Energiegewinnung, Wasseraufbereitung und Verwertung von Biomasse in Gewächshaus - Gebäude - Modulen

Buchholz, Martin

Energiegewinnung, Wasseraufbereitung und Verwertung von Biomasse in Gewächshaus - Gebäude - Modulen

dc.contributor.advisor	Steffan, Claus	en
dc.contributor.advisor	Trillitzsch, Falk	en
dc.contributor.advisor	Tepasse, Heinrich	en
dc.contributor.author	Buchholz, Martin	en
dc.contributor.grantor	Technische Universität Berlin, ehemalige Fakultät VII - Architektur Umwelt Gesellschaft	en
dc.date.accepted	2002-05-29
dc.date.accessioned	2015-11-20T14:59:49Z
dc.date.available	2002-07-25T12:00:00Z
dc.date.issued	2002-07-25
dc.date.submitted	2002-07-25
dc.description.abstract	In Gewächshäusern kann Wärme und Feuchtigkeit über einen geschlossenen Luftkreislauf nutzbar gemacht werden, der durch den Auftrieb von erwärmter- und das anschließende Herabfallen von abgekühlter Luft angetrieben wird. Durch einen konstanten Prozess der Wasserverdampfung während der Lufterwärmung über die Gewächshausvegetation sowie über zusätzliche, tropfkörperartige Luftbefeuchter erfolgt ein verlustarmer Energietransfer zu einem Wärmetauscher. Zudem kann durch die erzielte Wasserkondensation während der Luftabkühlung ein verbesserter Energietransfer in ein, den Wärmetauscher durchströmendes Speichermedium erzielt werden. Zusätzlich zur gärtnerischen Nutzung können so Funktionen der Energie- und Wassergewinnung integriert werden, die zu einer gesteigerten Wirtschaftlichkeit führen. Die Anlage besteht im wesentlichen aus vier Hauptelementen: Ein konventionelles Gewächshaus ist verbunden mit einem Solarkamin. Dieser führt in einen Rückführschacht, in dem ein großer Luft-Wasser Wärmetauscher installiert ist, der wiederum mit einem Wärmespeicher verbunden ist. Im Weiteren verläuft der Luftkanal durch einen Reaktor zur Solid-State-Fermentation, in dem Biomassensubstrate durch Pilze modifiziert werden, zurück ins Gewächshaus. Gewächshauspflanzen und Mikroorganismen der Fermentationsanlage sorgen für die gegenseitige Versorgung mit Sauerstoff und Kohlendioxid in dem weitgehend geschlossenen System. Über die Steuerung des Luftkreislaufs und der Verdunstungs- und Kondensationsvorgänge können Prozessvariablen der Fermentation wie Temperatur, Feuchtigkeit und Sauerstoffzufuhr geregelt werden. Darüber hinaus kann die Prozesswärme als zusätzliche, regenerative Energiequelle genutzt werden. Bei der Kopplung mit benachbarten Wohngebäuden können über die Schaffung geschlossener Wasserkreisläufe extrem energie- und wassereffiziente Gebäudemodule entstehen. Die integrierbare Funktion der Meerwasserentsalzung erlaubt sogar die Erwirtschaftung von Wasserüberschüssen. In Kombination mit den Produktionseinheiten der Gewächshaus- und Fermentationsanlage entsteht ein hoch effektives und kostengünstiges System der Grundversorgung ohne aufwendige Netzinfrastruktur. In der Variante "Tag-Nacht Wärmespeicherung" wird die tagsüber abgeführte Wärme gespeichert und nachts wieder dem Wärmetauscher zugeführt. Das Gewächshaus kann tagsüber gekühlt und nachts beheizt werden. Die Luft bewegt sich durch den erzeugten Auftrieb dann in entgegengesetzter Richtung. Im Luftbefeuchter wird wiederum aufzubereitendes Wasser verdampft, welches anschließend an den kühlen Außenflächen von Kamin und Gewächshaus kondensiert. Der Speicher bevorratet abgekühltes Wasser für den nächsten Tageszyklus. Wüsten oder wüstenähnliche Klimabedingungen mit starken Tag/Nacht-Schwankungen der Temperatur begünstigen diesen Prozessablauf. In der Variante "Saisonale Wärmespeicherung" wird die erforderliche Temperaturdifferenz von einem tageszeitlichen auf einen jahreszeitlichen Zyklus gestreckt. Im Sommer wird also Wärme abgeführt, die einen Langzeitwärmespeicher belädt. Im Winter wird die Wärme zur Gebäudeheizung verwandt. Gleichzeitig wird im Speicher Kälte für die Kühlung des Wärmetauschers im Sommer zurückgehalten.	de
dc.identifier.uri	urn:nbn:de:kobv:83-opus-3733
dc.identifier.uri	https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/768
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-471
dc.language	German	en
dc.language.iso	de	en
dc.rights.uri	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/	en
dc.subject.ddc	720 Architektur	en
dc.subject.other	Gewächshaus	de
dc.subject.other	Grauwasser	de
dc.subject.other	Klimatisierung	de
dc.subject.other	Leichtbau	de
dc.subject.other	Luftkollektor	de
dc.subject.other	Meerwasserentsalzung	de
dc.subject.other	So	de
dc.subject.other	Solarenergie	de
dc.subject.other	Thermische Speicherung	de
dc.subject.other	Wasseraufbereitung	de
dc.subject.other	Air collector	en
dc.subject.other	Climate control	en
dc.subject.other	Desalination	en
dc.subject.other	Greenhouse	en
dc.subject.other	Greywater	en
dc.subject.other	Heat accumulation	en
dc.subject.other	Light construction	en
dc.subject.other	Solar energy	en
dc.subject.other	Solid-state	en
dc.subject.other	Water treatment	en
dc.title	Energiegewinnung, Wasseraufbereitung und Verwertung von Biomasse in Gewächshaus - Gebäude - Modulen	de
dc.title.translated	Greenhouse - Building - Modules for energy production, water treatment and for the conversion of biomass	en
dc.type	Doctoral Thesis	en
dc.type.version	publishedVersion	en
tub.accessrights.dnb	free	*
tub.affiliation	Fak. 6 Planen Bauen Umwelt	de
tub.affiliation.faculty	Fak. 6 Planen Bauen Umwelt	de
tub.identifier.opus3	373
tub.identifier.opus4	378
tub.publisher.universityorinstitution	Technische Universität Berlin	en

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1

Name:: Dokument_28.pdf
Size:: 10.68 MB
Format:: Adobe Portable Document Format

Download

Collections

Publications