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Sonnenenergie ist eine saubere und erneuerbare Energiequelle, die durch die Nutzung von Solarpanelen zur Stromerzeugung beiträgt und so den CO2-Ausstoß verringert und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduziert. Die solare Energieerzeugung auf den Dächern erfolgt durch die Installation von Solarpanelen, die Sonnenlicht absorbieren und in elektrische Energie umwandeln. Dieser Gleichstrom wird dann durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, der zur direkten Nutzung verwendet werden kann und in das Stromnetz des Quartiers eingespeist wird. Solaranlagen können auch mit Batteriespeichern gekoppelt werden, um überschüssige Energie für die spätere Verwendung zu speichern oder als Notstromquelle zu dienen. Darüber hinaus können Solarmodule an verschiedenen Stellen des Quartiers installiert werden und bieten somit eine vielseitige Lösung für die dezentrale Energieerzeugung. Die Investition in Solarenergie trägt nicht nur zur Reduzierung der Umweltbelastung bei, sondern bietet auch langfristige Kostenersparnisse und Unabhängigkeit von externen Energiequellen.
Innovative Speichersysteme sind fortschrittliche Technologien, die entwickelt wurden, um Energie effizient zu speichern und bei Bedarf wieder abzurufen. Diese Systeme nutzen Materialien mit hoher Wärmekapazität, wie beispielsweise Salze oder PCM (Phase Change Materials), um Wärmeenergie zu speichern und über längere Zeiträume hinweg zu halten. Thermische Speichersysteme können in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, wie z.B. in der Solarthermie zur Speicherung von Sonnenwärme für die Nacht oder in industriellen Prozessen zur Optimierung des Energieverbrauchs. Am BE-U | Behrens-Ufer wird ein Speicher in Form eines Eisspeichers verwendet, um Energie effizient zu speichern und bei Bedarf wieder abzurufen. Innovative Speichersysteme spielen eine wichtige Rolle bei der Transformation des Energiesektors hin zu einer nachhaltigeren und klimafreundlicheren Energieversorgung.
Photovoltaische Fassadenelemente sind spezielle Bauelemente, die in die Fassaden von Gebäuden integriert werden und Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Diese Elemente bestehen aus Solarzellen, die in der Regel aus Halbleitermaterialien wie Silizium hergestellt sind. Wenn Sonnenlicht auf die Solarzellen trifft, werden Elektronen angeregt und in Bewegung gesetzt, was einen elektrischen Strom erzeugt. Dieser Strom kann dann entweder direkt genutzt werden, um elektrische Geräte zu betreiben, oder in Batterien gespeichert werden. Photovoltaische Fassadenelemente unterscheiden sich von herkömmlichen Solarpanelen auf Dächern durch ihre vertikale Ausrichtung und ihre Integration in die Architektur des Gebäudes. Dadurch können sie nicht nur zur Energieerzeugung beitragen, sondern auch als architektonisches Gestaltungselement dienen. Sie bieten auch den Vorteil, dass sie zusätzliche Flächen für die Solarenergieerzeugung nutzen, insbesondere in städtischen Umgebungen, in denen Dachflächen begrenzt sein können.
Integrierte Regenwasserrückhaltungssysteme sind Einrichtungen, die in Gebäudestrukturen eingebaut sind und Regenwasser auffangen, speichern und nutzen. Sie bestehen aus verschiedenen Komponenten wie Dachabläufen, Regenrinnen, Speichertanks und Filtern. Wenn es regnet, fließt das Regenwasser von den Dächern oder anderen Oberflächen in die Auffangeinrichtungen. Die Systeme filtern das gesammelte Regenwasser, um Verunreinigungen zu entfernen, bevor es in einem Speichertank gespeichert wird. Dieses gesammelte Regenwasser kann dann für verschiedene Zwecke genutzt werden, wie Bewässerung von Pflanzen, Toilettenspülung oder für industrielle Prozesse. Durch die Integration solcher Systeme im Quartier kann der Verbrauch von Frischwasser reduziert werden, was sowohl die Kosten senkt als auch gleichzeitig zur Schonung der natürlichen Wasserressourcen beiträgt.
Innovative Recyclingsysteme nutzen modernste Technologien, um Abfallstoffe zu sortieren, zu recyceln und wiederzuverwenden, was zur Reduzierung der Umweltbelastung und zur Schonung natürlicher Ressourcen beiträgt. Zum Beispiel durch die thermische Verwertung von Altpapier in Blockheizkraftwerken wird Wärme erzeugt, um Wasser zu erhitzen und Dampf zu erzeugen, der eine Turbine antreibt und Strom erzeugt. Die dabei entstehende Wärme kann auch für Heizzwecke genutzt werden, während die CO2-Emissionen in die Vertical Farming Anlage eingespeist werden kann. Somit müssen die benötigten CO2 Mengen für Vertical Farming nicht teuer eingekauft werden und werden vor Ort zirkulär bereitgestellt.
Wasserführende Lehmdecken sind eine nachhaltige Lösung zur Temperaturregulierung in Gebäuden, da sie Feuchtigkeit aufnehmen und abgeben können, was zu einem angenehmen Raumklima führt und den Energieverbrauch für Heizung und Kühlung reduziert. Diese Decken tragen zur Verbesserung der Luftqualität bei, indem sie Schadstoffe aus der Luft absorbieren und so das Raumklima weiter verbessern. Zudem sind sie ressourcenschonend, da Lehm ein natürlicher und lokal verfügbarer Baustoff ist. Die Herstellung und Verarbeitung von Lehm erfordert im Vergleich zu anderen Materialien wie Beton oder Gips weniger Energie und trägt somit zur Reduzierung der Umweltbelastung bei. Wasserführende Lehmdecken sind zudem langlebig und können bei richtiger Pflege über Jahrzehnte hinweg genutzt werden. Diese Eigenschaften machen sie zu einer attraktiven Option und vereint Nachhaltigkeit und Komfort in Gebäuden.
Die nachhaltige Holzbauweise nutzt Holz als Hauptbaumaterial, das eine geringere CO2-Bilanz aufweist als traditionelle Baustoffe wie Beton oder Stahl und somit zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beiträgt. Zudem bietet Holz als nachwachsender Rohstoff die Möglichkeit einer langfristigen Nutzung und trägt zur Schonung der natürlichen Ressourcen bei. Durch modernste Fertigungstechniken und innovative Konstruktionsmethoden können Holzgebäude eine hohe Energieeffizienz und gute Dämmwerte erreichen, was zu einer weiteren Reduzierung des Energieverbrauchs während der Lebensdauer des Gebäudes führt. Darüber hinaus schafft die Verwendung von Holz eine warme und angenehme Atmosphäre und fördert damit das Wohlbefinden der Nutzer. Holzgebäude sind zudem flexibel und können leicht an unterschiedliche Bedürfnisse angepasst oder erweitert werden. Diese Eigenschaften machen Holz zu einem attraktiven Baumaterial und tragen zur Förderung einer nachhaltigen Baukultur bei.
Ladestationen für E-Mobilität sind wichtige Infrastrukturelemente, die eine umweltfreundliche Alternative zum Verbrennungsmotor fördern, indem sie Elektrofahrzeugen die Möglichkeit bieten, ihre Batterien schnell und effizient aufzuladen. Sie bieten verschiedene Ladegeschwindigkeiten, Interoperabilität für verschiedene Fahrzeugmodelle und sind mit intelligenter Technologie ausgestattet, um den Ladevorgang zu überwachen und zu steuern. Auf dem Gelände entstehen eine hohe dreistellige Anzahl an Stellplätzen mit E-Lademöglichkeit. Die Integration der Ladestationen mit erneuerbaren Energiequellen und dem intelligenten Netzwerk am BE-U sorgen wir für eine effizientere Nutzung und minimale Belastung des Stromnetzes.
LowEx-Netze, auch als Niedrigenergieverteilsysteme bezeichnet, sind spezielle Heiz- und Kühlsysteme, die darauf abzielen, den Energieverbrauch in Gebäuden zu reduzieren. Sie basieren auf dem Prinzip der effizienten Verteilung von Heiz- und Kälteenergie mit möglichst niedrigen Temperaturen im Vergleich zu herkömmlichen Systemen. Diese Netze nutzen in der Regel Wärmetauscher, um die Wärmeenergie aus erneuerbaren Quellen wie Sonnenkollektoren, Geothermie oder anderen alternativen Energiequellen zu gewinnen. Die erzeugte Wärme wird über ein Netzwerk von Rohrleitungen zu einzelnen Gebäuden transportiert. Im Gebäude selbst wird die Wärmeenergie mithilfe von Fußbodenheizungen, Deckenstrahlplatten oder anderen Niedertemperatur-Heizsystemen verteilt. Im Vergleich zu herkömmlichen Systeme werden niedrigere Vorlauftemperaturen erfordert, was zu einem reduzierten Energieverbrauch führt. LowEx-Netze können auch für die Kühlung genutzt werden, indem kaltes Wasser durch das Netzwerk von Rohrleitungen geleitet wird. Dies ermöglicht eine effiziente Raumkühlung mit geringem Energieverbrauch. So tragen LowEx-Netze dazu bei, den Energieverbrauch in Gebäuden zu senken, den Komfort zu verbessern und die Umweltbelastung zu reduzieren.
Tiefe Geothermie nutzt die natürliche Wärme aus dem Erdinneren zur Energiegewinnung, wodurch eine erneuerbare, grundlastfähige und klimafreundliche Energiequelle erschlossen wird. Am BE-U wird die Eavor-Loop Technologie eingesetzt, die auf dem Prinzip der geschlossenen Schleife basiert. Das Eavor-Loop nutzt ein horizontal verlaufendes System von Bohrungen in 4500 bis 5000m Tiefe. Die hier zirkulierende Flüssigkeit wird durch die natürliche Wärme im Gestein erhitzt und durch Thermosiphon ohne Pumpe an die Oberfläche befördert. Dort kann die Wärmeenergie über Wärmetauscher genutzt werden, um Dampf zu erzeugen, der eine Turbine antreibt und Strom erzeugt. Nachdem das Wasser abgekühlt ist, wird es zurück in das unterirdische Netzwerk geleitet, um erneut erwärmt zu werden. Eavor-Loop bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Geothermiesystemen, darunter geringere Umweltauswirkungen, da keine direkten Auswirkungen auf die geologische Struktur entstehen, und eine verbesserte Effizienz durch die Nutzung von konstanten Erdwärmequellen in horizontalen Bohrungen.
Vertical Farming ist eine innovative landwirtschaftliche Methode, bei der Pflanzen in vertikalen Systemen angebaut werden, um den verfügbaren Raum optimal zu nutzen. Die Pflanzen wachsen in hydroponischen oder aeroponischen Systemen, ohne Erde, und werden mit Nährstofflösungen versorgt. Künstliches Licht, oft in Form von LEDs, ersetzt das Sonnenlicht, was eine ganzjährige Produktion von frischen Produkten ermöglicht, besonders in städtischen Gebieten oder mit begrenztem landwirtschaftlichem Raum. Diese Methode reduziert den Wasser- und Landverbrauch im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft erheblich, was zu einer effizienteren Nutzung knapper Ressourcen führt. Darüber hinaus bietet Vertical Farming die Möglichkeit, den Anbau von Lebensmitteln näher an die Verbraucher heranzuführen, was zu kürzeren Transportwegen und einer Reduzierung der CO2-Emissionen durch den Transport führt. Diese nachhaltige Anbaumethode trägt somit dazu bei, die Ernährungssicherheit in urbanen Umgebungen zu verbessern und die Abhängigkeit von weit entfernten landwirtschaftlichen Gebieten zu verringern.
Tageslicht per Glasfaser für Innenräume funktioniert durch die Nutzung von Glasfaserkabeln, um Sonnenlicht von der Außenseite eines Gebäudes in das Innere zu leiten. Dabei wird an der Außenseite des Gebäudes ein Lichtkollektor installiert, der das einfallende Sonnenlicht einfängt. Anschließend wird das Licht mithilfe von Glasfaserkabeln durch das Gebäude geleitet und in die gewünschten Innenräume transportiert. Dieses System bietet eine nachhaltige und energieeffiziente Möglichkeit, Innenräume mit Tageslicht zu versorgen, ohne auf herkömmliche künstliche Beleuchtung zurückzugreifen. Es reduziert den Bedarf an elektrischer Beleuchtung während des Tages und trägt zur Schaffung einer angenehmen und gesunden Umgebung bei, indem es das natürliche Licht in die Innenräume bringt.
