Forum
Forschung Hausbau
Baustoff der Zukunft: Weltweit erstes Carbonhaus in Dresden
Auf dem Gelände der TU Dresden steht das weltweit erste Gebäude aus Carbonbeton. Der «Cube» ist mit Ausnahme der Fenster-Stahl-Glaskonstruktion komplett aus Beton mit nichtmetallischer Bewehrung gebaut. «Das ist der Baustoff der Zukunft», sagt der Professor für Massivbau an der TU Dresden und Bauherr, Manfred Curbach. Zu dem Material wird seit 28 Jahren in Sachsens Landeshauptstadt geforscht.
«Wir haben schon an ungefähr 150 Bauwerken in acht Ländern Carbonbeton eingesetzt, zur Verstärkung oder als Fassade», sagt Curbach. Der «Cube» vereine als Anschauungsobjekt jetzt alles, «was wir können». Zu dem Material werde inzwischen auch andernorts geforscht, etwa in Italien, und es verbreite sich immer mehr. Aber: «Wir sind im Moment die einzigen, die tatsächlich so viel Know-how haben, dass wir ein Haus aus Carbonbeton bauen können.»
Carbonbeton verfügt über eine Bewehrung aus Kohlenstofffasern, die im Unterschied zu Stahl viel leichter, flexibler formbar und hoch belastbar ist und nicht rostet. Es sei «ein ziemlich großer Mosaikstein, um das gesamte Bauen klimaneutral zu machen», sagt Curbach. Man brauche weniger Beton, um den Stahl vor Witterungseinflüssen zu schützen, und könne bis zu 70 Prozent CO2-Ausstoß sparen. «Auf die Herstellung von Zement gehen sieben bis acht Prozent des globalen CO2-Ausstoßes zurück.»
Das momentan aus Erdöl hergestellte Carbon könne alternativ auch aus dem Lignin des Holzes gewonnen werden «und - die neueste Technik - aus dem CO2 der Luft». Ein Münchner Kollege habe eine Form von Blaualgen gefunden, «die sich vom CO2 der Luft ernähren und als Ergebnis ihres Stoffwechsels Polyacrylnitril, PAN, ausstoßen». Damit könnten durch Pyrolyse Carbonfilamente hergestellt werden. «Im Labor klappt das bereits», sagt Curbach. «Wir werden Blauaulgen in speziellen Einrichtungen züchten, damit sie uns das CO2 auffuttern und wir es quasi als Rohstoff verwenden können.»
Für Carbonbeton spricht laut Curbach zudem, dass er deutlich länger hält als Stahlbeton, «auf jeden Fall 200 Jahre oder mehr». Damit könnten auch sehr viel leichter geschwungene Strukturen gebaut werden. «Beton kann jede beliebige Form annehmen.» Und mit dem Baustoff lasse sich heizen, denn der Carbonstahl liege nur wenige Millimeter unter dem Beton und werde erwärmt, wenn Spannung anliege. «Wandheizung ist noch angenehmer als Fußbodenheizung.»
Mini-Windturbine am Dach erzeugt mehr Strom als 15 Solarmodule
Gebäude mit breiter Front stellen eine Hürde für den Wind dar. Trifft er auf die Fassade, wird er nach oben abgelenkt. Hat das Gebäude ein flaches Dach, zieht der Wind dort schnell drüber.
Das US-Start-up Aeromine hat sich die Bauweise vieler Gewerbeimmobilien zunutze gemacht, um mit relativ kleinen Anlagen viel Windenergie zu nutzen. Angeblich produziert nur eine seine Gebäudeaufbauten mehr Strom als 15 Solarmodule.
Durch die Röhre gesaugt
Die Anlagen saugen Luft durch einen niedrigen Einlass und durch eine kurze Röhre nach oben. Dort pfeift er zwischen 2 aerodynamisch geformten Platten durch, die einen Unterdruck erzeugen, wodurch unten mehr Luft angesaugt wird. Ein Propeller samt Generator im Inneren der Röhre wandelt die Bewegung in Strom um.
Vogelfreundlich und gut kombinierbar
Wie Fast Company berichtet, versichert Aeromine-CEO David Asarnow, dass die etwa 3 Meter hohen Anlagen keine Vögel verletzen können. Durch ihre kleine Bauweise ließen sie sich auch wunderbar mit Photovoltaikanlagen auf den Dächern von Gewerbeimmobilien kombinieren. Wenn man das Ganze mit Batteriespeichern kombiniere, könne man viele Gebäude stromautark machen, sagt Asarnow.
Derzeit wird das Konzept auf einem Dach einer BASF-Fabrik in Detroit getestet. Im nächsten Jahr soll das erste Produkt der Firma auf den Markt kommen.
Hype um Solaranlagen: Ihr Startup macht Mietshäuser zu Stromversorgern
Stuttgart, im Winter 2019. Nichts läuft so recht für Julian Schulz und Martin Lowinski. Ihr Fintech-Startup strauchelt arg. Was mit Blockchain und Ripple. Müßig zu erzählen, denn so richtig will das Ganze ja eh nicht fliegen. Zu der also ohnehin schon miesen Stimmung fällt dann auch noch die Heizung in ihrem kleinen Büro aus. Und die Wände fangen an zu schimmeln. „Das war ein absoluter Tiefpunkt“, sagt Schulz rückblickend. Und zugleich der Start eines neuen, besseren Kapitels.
Als der Vermieter sich das Problem mit der Heizung anschaut, schwätzt er ein bisschen mit den Gründern. Was die denn so machen, fragt er. Und sagt dann: „Ich verrate euch jetzt mal, was ein Riesenthema für ein Startup ist: Solaranlagen für Mehrparteienhäuser.“ Er als Vermieter von zehn Parteien, er wolle so etwas auf dem Dach seines Hauses machen, aber es gäbe keine all-in-one Lösung.
Das Problem: Es ist kompliziert
Tatsächlich ist es mehr als kompliziert: Wenn jemand wie der Vermieter der beiden Stuttgarter eine Solaranlage bauen und betreiben möchte, wird er de facto zu einem Stromversorger. Als solcher ist er verpflichtet, ein sogenanntes Messkonzept aufzusetzen. Er braucht eine spezielle Messtechnik, sprich: Geräte, die den produzierten und den verbrauchten Solarstrom zählen, und er braucht eine Abgrenzung der Daten. Also, welcher Mieter verbraucht wie viel? Entsprechend muss er mit seinen Parteien einzeln ihre individuellen Rechnungen stellen. Er braucht eine eigene Buchhaltung und eine möglichst lückenlose Dokumentation davon. „Ich habe mich schon oft bei Investoren rechtfertigen müssen, dass das mit dem Mieterstrom gesetzlich so kompliziert ist“, sagt Julian Schulz. „Aber dafür kann ich ja nichts.“ Besser: Er und sein Mitgründer Lowinski können etwas dagegen.
Seit Anfang des Jahres haben Schulz und Lowinski mit Metergrid nun ein marktfähiges Produkt, ein solides B2B-Saas-Geschäftsmodell und sie haben bereits die ersten Kunden zu Stromversorgern ihrer Mieter gemacht. Im kommenden Jahr wollen sie mehrere hundert Projekte umsetzen.
Wie funktioniert Metergrid?
Zielgruppe von Metergrid sind private Vermieter mit fünf bis zwanzig Wohneinheiten, kleinere Immobiliengesellschaften und Wohneigentümergesellschaften. All die kommen mit dem Entschluss, eine PV-Anlage zu installieren zu Metergrid – und das Startup übernimmt ab da. Von der Abstimmung mit den regulatorischen Behörden über die Planung der Solaranlage selbst, zur Vermittlung eines Solarteurs und dann nach der Installation der Anlage die Ausstattung mit einer geeigneten Messtechnik, in Form von Hardware (also: Stromzähler beziehungsweise Lesegerät) und Software (die am Ende Rechnungen für jede einzelne Mietpartei ausspuckt) – das alles macht Metergrid. „Wir bilden die komplette Wertschöpfungskette ab“, sagt Schulz in feinstem Startup-Sprech.
„Und das Schöne an dem Business gerade ist, dass wir überschwemmt werden von Leads“, so der Gründer weiter. „Wir gehen jetzt Richtung 150 Kundenanfragen im Monat, ohne dass wir nennenswert Marketing machen.“ Und obwohl es auch andere Anbieter im Mieterstrommarkt gibt, die sich allerdings zum großen Teil eher an größere Immobilienverwalter wenden. Der Ökoenergieversorger Polarstern aus München etwa hat eine Mieterstromlösung in seinem Angebot. Einhundert Energie aus Köln positioniert sich als "digitaler Service-Partner für skalierbaren Mieterstrom", adressiert aber ebenfalls eher Firmen, die Immobilien vermieten, weniger private Vermieter.
Timing ist alles
Die Nachfrage bleibt mit oder ohne Konkurrenz groß: Die Zeit mit Klima- und Energiekrise spielt den Metergrid-Gründern in die Hände – und die Politik tut ihr Übriges. Während in den vergangenen Monaten viel über die Förderung der Solaranlagen auf Dächern von Einfamilienhäusern geredet wurde, sei, so Schulz, immer klar gewesen, dass auch die Mehrfamilienhäuser in den Fokus werden rücken müssen. Und tatsächlich: In einigen Bundesländern, wie etwa Baden-Württemberg, Hamburg oder Berlin, gibt es bereits eine PV-Dach-Pflicht für Neubauten. In Baden-Württemberg gilt die auch für die Sanierung von Bestandsimmobilien.
Nicht zuletzt, argumentiert Schulz, lohne sich Mieterstrom auch schnell finanziell: Je weiter die Energiepreise steigen, desto eher amortisiere sich die PV-Anlage und die Mieterstromverwaltung. Nach etwa zehn bis fünfzehn Jahren würden Vermieter mit ihrem Sonnenstrom Rendite machen.
Mit ihrem neuen Startup haben Schulz und Lowinski Investoren überzeugt, sind in der Seed-Phase, Blick auf die nächste Finanzierungsrunde. Es sieht alles gut aus. Hätten sie vor drei Jahren in der kalten Schimmel-Bude nicht gedacht. Zum Glück haben sie aber halt einfach trotzdem gemacht.