Es lebe die Algen-Architektur!

Ein Londoner Architekturbüro setzt die Intelligenz von Algen und Spinnen für einen zukunftsgerechten Städtebau ein. Nachhaltige, agro-urbane «BioCities» sind das Ziel von Claudia Pasquero und Marco Poletto.

Wir stecken im Anthropozän fest, dem Zeitalter des Menschen, der radikal in die Natur eingreift und die Erde verändert. Klimawandel, Ozonloch, Ausbeutung der Meere – die Liste ist lang. Um der globalen Öko-Krise mit Lösungsansätzen zu begegnen, integriert ein in London ansässiges Designerduo lebende Materie in architektonische Strukturen. Das Resultat sind sogenannte Bio-Vorhänge, Algen-Baldachine und Cyber-Gärten, die allesamt darauf hinweisen, dass ein Paradigmenwechsel im Städtebau vonnöten ist. Claudia Pasquero, Architektin und Mitbegründerin von EcoLogicStudio, erklärt: «Das anthropozentrische Zeitalter zeigt deutlich, dass rein menschzentrierte Lebensräume nicht nachhaltig sind; wir müssen mit anderen Organismen zusammenarbeiten, die durch ihre Datenmuster Intelligenz vermitteln.» Pasquero und ihr Partner, Marco Poletto, setzen deshalb auf Cyanobakterien, mikroskopisch kleine Algen, die Photosynthese betreiben. 

Ein Vorhang, der Sauerstoff produziert

Das Duo ist überzeugt, dass der Architektur als Disziplin in der Neuorganisation des urbanen Raums eine zentrale Rolle zukommt und dieses Neudenken weg von «fiktionalen Szenarios», vom Bau einzelner Gebäude führt und stattdessen hin zur Synthese von agro und urban. «BioCities» sind ihr Ziel: robuste, bio-technologische Städte, in denen die Natur fester und produktiver Bestandteil ist, um Lebensräume zu schaffen, in denen menschliche und nicht-menschliche Intelligenzen im Dialog miteinander stehen. Hierin liegt auch der Unterschied zum populären Begriff der Smart Cities, die massgeblich auf menschgemachte Technologien setzen, um Städte effizienter – weil hightech – zu gestalten.

Am Dubliner Climate Innovation Summit 2018 präsentierten Pasquero und Poletto erste Prototypen von Photo.Synth.Etica, einem CO2-neutralen Fassadenvorhang, der täglich ein Kilo Kohlendioxid einfängt und Sauerstoff produziert, was der Leistung von 20 Bäumen entspricht. Der Vorhang ist das Resultat einer zehnjährigen Recherchearbeit und birgt laut den Gestaltern das Potenzial, «eine neue Art urbaner Symbiose» zu sein. Neu, weil in dieser Struktur Organisches und Technologisches interagieren, um gemeinsam ein Szenario für die Zukunft zu skizzieren: das Bild einer immanent dynamischen Stadt.

CO2-neutraler Fassadenvorhang
Claudia Pasquero und Marco Poletto füllen mit einer grossen Pipette Algenmaterial in die Kanäle des Fassadenvorhangs
Das leuchtend Grüne Algenmaterial wird mit einer grossen Pipette in die Kanäle des Vorhangs eingefüllt
Eine architektonische Struktur wird zum Photobioreaktor: In verschweissten Kanälen aus Bioplastik betreiben mikroskopisch kleine Algen Photosynthese und verwandeln so verschmutzte Stadtluft in Sauerstoff.

Nachhaltige Cellulose aus Abfallprodukt

Photo.Synth.Etica besteht aus 16 rechteckigen Modulen aus transparentem Bioplastik, die je zwei auf sieben Meter messen und direkt an der Fassade von neuen sowie bestehenden Gebäuden angebracht werden können. In verschweissten Kanälen schlängeln sich grüne Mikroalgenkolonien im Zickzack, die in ihrer ästhetischen Erscheinung irgendwie an «Algues» erinnern, dem verzweigten Raumteiler der Gebrüder Bouroullec, 2004 für den Schweizer Möbelhersteller Vitra entworfen. Das Muster von Photo.Synth.Etica leuchtet übrigens in der Dunkelheit.

Mithilfe des Sonnenlichts betreiben die Algen in ihren Bioplastiktaschen Photosynthese. Verschmutzte Stadtluft tritt mitsamt Kohlendioxid und toxischen Partikeln am unteren Ende des Vorhangs ein und wird – während sie die Struktur emporsteigt – durch die Cyanobakterien gereinigt. Oben angekommen, tritt frische Atemluft in die Atmosphäre hinaus. Die Algen produzieren nebenbei eine organische Biomasse, quasi als Abfallprodukt, die etwa zur Herstellung von nachhaltigen Textilien eingesetzt werden kann, namentlich für mikrobielle Cellulose. Kosten tut der Bio-Vorhang zwischen 300 und 2000 Euro pro Quadratmeter. 

Ein bio-digitaler Unterschlupf

Ein weiteres Projekt von EcoLogicStudio, das Mikroalgen einsetzt, ist Urban Algae Folly: ein interaktiver Pavillon, der an der Expo 2015 in Mailand erstmals gezeigt wurde. Interaktiv, weil auch hier lebende Materie und Architektur koexistieren. Die freistehende Struktur sorgt im öffentlichen Raum für Schatten und frische Luft, fängt täglich zwei Kilo CO2 ein und produziert Sauerstoff sowie Spirulina, eine Biomasse, die als Nahrung oder alternative Energiequelle genutzt werden kann – alles der mikroskopisch kleinen Algen wegen, die emsig Photosynthese betreiben. Schönes Wetter sieht man dem Pavillon gar an, denn viel Sonne treibt die Produktivität der Algen an, sodass es in den ETFE-Folienkissen bald dunkelgrün und dicht wird, was mehr Schattenfläche generiert. «Das Ganze wird so zu einem lebendigen, bio-digitalen Unterschlupf», erläutert Poletto in einem Video, mit dem er das Projekt damals präsentierte.

Ansicht des Pavillons auf dem Gelände der Expo Mailand
Ein bio-digitaler Pavillon, der dank Mikroalgen Sauerstoff, Schatten und Spirulina generiert – eine Biomasse, die als alternative Energiequelle genutzt werden kann.

Für den Bau von Urban Algae Folly adaptierten die Architekten den Fluorkunststoff ETFE (kurz für Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer), sodass dieser den Cyanobakterien ein optimales Zuhause bieten kann. ETFE-Folien, die gerne bei Membrankonstruktionen eingesetzt werden, weisen ein geringes Eigengewicht und eine hohe Lichtdurchlässigkeit auf, weshalb sie vor allem für Gewächshäuser genutzt werden. Der Kunststoff gewinnt übrigens immer mehr an Beliebtheit. Prominente Bauten aus jüngerer Zeit, die ebenfalls ETFE verwendeten, sind die Allianz Arena in München (Dach und Fassade wurden aus 2760 ETFE-Folienkissen hergestellt), das Nationalstadion Peking, viel eher als «Vogelnest» bekannt, der Schweizer Stararchitekten Herzog & De Meuron sowie Khan Shatyr (russisch für «Königliches Zelt»), ein riesiges transparentes Zelt, das Sir Norman Foster für die kasachische Hauptstadt Astana entworfen hat. Das sind grosse Auftritte für ein Material, das lange von der Architektur übersehen wurde.

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Gärten und Gels aus dem 3D-Drucker

Diesen Frühling sorgte eine Installation von EcoLogicStudio, ausgestellt im Centre Pompidou in Paris, für Aufsehen. Die Skulptur, die an eine riesige Ingwerwurzel erinnert, heisst H.O.R.T.U.S. XL Astaxanthin.g, erlangte ihre Form durch einen 3D-Drucker und ist laut Pasquero und Poletto «ein Interface zwischen verschiedenen Intelligenzen». Ein Algorithmus, die technologische Komponente des Werks, stimuliert das Wachstum der knutschgrünen Cyanobakterien, die sich in den zig Zellen des abstrakten, weissen Körpers ausbreiten, sodass man fast sagen möchte, dass die Algen Malerei betreiben. Dieser Cyber-Garten ist ein weiterer Beitrag von EcoLogicStudio in der Erforschung des mit Potenzial gefüllten Raumes zwischen der biotischen und abiotischen Welt. Oder in den Worten der Erfinder selbst: «Uns geht es um die Entwicklung von Modi, um mit Veränderungen zusammenwirken zu können.»

Claudia Pasquero und Marco Poletto füllen Algenmasse in die 3D-Skulptur
Eine Skulptur aus dem 3D-Drucker wird mit biologischer Intelligenz kombiniert: Ein Algorithmus sorgt für das Wachstum von knutschgrünen Bakterienkolonien innerhalb der weissen Zellen.
Nahaufnahme der 3D-Skulptur
Was in der Formensprache an eine Ingwerzehe erinnert, ist in Wahrheit von der Morphogenese von Korallen inspiriert.

Gegenwärtig arbeitet das Team an einem verbesserten Biogel als Träger für die Cyanobakterien, der leichter ist als Wasser und der mithilfe eines 3D-Druckers produziert werden kann. Auch setzen sich die beiden Architekten momentan mit weiteren intelligenten Organismen auseinander, nämlich mit Spinnen. Ihr Interesse gilt insbesondere der Spinnenseide, die – gemessen an ihrer Dichte – stärker ist als Edelstahl oder Kevlar, einer hitzebeständigen und starken Kunstfaser, aus der vor allem Arbeits- und Schutzbekleidung hergestellt wird. Kommt hinzu, dass Spinnenseide mit dem menschlichen Organismus biokompatibel ist: «Das heisst, dass man sie eventuell zur Entwicklung von menschlichen Körperteilen einsetzen könnte», sagt Pasquero und sorgt somit dafür, dass der Diskurs hochspannend bleibt

Eine Frau betrachtet einen Glasbehälter voller Spinnennetze
Eine grosse Spinne befindet sich in einem Glasbehälter, der mit Spinnennetzen durchzogen ist
Gute Aussichten: Spinnenseide sei stärker als Edelstahl sowie mit dem menschlichen Körper kompatibel, sodass «man sie eventuell zur Entwicklung von menschlichen Körperteilen einsetzen könnte».
Nach dem Abschluss des Architekturstudiums an der Polytechnischen Universität Turin zogen Claudia Pasquero und Marco Poletto 2001 nach London, um dort an der Architectural Association School of Architecture weiterzustudieren. 2005 gründeten sie gemeinsam EcoLogicStudio, ein Büro, das entwirft, forscht und baut und dessen Projekte auf die Konzipierung von sogenannten «BioCities» zielen – nachhaltigen Städten der Zukunft, in denen menschliche und nicht-menschliche Intelligenzen im Dialog miteinander stehen. Prototypen, Installationen und Pavillons von EcoLogicStudio werden regelmässig an internationalen Architekturbiennalen, Symposien und in namhaften Museen präsentiert und ausgestellt.

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Kommentare

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Bisherige Kommentare (8)

Sabrina sagt:

Ich bin zwar nicht vom. Fach aber ich interessiere mich klar für Architektur und für eine Zukunft in der meine Kinder ein Leben haben.
Ich finds ne super Idee und bin gespannt auf die Entwicklung eures Projekts. Architekten sind nicht da um Bäume zu pflanzen, meistens ist es genau andersrum. Deshalb Daumen hoch und gutes Gelingen!

Fechner sagt:

Technologie seit Jahrzehnten bekannt. Genannte Preisspanne viel zu hoch.
Als Fassadenschutz bei bestehenden Gebäuden ohne integrierzen Bautenschutz, z.B. Dachüberstand, anstatt toxischer Cocktails evtl. zu erwägen. Ansonsten lieber Pflanzen in und um die Architektur integrieren.
Hätte da ein paar Ideen…zur Zeit aber nicht bzw. nur bedingt mit Bauverordnumgen, Kenntnissen/Vorstellungen von Architekten vereinbar…oder können sie beim politisieren helfen?

powernewz-Team sagt:

Da können wir leider nicht helfen – wir setzen lieber konkrete Projekte für mehr Biodiversität um, wie beispielsweise bei unserem ewz-Unterwerk Auwiesen (https://www.oebu.ch/de/news/aktuelle-news/ewz-durch-stiftung-natur-wirtschaft-ausgezeichnet-2596.html).

Baby Charles sagt:

Bravo. Aller Anfang ist schwer. Die obigen Kommentare gehören ins letzte Jahrhundert (obwohl ich Bäume über alles liebe und bewundere). Ich setzte auf die kommenden Generationen. …die sich hoffentlich weiterentwickeln, mitdenken, aufgeschlossen und lösungsorientiert sind und sich nicht im Kreise um sich selber drehen.

Christian Lippuner sagt:

ich teile genau die Meinung vom Vorgänger, Bäume pflanzen aber keine Monokulturen!!

powernewz-Team sagt:

Finden Sie ergänzende Ideen zur CO2-Reduktion nicht interessant, Herr Lippuner? An Orten, an denen es schwieriger wäre Bäume zu pflanzen, sehen wir das als eine verheissungsvolle Alternative.

Rindlisbacher sagt:

…wunderbar!.. bis es so weit ist, schlage ich vor, Bäume zu pflanzen.. ganz viele..überleg dir was ein Baum alles vermittelt, nebst Sauerstoff.. so viel bewegte Schönheit.

powernewz-Team sagt:

Bei dem, was Bäume vermitteln, sprechen Sie uns aus dem Herzen, Herr Rindlisbacher. Und darüber hinaus glauben wir an innovative Ideen wie die von ecoLogicStudio.