieren? Diesen Fragen versuchen Forscher von
insgesamt zehn Fraunhofer-Instituten in ganz Deutschland mit ihrem Projekt
„Morgenstadt“ auf den Grund zu gehen. Dazu der Forschungskoordinator des
Projektes „Morgenstadt“ Steffen Braun vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft
und Organisation IAO:
Oton Steffen Braun vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und
Organisation IAO; das Spannende ist eigentlich, dass wir heute nicht beantworten
können, wie die Stadt von morgen aussehen wird, aber wir können Technologien
aufzeigen, die großen Einfluss auf unsere Städte haben werden, man muss eine
Brücke schlagen zu den Technologien von morgen, die wir heute schon erforschen
können, um daraus bereits heute Lösungen zu generieren
Nach Worten von Braun lassen sich heute bereits Entwicklungen erkennen, die in
einigen Jahren dazu führen werden, bisherige Stadtkonzepte zu überdenken. Laut
Braun müssen sich deutsche Städte transformieren, bereits gebaute Strukturen
müssen nachhaltig umgestaltet werden:
Oton Steffen Braun vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und
Organisation IAO; wenn wir uns Deutschland als Markt ansehen, dann sehen wir,
dass das Thema eine sehr hohe Dynamik hat, oder auch Themen wie Elektromobilität
Schnittstellen zum Baubereich aufzeigen; verschiedene Bereiche wie Kommunikation
sind große Treiber für unsere Wissensgesellschaft; in den Städten besteht die
Herausforderung, diesen Wandel vorauszudenken, und auf Stadträume auszuweiten
Oton Steffen Braun vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und
Organisation IAO; es geht u.a. um Themen wie Energieversorgung,
Biomasseerzeugung; wir haben Fragestellungen wie wir Planungsprozesse besser
gestalten, es geht um Fragen zu neuen Werkstoffen und Materialien, die wiederum
neue Gebäudekonzepte mit sich bringen
Darunter sind beispielsweise auch mehrere Projekte des Fraunhofer-Instituts für
Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB aus Stuttgart. Dabei geht es um die
nachhaltige Wertschöpfung aus Biomasse. In einem Pilotprojekt mit dem Namen
„Deus 21 – Regeneratives Wassermanagment“ in dem kleinen Ort Knittlingen bei
Pforzheim wurde beispielsweise mit sogenannten Vakuum-Toiletten ein neues
Kanalisationssystem aufgebaut, wie sie in Flugzeugen oder auch in Zügen benutzt
werden. Eine Biogasanlage produziert anschließend aus dem anfallenden Abwasser
Energie. In einem Blockheizkraftwerk wird es entsprechend in Strom und Wärme
umgewandelt; so kann ein lokales Wärmenetz aufgebaut werden. Dieser Kreislauf
geht aber noch weiter, wie Matthias Stier vom Fraunhofer-Institut IGB Stuttgart
erklärt:
Oton Matthias Stier vom Fraunhofer-Institut IGB Stuttgart; wir haben ein
Filtersystem entwickelt, mit dem Bakterien zurückgehalten werden, zurück bleibt
Wasser mit einem hohen Nährstoffgehalt, was wiederum zum Düngen in der
Landwirtschaft verwendet werden kann
Daneben stellt das IGB noch ein weiteres Projekt vor - „EtaMax“. Hier geht es um
die Verwertung von Abfällen aus Großmarkthallen für Biogasanlagen. Das Besondere
hierbei ist die genaue Analyse der Abfälle, um das Anlagenkonzept entsprechend zu
gestalten:
Oton Matthias Stier vom Fraunhofer-Institut IGB Stuttgart; wir haben Zitronen
und Orangen, die einen niedrigen ph-Wert und andere Abfälle, die einen hohen Wert
haben, das wird erst einmal gelagert und dann entsprechend zusammengeführt, um
eine optimale Verbrennung und Energiegewinnung zu erreichen
Oton Matthias Stier vom Fraunhofer-Institut IGB Stuttgart; das Nächste ist,
dass das Biogas verwendet wird direkt an der Großmarkthalle wie zum Beispiel für
Busse im Nahverkehr; zusätzlich kann das Co2 kann zur Algenkultivierung genutzt
werden, Algen produzieren Öl, das kann zur Herstellung von Öl verwendet werden
Wenige Meter daneben zeigt das Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie
Prüfverfahren IZFP, wie mit Hilfe neuer Verfahren der bauliche Zustand von
Gebäuden untersucht werden kann, um das zielgerichtete Sanieren und Planen von
Sanierungen zu ermöglichen. Mit derartigen Methoden, die langfristig angelegt seien,
könne viel Geld eingespart werden, erklärt Jochen Kurz vom Fraunhofer-Institut
IZFP:
Oton Jochen Kurz vom Fraunhofer-Institut IZFP; für die Zukunft ist es so, dass
man bei Neubauten in die Richtung von Lebensakten eines Bauwerkes geht, dass
gezielt ein Bauwerk begleitet wird, man bekommt hier Daten zum Zustand des
Gebäudes, und kann so entscheiden, wann saniere ich oder wann baue ich neu
Die Forscher haben dazu beispielsweise den Flugroboter „Simon“ entwickelt:
Oton Jochen Kurz vom Fraunhofer-Institut IZFP; der wird von einer Person
gesteuert und befliegt ein Bauwerk, nimmt zeilenweise die Fassade auf, hinterher
wird das Ganze zu einem 3D-Bild zusammengesetzt und man hat hinterher sehr
detaillierte Aufnahmen zum Gebäudezustand
Das Institut arbeitet hier sehr eng mit Bauingenieuren zusammen. Der Vorteil an
„Simon“ ist, dass in relativ kurzer Zeit große Objekte ohne weitere Hilfe
aufgenommen werden können.
Wie Moose möglicherweise helfen können, künftig die Luft in unseren Städten zu
filtern, erforschen derzeit Mitarbeiter des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-,
Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT aus Oberhausen. Nach Worten von
Holger Wack, dem stellvertretenden Abteilungsleiter Werkstoffe und Interaktion
haben Moose besondere Eigenschaften, die man sich für die Stadt von morgen zu
Nutze machen könnte:
Oton Holger Wack, stellvertretenden Abteilungsleiter Werkstoffe und
Interaktion am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und
Energietechnik UMSICHT aus Oberhausen; die sind fungizit, wirken
antimikrobiell und haben Potential die Luft reinzuhalten, wir versprechen uns von
Moosen, dass sie das Mikroklima um Gebäude herum verbessern; die Idee ist eine
vertikale Begrünung von Gebäuden; es muss uns gelingen, Moose auf Substraten zu
kultivieren und dann möglichst an den Fassaden mit wenig Aufwand zu versorgen