Raumklima durch Algen

Ziel des Projektes war die Entwicklung eines Gerätesystems zur Raumluftaufbereitung für ein gesundes Raumklima, durch Absenkung der Kohlendioxidkonzentration bzw. Erhöhung des Sauerstoffgehalts und Reduzierung der Keimbelastung in der Raumluft mit gleichzeitiger Realisierung von Entspannungselementen.

Neben Schadstoffen spielt die CO₂-Konzentration eine entscheidende Rolle für die Raumluftqualität. Kohlenstoffdioxid ist zwar erst ab einer Konzentration von 2,5 Vol.-% für den Menschen toxisch, doch Leistungsfähigkeit, Konzentration und Wohlbefinden werden bereits ab einer Konzentration von 0,08 Vol.-% (800 ppm) Kohlenstoffdioxid beeinträchtigt. Gerade in geschlossenen Räumen, wie Tagungs- oder Warteräume, in denen sich häufig viele Menschen befinden und in denen nur eingeschränkt gelüftet werden kann, treten bereits schon nach wenigen Minuten Werte von 5.000 bis 6.000 ppm Kohlenstoffdioxid auf.

Wo es viel CO₂ gibt, werden auch besonders viele Keime gefunden. Vor allem in Warteräumen von Arztpraxen und Krankenhäusern ist die Ansteckungsgefahr sehr hoch.

Das BioAir-System sieht die Nutzung von Mikroalgen in Photobioreaktorsystemen (PBR) für das Klimamanagement in Gebäuden vor. Ein Vorteil solcher Systeme ist bspw. der verringerte Raumbedarf gegenüber Pflanzsystemen. In dem PBR werden verkapselte Mikroalgen eingesetzt, um die Standzeit des Photobioreaktors zu erhöhen. Durch die Nutzung des innovativen Verkapselungskonzeptes ist das Ein- und Ausbringen der phototrophen Mikroorganismen mit minimalem Aufwand möglich. Der Einsatz semipermeabler Membranen als Kapselmaterial ermöglicht eine optimale Versorgung der Organismen mit gelösten und gasförmigen Nährstoffen, sodass ein Wechsel der Biologie nur im Turnus von mehreren Wochen erforderlich wird. Jede Kapsel stellt hierbei einen eigenständigen Reaktionsraum dar (Membrankapselsystem). Gase wie bspw. Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff sowie niedermolekulare Verbindungen wie bspw. Nährsalzionen können die Kapselmembran diffusiv passieren, wohingegen die Mikroorganismenzellen im Inneren der Kapsel immobilisiert sind.

Das PBR-System stellt somit eine aktive CO₂-Senke mit gleichzeitiger O₂-Produktion dar. Durch die Integration eines UV-Klärers erfolgt eine Reduzierung der Keimbelastung in der Raumluft.

Als optisches Highlight mit bewegter Wasserkomponente besitzt das System ähnlich wie ein Aquarium eine beruhigende Wirkung und trägt somit zum allgemeinen Wohlbefinden der Personen bei. Die Beleuchtung des BioAir kann gleichzeitig zur partiellen Illumination des Raumes genutzt werden, wobei die Installation verschiedenfarbiger LED-Elemete eine breite Palette an realisierbaren Lichtfarben erlaubt.

Projektpartner: BAT Automatisierungstechnik-Planungs GmbH

Laufzeit: 01.10.2015 – 30.09.2017

Förderträger: VDI/VDE-IT