Für weniger Schadstoffe – Grüne Wände als Luftfilter

Die Menschen in Städten leiden unter schlechter Luft. Das tägliche Einatmen von Schadstoffen verringert unsere Lebensqualität. Als Startup baut Solaga aus Berlin grüne Wände als Luftreiniger aus Algen. Diese neutralisieren durch biologische Prozesse Schadstoffe. Das Prinzip der grünen Wand kommt aus der Natur und kann uns Menschen in Städten zunutze gemacht werden. Solagas Vision: grüne Räume, grüne Gebäude, grüne Städte.

Algenwände entstehen in der Natur an Felsen und Bergen. Jeder hat sie vermutlich schon einmal gesehen. Die natürlichen Vorkommen der Algen bieten die Vorlage für Solagas Innovationen. Algen nehmen Schadstoffe aus der Luft auf und geben Sauerstoff für uns Menschen ab. Doch in Städten sind sie nicht zu finden, noch nicht?

Mit Innovationen will Solaga durch nachhaltigen Lösungen die Luft in Städten verbessern – im Inland und Ausland. Dazu haben die Berliner mehrere Produkte entwickelt, die auf der Herstellung eines Mikroalgen-Biofilms basieren. Algen nehmen für ihren Stoffwechsel Schadstoffe auf und verarbeiten diese. Dafür geben sie Sauerstoff an die Umwelt wieder zurück. Ein einfaches Prinzip, welches in nahezu jeder Situation funktioniert. Wegen ihrer Resistenz können Algen auch dort helfen, wo es nicht möglich ist, Bäume zu pflanzen oder Pflanzen an Grenzen kommen. Besonders die dichten Innenstädte haben die Gründer von Solaga mit ihren grünen Wänden im Visier.

Ihr bisheriges Produkt setzt dieses Prinzip schon in Innenräumen effektiv um. Jeder kann sich ein kleines Stück Natur nach Hause holen und den kleinen Algenbiofilm nutzen. Das fertige Produkt, der Alwe50, kann einfach wie ein Bild aufgehängt werden. Mit diesem Prinzip plant Solaga auch Außenflächen, Häuserwände und Dächer zu begrünen. Ein vertikale Luftfilter, platzsparend und schön anzuschauen.

Multifilter für Außen

Für dicht befahren Straßen entwickelt das Start-up aus Berlin Filteranlagen, die Algenbiofilme in großem Maßstab nutzen werden, um Schadstoffe aus der Luft  filtern zu können.
Diese Filter messen dank Sensoren auch die Luft und Schadstoffkonzentrationen. Sie speichern und geben die Daten weiter, sodass eine genauere Analyse der Stadtluft möglich ist und eventuelle Anpassungen stattfinden können. Als Anreiz für Investoren, können auch Werbeanzeigen platziert werden, sofern die Bestimmungen der Stadt das zulassen. Schon Ende des Jahres sollen solche Filter auf Gründstücken in der Stadt stehen.

Die Zukunft

Für 2020 setzt das Unternehmen weiterhin auf Produkte für Innenräume. Der Verkauf des Alwe50 ist letzte Jahr gut gestartet und das Startup muss nun die Produktionskapazitäten erhöhen, um die Nachfrage decken zu können. Derzeit führt die Gründer Gespräche mit mehreren Partnern über die großflächige Umsetzung ihrer Projekte. Immer begleitet durch Forschungsprojekte und -arbeiten, um den Nutzen wissenschaftlich zu belegen und neue Innovationen zu entwickeln.

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Was sind Biofilme?

Biofilme

Um sich zu schützen haben Algen einen sogenannten Biofilm gebildet. Sie wachsen also immobilisiert auf der Oberfläche und produzieren eine Vielzahl an Stoffwechselprodukten, die sich zu einer schleimigen Schicht vereinen. Auch in der Natur bevorzugen Algen, genauso wie viele andere Mikroorganismen, diese Form des Wachstums. In einem Biofilm können verschiedene Arten von Organismen in Symbiose zusammenleben und so von den gegenseitigen Ausscheidungen profitieren. Außerdem bietet der Film einen effektiven Schutz gegen Parasiten und andere Umweltfaktoren, auf die einzelne Organismen empfindlicher reagieren würden. Tatsächlich passen sich die Organismen bei der Bildung eines Biofilms sogar genetisch an die neuen Lebensumstände an. Nach dem Ansiedeln an einer Oberfläche verändert sich die sogenannte „Epigenetik“. Das heißt es werden nun manche Abschnitte der DNA, also der genetischen Information, stillgelegt und dafür andere bisher inaktive Abschnitte aktiviert. Das führt zu einer merkbaren Veränderung der Organsimen, die nun beispielsweise anfangen bestimmte Bio-Polymere auszuscheiden, die wiederum für die Schleimbildung verantwortlich sind. Auch beginnen die „Bewohner“ des Biofilms miteinander zu kommunizieren. So gewährleisten sie einander ein effektives Wachstum und Schutz.

Biofilme werden bereits seit über hundert Jahren für die Abwasserreinigung genutzt, da die Stoffe, die das Abwasser verunreinigen, von den Mikroorganismen als Nahrung genutzt werden. Dieses Prinzip haben wir nun auf die Luftreinigung übertragen. Die Immobilisierung der Algen führt dabei dazu, dass die Algen in Räumen mit ganz unterschiedlichen Bedingungen gedeihen können, ohne ihre Fähigkeit der Schadstoffaufnahme einzuschränken.

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Feinstaub, Stickoxide, VOC und Algen: Luftschadstoffe und Luftqualität

Der Kontakt mit Luftschadstoffen, wird von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als eine der führenden Gesundheitsgefährdungen angesehen. Damit sind sowohl partikuläre als auch gasförmige Stoffe gemeint, die eine hohe Krankenlast verursachen können.

In Deutschland liegt die Krankheitslast durch Luftverschmutzung an zehnter Stelle der Risikofaktoren für den Menschen und gilt somit als wichtigster umweltbezogener Faktor. Die ausgelösten Krankheitssymptome sind nicht nur auf den Atemtrakt begrenzt. Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass Luftschadstoffe gesundheitliche Auswirkungen besitzen. Diese reichen von unspezifischen Atemwegssymptomen, über kardiovaskuläre Symptome, bis hin zur Entwicklung von chronischen Lungen-, Herzkreislauf- und metabolischen Erkrankungen. Die WHO schätzt außerdem, dass es im Jahr 2016 allein in Europa rund 400.000 vorzeitige Todesfälle durch eine Verringerung der Lebensdauer als Folge der Schadstoffbelastung gegeben hat.

Luftschadstoffe in Städten

Obwohl sich die Luftqualität in deutschen Städten verbessert, werden die europäisch vorgegebenen Grenzwerte von Stickstoffoxiden, flüchtigen Chemikalien und Feinstaub noch häufig überschritten. Am stärksten ist die Luftbelastung in Ballungsräumen und bei hohem Verkehrsaufkommen. Das belastet nicht nur die Menschen, sondern auch empfindliche Ökosysteme, die dadurch zerstört werden. Stickoxide entstehen einerseits natürlich in der Atmosphäre, beispielsweise durch Blitze, andererseits aber vor allem durch den Verkehr. 2019 wurden in Europa 39% der Emissionen auf diesen Sektor zurückgeführt, dicht gefolgt von gewerblichen und privaten Haushaltsemissionen.

Die Quellen von flüchtigen organischen Chemikalien (VOCs) sind vielfältig. Sowohl Pflanzen, Tiere und Menschen als auch Böden und Schimmelpilze geben sie im Zuge natürlicher Prozesse ab. Schwerwiegender für die Innenraumluft sind allerdings freigesetzte Chemikalien von Kunststoffen, Baustoffen, behandelten Möbeln und Reinigungsmittel, sowie Zigarettenrauch, die dazu führen, dass VOC-Konzentrationen im Innenraum bis zu zehnmal höher sein können als im Freien. Die gesundheitlichen Folgen von zu hoher VOC-Belastung sind ebenso vielfältig wie ihre Quellen und reichen von Kopfschmerzen bis hin zu einem erhöhten Krebsrisiko.

Als Feinstaub werden kleine Teilchen in der Luft bezeichnet, die nicht sofort zu Boden sinken und so zur Luftverschmutzung beitragen. Sie können über die Atemwege in den Körper gelangen und dort zu ähnlichen Folgen führen, wie VOCs.

Schadstoffe und Algen

Mehrere wissenschaftliche Studien haben gezeigt: Mikroalgen sind in der Lage Feinstaub aus der Luft abzufangen. Für Mikroalgen ist Stickstoff ein essenzielles Element, dass für unzählige Stoffwechselvorgänge unabdinglich ist. Mehrere Versuche legen nahe, dass sie im feuchten Biofilm in der Lage sind, den Stickstoff aus der Luft für ihre eigenen Zwecke zu nutzen und so die Luftqualität zu verbessern. Algen sind demnach in der Lage sowohl Stickoxide als auch Feinstaub zu binden und so einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Luftqualität zu leisten. Zudem sorgen sie durch Photosynthese für die Bildung von neuem Sauerstoff und dem Abbau von CO2. Damit haben sie ein bisher noch größtenteils ungenutztes Potenzial, sowohl die Luft in geschlossenen Räumen, als auch im Außenbereich zu verbessern.

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Was sind Algen?

Solaga

All about algae

Unter dem Begriff „Alge“ versteht man verschiedene vor allem eukaryotische Lebewesen, die in der Natur meist in Gewässern vorkommen. Wie auch Pflanzen, betreiben sie Photosynthese, sind allerdings sehr viel kleiner und einfacher aufgebaut als ihre Verwandten. Streng genommen existiert der Begriff „Alge“ in der Biologie gar nicht als Verwandtschaftsbeziehung, wie beispielsweise die Begriffe „Tier“ oder „Pflanze“. Vielmehr ist es ein Sammelbegriff, mit dem – eigentlich fälschlicherweise – auch Cyanobakterien bezeichnet werden, die deshalb im Volksmund auch als Blaualgen bekannt sind.

 

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Algen zeichnen sich durch eine große Artenvielfalt aus. Forscher vermuten, dass es über 400.000 Algenarten gibt, von denen bis heute nur etwa 20 Prozent bekannt sind. Sie werden nach ihrer Größe unterteilt in Makro- und Mikroalgen. Mikroalgen können sehr klein sein, sodass sie für das menschliche Auge gar nicht sichtbar sind. Manche bestehen nur aus einer einzigen Zelle. Makroalgen sind dagegen gut sichtbar und uns allen gerade in Form des weit verbreiteten Seetangs bekannt.

Eine besondere Eigenschaft vieler Algenarten und gerade auch von Cyanobakterien ist ihre große Anpassungsfähigkeit. Ihre Toleranz gegenüber sehr hohen und tiefen Temperaturen, Austrocknung und niedrigen pH-Werten versetzt sie in die Lage, auch an extremen Standorten zu überleben. So wurden trocknungstolerante Cyanobakterien sowohl in Wüstenumgebungen als auch in der Eiswelt der Antarktis gefunden.

 

Mehr über Algen

Alwe - The algae picture

Living algae pictures provide naturally better air indoors. With the green superpowers of microalgae Alwe™ takes harmful air pollutants, such as CO2Nitrogen oxides (NOx)Particulate matter and Chemicals (VOCs) and deactivates these.

Microalgae are much better suited for indoor use because they can use light much more more efficient compared to plants as they are better adapted to low light conditions and oxygen even in artificial light .

With Alwe™ Function meets Design. The natural air cleansing know from plants or algae are combined with space-efficient design. 

Diese besondere Widerstandsfähigkeit macht Algen auch für den Menschen interessant. Schon seit Jahrhunderten werden sie in Südostasien als Nahrungsmittel verwendet, sei es als Hülle für Sushi-Rollen oder als Salat. Als sogenanntes „Superfood“ oder Nahrungsergänzungsmittel erobern sie heute auch die westlichen Märkte. Dank ihres schnellen und vielfältigen Wachstums stellen sie eine interessante Alternative zu herkömmlich angebauten Nahrungsmitteln dar. Auch in der Kosmetik werden Algen inzwischen verwendet, um eine Grundlage für Lotionen und Cremes zu bilden, da sie in der Lage sind Giftstoffe abzubauen und wichtige Nährstoffe aus dem Meer gebunden haben. Eine weitere gerade heutzutage besonders interessante Anwendung von Algen ist die Herstellung von Biokraftstoffen. Hierbei werden entweder Öle extrahiert oder die Algen werden vergärt, wobei Ethanol oder Biogase wie Methan entstehen. Bis heute sind die Verfahren zur Herstellung der Biokraftstoffe jedoch noch nicht ausgereift, sodass man noch nicht in der Lage ist herkömmliche fossile Brennstoffe zu ersetzen. Viele große Unternehmen forschen aber daran dieses Ziel in naher Zukunft zu ermöglichen.

Mit unseren Algenbildern nutzen wir die Fähigkeit der Mikroalgen eine Reihe an Schadstoffen aus der Luft zu binden. Zusätzlich nutzen wir ihr Potenzial der Photosynthese, Kohlenstoffdioxid zu Sauerstoff umzuwandeln. Einige Algenarten besitzen neben dem Photosynthese-Farbstoff Chlorophyll auch noch sogenannte Phycobiline – Stoffe die ebenfalls Licht für die Photosynthese absorbieren. Pflanzen, die ausschließlich Chlorophyll bilden, sind nur bedingt in der Lage den grünen Anteil des Sonnenlichts aufzunehmen. Ein Teil wird von ihnen reflektiert, weswegen wir sie als grün wahrnehmen. Phycobiline ermöglichen es den Algen auch das grüne Licht zu absorbieren und die Energie der Photosynthese zur Verfügung zu stellen. Dadurch haben sie den großen Vorteil auch an Orten mit schlechten Lichtverhältnissen wachsen und Sauerstoff bilden zu können.

Tatsächlich ist die Photosynthese der Cyanobakterien so effektiv, dass sie einen bleibenden Effekt in der Erdgeschichte hinterlassen hat. Diese Gruppe der Mikroalgen gilt als Auslöser der „Großen Sauerstoffkatastrophe“. Vor ca 2,4 Milliarden Jahren war Sauerstoff nur ein kleines Abfallprodukt in der Erdatmosphäre. Leben, wie wir es heute kennen, existierte noch nicht lange und auch nur in der Form winziger anaerober – also nicht sauerstoffabhängiger – Organismen. Schon damals gab es aber Cyanobakterien in den Meeren und an Steinoberflächen, die in der Lage waren Photosynthese zu betreiben. Sie sorgten zu dieser Zeit für einen rapiden Anstieg der Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre, der dazu führte, dass eine große Anzahl an Lebewesen, für die Sauerstoff giftig war, ausstarben. Gleichzeitig war der Grundstein für die Entwicklung des heutigen sauerstoffabhängigen Lebens gelegt. Dass es uns in unserer heutigen Form geben kann, verdanken wir also den Mikroalgen.

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Solaga - Biotechnologie für eine grüne Zukunft

Algea

Algen, natürliche Organismen mit außergewöhnlihcen Fähigkeiten zur Umwandlung von Schadstoffen in Wertstoffe.

Weniger Schadstoffe

Absorbtion und Reduktion von Schadstoffen in unserer Umwelt durch Algen.

Mehr
Wertstoffe

Umwandlung in Wertstoffe: Kreislaufwirtschaft, Bioökonomie, erneuerbare Energien

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400.000 Menschen sterben in der EU vorzeitig aufgrund von Luftverschmutzung

Wie die Europäische Umweltagentur (#EEA) in Kopenhagen mitteilte, starben im Jahr 2016 rund 400.000 Menschen in der #EU vorzeitig, weil sie #Feinstaub ausgesetzt waren. Auch #Stickstoffdioxid (#NO2) und #Ozon führte zu vorzeitigen Todesfällen. #eea2019

https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/106726/Umweltagentur-400-000-Todesfaelle-wegen-Luftverschmutzung-in-Europa

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Heute SWR einschalten

HEUTE um 22:00 Uhr unbedingt SWR einschalten.

Dort sind wir in der Sendung „Sag die Wahrheit“ zu sehen. Es wird erstmals unser neues Produkt Alwe50 präsentiert.
#Algenbild

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Zu Besuch auf dem neuen Siemens-Campus

Im Rahmen des vom Berlin-Brandenburger Businessplanwettbewerbs waren wir zu Gast bei der Verleihung des Sonderpreises für Energie. Mit einigen Interessierten konnten wir interessante Gespräche führen und unser Algenbild präsentieren. Die Veranstaltung wurde auch von Innoenergy veranstaltet.

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Solaga und das Algenbild bei der Fraunhofer-Gesellschaft

Anlässlich des 70-jährigen Jubiläums der Fraunhofer-Gesellschaft eröffnet
die STATE-Gallerie am 16.04.2019 in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design«, dem renommierten New Yorker
Wissenschafts-Filmfestival Imagine Science Films sowie Wissenschaft im Dialog (WiD) die interdisziplinäre Themenausstellung HYDROSPHÄREN – eine künstlerisch-wissensschaftliche Reflektion des Themenfeldes Wasser.

Auch unser Algenbild (1,5 x 1,5 m groß) wird wieder im Rampenlicht stehen. Ein guter Zeitpunkt, vorbeizukommen, es sich anzusehen und mit uns zu sprechen.

Eröffnungsprogramm:
18:00 Uhr Sektempfang
18:30 Uhr Begrüßung durch Dr. Christian Rauch, STATE Studio &
Grußwort Prof. Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer Gesellschaft
18:45 Uhr Diskussion Dr.-Ing. Ursula Schließmann, Stefan Wischnewski, Prof.
Dr. Charli Kruse, Grußwort Prof.-Ing. Gabriele Neugebauer moderiert von Dr.
Christian Rauch

STATE Studio
Gallery and Event Space: Field Experiments in Science and Art – Exhibition
Laboratory
http://www.state-studio.com/studio
Hauptstr. 3, 10827 Berlin

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Solaga mit Alwe bei Einfach Genial

Am Dienstag, den 5. Februar, haben wir uns mit unser Produkt ALWE in der Ausstrahlung von „Einfach Genial“ im MDR präsentiert.

Haben Sie die Sendung verpasst? Kein Problem!

Unter diesem Link gelangen Sie zur Mediathek und können die komplette Sendung ansehen. Ab der Minute 10:00 präsentieren wir Solaga sowie unsere Vision und Lösungsansätze.

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Generation Nachhaltigkeit

Wir durften unsere Paneele bei der Konferenz „Generation Nachhaltigkeit“ der Humboldt-Universität zeigen. Es gab ein positives Echo und einige interessante Gespräche!

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