Zentrum für leichte und umweltgerechte Bauten ZELUBA®

Forschungsprojekt

»Designer in Lab«

Grünes Wasser – Eine schwimmende Utopie für die Stadt am Hafen

Die Fleete der Hamburger Innenstadt waren einst voller Leben. Heute sind sie weitgehend ungenutzt und vegetationsarm. Die Designerinnen Beate Kapfenberger und Martha Starke möchten den urbanen Wasserwegen neues Leben einhauchen. Mit Unterstützung des Fraunhofer WKI entwickeln sie bepflanzbare Schwimminseln aus einem robusten Leichtbaumaterial. Es besteht zu 100 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen – unter anderem rezykliertem Balsaholz aus Windenergieanlagen. Durch das Projekt entsteht ein neuer Typ Grünfläche in der Stadt: Wertvolle Biotope, Erholungs- und Begegnungsräume auf dem Wasser.

Die Bildcollage besteht aus einem Foto mit zusätzlichen grafischen Elementen. Das Foto zeigt den Blick in einen Hamburger Fleet mit den typischen roten Backsteinbauten am Wasser. Auf dem Wasser befinden sich bepflanzte Schwimminseln und Tiere in gezeichneter Form.
© Designstudio »morgen.«
Bepflanzbare Schwimminseln sollen zur Renaturierung der vegetationsarmen Hamburger Fleete beitragen.
Zeichnung einer Schwimminsel. Sie besteht aus einer runden Platte, in die eine Pflanze samt Substratballen eingehängt ist.
© Designstudio »morgen.«
Die Schwimminseln sollen vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen, unter anderem aus recyceltem Balsaholz von Windenergieanlagen.

Die schwimmenden Elemente werden bei uns am Fraunhofer WKI aus Balsaholzschaum geschäumt und von naturfaserverstärktem Biokunststoff umhüllt. Das Balsaholz stammt aus abgewrackten Rotorblättern von Windenergieanlagen. Für die Außenhülle nutzen wir ein biobasiertes Polymer auf Basis von Itaconsäure und erhöhen die Festigkeit durch Flachsfasern. Sie werden in Europa angebaut und verfügen über hervorragende mechanische Eigenschaften.

Durch die intelligente Gestaltung der Schwimmkörper werden die Pflanzen passiv bewässert. Um die dafür notwendige Form zu erreichen, erproben wir die Herstellung mittels Vakuuminfusion. Diese Technologie wird in der Industrie zur Fertigung von komplexen Bauteilen aus herkömmlichem Faserverbundkunststoff eingesetzt. Der Fokus unserer Entwicklung liegt darauf, das biobasierte Polymer für diesen etablierten Herstellungsprozess anzupassen. Dies betrifft unter anderem die Viskosität, die Verarbeitungszeit und sowie die Formulierung mit verschiedenen Reaktivverdünnern.

Ab August 2021 entstehen sieben Schwimminseln im Bleichenfleet zwischen Michaelisbrücke und Ellerntorbrücke. Sie werden ein Jahr lang technisch erprobt und sollen danach weiterhin zur Belebung der Fleete genutzt werden. Die Ausgestaltung und die Evaluation der Biotope erfolgt mit Unterstützung der Umweltverbände BUND Hamburg und NABU Hamburg.

 

Gesellschaftliche Relevanz

Die Schwimminseln können die Luft- und Lebensqualität in der Stadt verbessern. Durch eine passende Bepflanzung lassen sich im hochverdichteten urbanen Raum Nahrungs-, Fortpflanzungs- und Rückzugsbiotope für Fische, Vögel, Insekten und andere Kleinlebewesen schaffen.

Das Projekt dient der Gesellschaft aber auch im größeren Zusammenhang: Die Schwimminseln veranschaulichen die Leistungsfähigkeit moderner Bio-Werkstoffe. Als aufmerksamkeitsstarke Exponate im öffentlichen Raum machen sie deutlich, dass Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen inzwischen höchste Anforderungen erfüllen können und sich industriell herstellen lassen. Das Projekt trägt somit dazu bei, dass nachhaltige Materiallösungen stärker ins Bewusstsein rücken und künftig selbstverständlicher in der Produktentwicklung eingesetzt werden.

Gleichzeitig schaffen wir eine Möglichkeit, ausgediente Windkraft-Rotorblätter zu recyceln. Deren Kern besteht aus leichtem Balsaholz. Hat das Rotorblatt sein Lebensende erreicht, fällt das Balsaholz in großen Mengen als Abfall an. Derzeit gibt es kaum stoffliche Verwertungsmöglichkeiten.

 

Wirtschaftliche Vorteile

Durch die Schwimminseln ergeben sich neue Nutzungsmöglichkeiten für Gewässer als Erlebnis- und Erholungsraum. Dies könnte für die Tourismus-, Gastronomie- und Eventbranche interessant sein.

Unternehmen, die Leichtbauwerkstoffe produzieren, verarbeiten oder nutzen, erhalten eine neue Möglichkeit, biobasiertes Hochleistungsmaterial einzusetzen und damit ihre Ökobilanz und ihre Marktposition zu verbessern.

Für Betreiber von Windenergieanlagen eröffnet sich eine neue Verwertungsperspektive: Das Balsaholz aus ausgedienten Rotorblättern wandelt sich vom Abfallstoff zum wertvollen Rohstoff.  

Projektpartner

  • Design-Studio »morgen.« von Beate Kapfenberger und Martha Starke (Idee und Projektleitung)

Förderung

Fördermittelgeber: Fraunhofer-Gesellschaft über ihr Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design«

Laufzeit: 1.3.2021 bis 30.9.2021

Mehr Informationen

Projektwebsite

Mehr Informationen zum Projekt »Grünes Wasser« finden Sie auf der Projektwebsite.

Wissenschaft, Kunst und Design

Fraunhofer fördert interdisziplinäre Projekte zwischen Natur- und Geisteswissenschaften. Ziel: Kreative Lösungen für komplexe gesellschaftliche Herausforderungen.