Hamburg’daki BIQ – Alg Evi, dünyanın ilk mikroalg fotobiyoreaktör cephesiyle enerji üretiyor
ArkitektGZT
BIQ – Alg Evi, Hamburg’un Wilhelmsburg semtinde 2013 yılında tamamlanıyor. SPLITTERWERK tarafından tasarlanan yapı, dünyanın ilk mikroalg fotobiyoreaktör cephesiyle öne çıkıyor. 15 daireden oluşan konut yapısı, cepheye entegre edilen 129 fotobiyoreaktör paneliyle enerji üretiyor. Cephedeki sistem hem gölgeleme sağlıyor hem de biyokütle ve ısı üretimine katkı sunuyor. Yenilikçi cephesi ve esnek iç mekân tipolojileriyle BIQ, mimarlık ve biyoteknolojiyi buluşturarak sürdürülebilir kentsel yaşam için öncü bir örnek oluşturuyor.
Sürdürülebilir mimarlık ve biyoteknolojinin tasarıma entegrasyonu alanında yenilikçi uygulamaların öncü örneklerinden biri olarak karşımıza çıkan BIQ – Das Algenhaus, yalnızca bir konut yapısı değil, aynı zamanda geleceğin kentleri için deneysel bir öncü niteliği taşıyor. Projenin temelleri ise 2009 yılında fotobiyoreaktörlerin binanın cephesine entegre edilmesi fikri ile ortaya çıkıyor.
BIQ – Das Algenhaus (Alg Evi), Hamburg’un Wilhelmsburg semtinde Am Inselpark 17 adresinde konumlanıyor. Yapının inşaatı Aralık 2011’de başlıyor ve Nisan 2013’te tamamlanıyor. Proje yaklaşık 4,5–5 milyon Euro yatırım maliyetiyle gerçekleşiyor ve Hamburg İklim Koruma Konsepti kapsamında destekleniyor. Geliştirici olarak KOS Wulff Immobilien ve Strategic Science Consult GmbH görev alıyor, sponsorluk desteğini Colt International GmbH, Endress + Hauser Messtechnik GmbH + Co. KG, ME-LE Energietechnik GmbH ve BGT Bischoff Glastechnik AG sağlıyor. Mimari tasarımı SPLITTERWERK (Graz) yürütüyor, mühendislik ve enerji danışmanlığını Arup (Berlin), Bollinger + Grohmann Ingenieure (Frankfurt) ve Immosolar (Hamburg) üstleniyor, peyzaj tasarımını ise MSB Landschaftsarchitekten (Hamburg) gerçekleştiriyor.
Yapı 839 m² arsa üzerinde yükseliyor ve yaklaşık 1.350–1.600 m² brüt kullanım alanı sunuyor. Konut programı, 50–120 m² arasında değişen 15 kiralık daireden oluşuyor ve yapı dört kat ile bir çekme kattan meydana geliyor. Alg Evi, pasif ev standartlarına uygun biçimde tasarlanıyor ve enerji ihtiyacını cepheye entegre edilen güneş termal sistemi, jeotermal ısı pompası ve Wilhelmsburg Merkezi Entegre Enerji Ağı aracılığıyla karşılıyor.
Reklam
Proje adı olan BIQ, Bio (biyolojik süreçler), Intelligenz/Innovation (akıllı ve yenilikçi çözümler) ve Quartier (mahalle/kentsel yaşam) kavramlarının birleşiminden türeyerek, yapının biyoteknoloji ve mimarlık kesişiminde deneysel bir örnek oluşturduğunu vurguluyor. BIQ – Alg Evi’nin biyoreaktör cephesi, “SolarLeaf” adıyla tanımlanıyor ve yenilikçi bir enerji üretim sistemi olarak öne çıkıyor. Cephede toplam 129 adet, 2,5 m x 0,7 m ölçülerinde cam panel fotobiyoreaktör (mikroalglerin kontrollü koşullarda ışık, su, CO₂ ve besinle yetiştirildiği kapalı sistem) bulunuyor. Cephede kullanılan alg türü ise Haematococcus pluvialis olarak karşımıza çıkıyor. Bu alg türü, biyoteknoloji dünyasında oldukça değerli kabul ediliyor çünkü astaksantin adı verilen kırmızı pigmenti üretiyor. Astaksantin, güçlü bir antioksidan olarak gıda takviyelerinde, kozmetiklerde ve ilaç endüstrisinde kullanılıyor. Dolayısıyla bina yalnızca enerji üretmekle kalmıyor, aynı zamanda yüksek katma değerli bir biyokütle de üretiyor. SolarLeaf panelleri sadece alglerin büyümesine aracılık etmekle sınırlı kalmıyor; aynı zamanda çok işlevli bir enerji sistemi olarak çalışıyor. Panellerin içindeki su, güneşten gelen ısıyı depolayarak binanın sıcak su ve ısınma ihtiyacına katkı sağlıyor. Böylece yapı, karbon nötr bir ısı kaynağına kavuşuyor. Alglerin fotosentez süreciyle üretilen biyokütle ise periyodik olarak hasat edilerek gıda, yem, kozmetik ve biyoyakıt sektörlerinde değerlendiriliyor. Sistemin merkezinde ise gelişmiş bir otomatik kontrol altyapısı bulunuyor. Bu sayede üretilen enerji sürekli ve verimli biçimde yönetiliyor; manuel müdahale gerekmiyor. Büyük ölçekli kullanım için bu otomasyon büyük önem taşıyor.
Bu panellerin iki iç tabakası arasında 18 mm genişliğinde ve 24 litre hacminde bir boşluk yer alıyor; paneller her iki yanda lamine güvenlik camıyla korunuyor. Belirli aralıklarla tabandan verilen basınçlı hava, türbülans yaratarak alglerin CO₂ ve ışığı daha etkin biçimde emmesini sağlıyor ve aynı zamanda panel yüzeylerini temizliyor.
Söz konusu yapı ile ile IBA Hamburg, dünyada biyoreaktör cepheye sahip ilk yapıyı tanıtıyor. Proje, IBA Hamburg’un “Metrozones” (Metrozonlar) ana teması kapsamında geliştiriliyor. Yapının “biyoderi” olarak da tanımlanan cam panellerinde mikroalgler yetiştiriliyor; algler hem enerji üretiminde kullanılıyor hem de ışık ve gölge kontrolünü sağlıyor. Alglerin sürekli çoğalması sayesinde panellerdeki alg yoğunluğu günün farklı saatlerinde ve mevsimlerde cephede renk değiştiriyor ve adeta “hareket halindeymiş” gibi görünüyor. Bu canlı dinamik, SPLITTERWERK’in tasarımına dayalı mimari konseptin ayrılmaz bir parçası hâline geliyor. Böylece yenilenebilir enerji üretimi, pasif bir evin görünmeyen enerji merkezinde değil, doğrudan mimari tasarımın görünür bir öğesi olarak ortaya çıkıyor.
Cephe, farklı yeşil tonları, fotobiyoreaktörler ve tesisat hatlarını simgeleyen kırmızı-beyaz şeritler aracılığıyla çevresiyle iletişim kuruyor; kullanıcılar loggia adı verilen yarı açık balkonlarında otururken enerji üretim sürecine yakından tanıklık ediyor. Yapının güneşe bakan cephelerinde dış kabuğa entegre edilmiş ikinci bir katman yer alıyor. Bu tabakada üretilen mikroalgler, mikroskobik boyutlarda, çok küçük bitkisel organizmalar, yapının kendi enerjisini üretmesine olanak sağlıyor. Cephedeki su devresi aracılığıyla sürekli olarak besin çözeltisi ve karbondioksit veriliyor. Güneş ışığı yardımıyla fotosentez gerçekleşiyor ve algler büyüyor. Mikroalgler düzenli döngülerde çoğalarak hasat ediliyor; elde edilen yoğun alg kütlesi yapının teknik odasına aktarılıyor ve ardından harici bir biyogaz tesisinde fermantasyona uğratılarak biyogaza dönüştürülüyor. Algler bu işlem için özellikle uygun oluyor; çünkü toprakta yetiştirilen bitkilere kıyasla hektar başına beş kata kadar daha fazla biyokütle üretiyor ve enerjiye dönüştürülebilen yüksek miktarda yağ içeriyor. Alternatif olarak kozmetik ve gıda endüstrisi için araştırma materyali olarak değerlendiriliyor. Mevsime ve ihtiyaca bağlı olarak algler kış aylarında ısı enerjisi üretiminde, yaz aylarında ise gıda endüstrisinde kullanılabiliyor.
Reklam
Alg biyoreaktör cephesi, plaka formunda tasarlanmış ve sürekli akışkan ile beslenen cam elemanlardan oluşuyor. Bu panellerde mikroalgler aracılığıyla fotosentez ve güneş termal süreçleri sayesinde hem biyokütle hem de ısı enerjisi üretiliyor. Isı enerjisi, ısı eşanjörü yoluyla doğrudan yapının ısıtma sistemine aktarılıyor. Biyokütle, enerjiye dönüştürülerek biyogaza çevriliyor. Ayrıca yapı, jeotermal sistem ve Wilhelmsburg Merkezi Entegre Enerji Ağı’na bağlantısı sayesinde güvenilir bir ısı kaynağına erişiyor; yaz aylarında üretilen fazla ısı ise 80 metre derinliğindeki sondaj kuyularına depolanarak uzun vadeli enerji rezervi oluşturuyor. Böylece güneş termal enerji, jeotermal enerji, yoğunlaştırmalı kazan, bölgesel ısı ağı ve biyoreaktör cephenin biyokütle üretimi arasında kapalı bir döngü kuruluyor.
BIQ, cephelerin gelecekte yalnızca yağmur ve soğuktan koruyan estetik bir kaplama olmayacağını; aynı zamanda çok işlevli enerji sistemlerine dönüşeceğini gösteriyor. Yapının kuzeydoğu ve kuzeybatı cepheleri estetik tasarım ile öne çıkıyor; güneydoğu ve güneybatı cepheleri ise enerji üretimi amacıyla ısı ve biyokütle sağlayan alg panelleri ile donatılıyor. Cephe ayrıca ısı, ses ve iklim yalıtımı görevini üstleniyor; güçlü güneş ışığında gölgeleme sağlıyor. Geniş balkonlar, sakinlere yalnızca park manzarası sunmakla kalmıyor, aynı zamanda cephedeki bu “doğal enerji santralini” yakından gözlemleme imkânı veriyor. Ziyaretçiler de cephedeki yeşil tabakanın büyümesini izleyerek alglerin karbondioksiti parçalayıp fotosentezle dönüştürdüğünü görebiliyor. Böylece yenilenebilir enerji üretimi dışarıdan da gözlemleniyor ve mimari konseptin bilinçli bir parçası hâline geliyor.
BIQ – Alg Evi, yalnızca alg teknolojisi ve dış cephe görünümüyle değil; iç mekânda geliştirdiği akıllı konut tipolojileriyle de geleceğin kentsel yaşamı için “akıllı standartlar” ortaya koyuyor. “Hamburg Dairesi” ve “Milano Dairesi” gibi farklı tipolojilerden esinlenen bu yaklaşım, konutun sadece dış kabuğunu değil, iç mekân kullanımını da dönüştürüyor. Toplamda 15 daireden 13’ü geleneksel konut birimi olarak işlev görüyor; iki model dairede ise mekânlar sabit işlevlere atanmayarak ihtiyaç duyuldukça mekâna ekleniyor. Gömme mobilya prensibine benzer biçimde, dairenin merkezi ve işlevden bağımsız nötr alanına tek bir düğmeyle banyo, mutfak ya da oturma alanı eklenebiliyor. Böylece gündelik yaşamın akışı ve farklı faaliyetler dairenin düzenini dinamik biçimde şekillendiriyor.
BIQ – Alg Evi, mimarlık, biyoteknoloji ve enerji mühendisliğini bütünleştiren öncü bir deneysel yapı olarak öne çıkıyor. Yapı hem kentsel yaşam standartlarını hem de sürdürülebilir enerji üretim yöntemlerini yeniden tanımlıyor. İç mekânlarda geliştirilen esnek yaşam modülleri, kullanıcı ihtiyaçlarına göre dönüşebilir bir mimari kurgu sunuyor; cephedeki mikroalg biyoreaktör sistemi ise yapıyı aynı anda hem enerji üreten hem de biyolojik süreçleri görünür kılan bir mimari prototip hâline getiriyor.
BIQ – Das Algenhaus (Hamburg, 2013), mikroalg biyoreaktör cepheye sahip tamamlanmış ve işleyen ilk gerçek proje olarak öne çıkıyor. Güncel kaynaklara göre, bu projeden sonra mikroalg fotobiyoreaktör cephe sistemine sahip, bu ölçek ve kapsamında yeni bir yapı inşa edilmediği bilinmektedir, ancak kent mobilyası ve bağımsız panel uygulamaları düzeyinde çeşitli prototipler ve denemeler geliştirilmiştir ve gelişmeye devam etmektedir. Mikroalg fotobiyoreaktör cephe sistemleri, hassas iklim kontrolü, biyolojik bakım ve otomasyon gerektirdiği için bugün güçlü bir mühendislik ve işletim altyapısı talep ediyor; bu da kısa vadede hayata geçirilmesini zorlaştırıyor. Ancak hızla artan karbon tutma gereksinimi ve sürdürülebilir enerji üretimi ihtiyacı, bu teknolojilerin gelecekte mimaride yaygınlaşması için güçlü bir motivasyon oluşturuyor. Bugün daha çok akademik ve test aşamasında olan bu sistemler, yakın gelecekte iklim kriziyle mücadelede yenilikçi çözümler arasında öne çıkma potansiyeli taşıyor.
Reklam
Sonuç olarak, 2013 yılında IBA Hamburg kapsamında inşa edilen BIQ – Alg Evi, mikroalg fotobiyoreaktör cepheye sahip ilk konut yapısı olarak mimarlık ile biyoteknolojiyi buluşturan öncü bir deneyim sunuyor. Yenilenebilir enerjiyi görünür biçimde mimariye entegre eden, esnek iç mekân tipolojileriyle geleceğin yaşam biçimlerini sınayan ve sürdürülebilir kentsel yaşam için yenilikçi bir prototip ortaya koyan bu proje, binaları pasif kabuklardan çıkarıp aktif ekosistemlere dönüştürüyor. Böylece mikroalg cepheler, yalnızca enerji üretimi değil, karbon tutumu ve ekolojik bütünleşme yoluyla şehirlerin iklim kriziyle mücadelesinde umut verici bir yol açıyor.
Sitemizde paylaştığınız yorumlar, diğer kullanıcılar için değerli bir kaynaktır. Lütfen farklı görüşlere ve diğer kullanıcılara saygılı olun. Kaba, saldırgan, aşağılayıcı veya ayrımcı ifadeler kullanmaktan kaçının.