Technik im Trend Autonome Wohnbox

Kann man ein mobiles, von Wasser- und Stromversorgung unabhängiges Haus bauen? Zwei Designer wollen es beweisen

Die totale Autonomie: ein gemütliches Haus für zwei Personen, das auf einem Parkplatz, einer Almwiese oder einer einsamen Insel abgestellt werden kann und sich unabhängig von Kabeln und Leitungen selbstständig mit Energie und Wasser versorgt. Dass so etwas möglich ist, haben die Designstudenten Björn Olsson und Sandro Macchi in ihrer Diplomarbeit an der Züricher Kunsthochschule nachgewiesen. Und ihr Konzept landete anschließend nicht im Aktenschrank. Die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) gab ihnen eine halbe Million Euro aus Forschungsmitteln und Sponsorengeldern, um ihre Idee zu verwirklichen. Mit dem Geld konnten Olsson und Macchi die effizienteste Technik für Dämmung, Energie- und Wasserversorgung einkaufen oder, falls sie noch nicht auf dem Markt erhältlich war, selber entwickeln.

Der goldene, auf den Namen Self getaufte Wohncontainer sorgte Anfang des Jahres auf der Swissbau in Basel für Aufmerksamkeit. Danach ging das knapp acht Meter lange Häuschen für weitere Tests zurück an die Empa im Züricher Vorort Dübendorf. 1280 Solarzellen auf Dach und Vordach sind sein Kraftwerk. An neun Monaten im Jahr liefern sie mehr Elektrizität, als für Warmwasser, Klimatisierung, Herd, Licht, elektrische Geräte und Wasseraufbereitung benötigt wird. An Regentagen und nachts übernimmt ein 450 Kilo schweres Paket aus Lithium-Ionen-Batterien, wie sie auch in Elektroautos verwendet werden, die Stromversorgung.

SERIE: TECHNIK IM TREND

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Nur für die Heizung muss von Anfang November bis Mitte Februar auf einen saisonalen Energiespeicher zurückgegriffen werden. Im Sommer erzeugt überschüssiger Solarstrom in einer Elektrolyseanlage Wasserstoff. Das energiereiche Gas wird in zwei eigens an der Empa entwickelten Druckflaschen in Form von Metallhydrid gespeichert und bei extremer Kälte verbrannt, um die Außenluft vorzuwärmen. Außerdem kann mit dem Wasserstoff auch gekocht werden, falls die Batterie nicht voll geladen ist.

Alle Außenwände des Wohncontainers bestehen aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, kryptongefüllte Doppelglasfenster mit Wärmeschutzfolie und Vakuumisolationsplatten in Kombination mit einem Paraffin-Latentwärmespeicher sorgen im Zusammenspiel mit einer kleinen Wärmepumpe stets für angenehme 20 Grad Raumtemperatur – bei minimalem Energieeinsatz.

Besonders aufwendig ist der Wasserkreislauf des Hightech-Häuschens. Schließlich müssen seine zwei Bewohner mit den 20 Litern Regenwasser auskommen, die im Durchschnitt pro Tag vom Dach durch einen Filter in den transparenten 200-Liter-Vorratstank fließen. Der hängt mitten im Wohnraum. »So haben wir den Füllstand immer im Blick«, sagt Olsson. Eine wichtige Voraussetzung, um das knappe Gut umsichtig zu nutzen: »Abstrakte Zahlen sagen zu wenig, nur wenn der Verbrauch direkt spürbar ist, können wir unser Verhalten daran anpassen.«

Einmal Spülen auf der wassersparenden Toilette kostet zwei Liter Wasser. Mehr als zehnmal am Tag darf der Spülknopf nicht gedrückt werden, denn das im Tank gesammelte Toilettenabwasser muss aus hygienischen Gründen einmal im Monat abgepumpt werden und geht so dem Wasserkreislauf verloren.

Alle Abflüsse in Dusche, Wasch- und Spülbecken führen dagegen in die Wasseraufbereitungsanlage hinter der Rückwand des Wohncontainers. Wird sie aufgeklappt, fällt der Blick auf ein Gewirr an bunten Kabeln, Schläuchen, Pumpen, Druckflaschen und Tanks. In zwei Schritten wird das Grauwasser gereinigt – zunächst biologisch in einem zur Hälfte mit mikroorganisch belebtem Schlamm gefüllten Tank, dann mechanisch in einem ultrafeinen Filter. Bis zu 100 Liter am Tag können in den Trinkwasserbehälter zurückfließen. Mindestens ein halbes Jahr soll die Wasseraufbereitung ohne Wartung funktionieren.

»Ob das wirklich so funktioniert, wissen wir noch nicht«, sagt Adriano Joss, der das System in Dübendorf entwickelt hat. Bisher nämlich sind Dusche und Toilette noch nie benutzt worden, und auch der Wasserstoff-Energiespeicher war noch nicht in Betrieb. Der für den Sommer geplante Praxiseinsatz des autarken Hauses muss ausfallen. Am Karfreitag ist Self nämlich in Flammen aufgegangen. Brandstiftung war nicht im Spiel, wahrscheinlich haben sich die Lithium-Ionen-Akkus überhitzt und das Feuer entfacht.

Zum Glück war niemand an Bord, und die Wasserstofftanks konnten nicht explodieren, weil sie leer waren. Obwohl die Feuerwehr rasch kam und den Brand in wenigen Minuten löschen konnte, ist ein Totalschaden entstanden. Doch das Projekt ist damit nicht beendet. Ein zweiter Wohncontainer war bereits in Bau und soll nun mit verbesserter Elektrik fertiggestellt werden. Und der abgebrannte Prototyp war gut versichert.