Pacific Garbage Screening

Platz 2

Plastic Ray

Marcella Hansch, RWTH Aachen
Kunststoffe spielen in der heutigen Zeit eine wichtige Rolle. Als günstige und leichte Verpackungsmaterialien mit Einwegnutzung beträgt ihre Nutzungsdauer häufig nur wenige Wochen. Die Abbaugeschwindigkeit von Kunststoffartikeln ist dabei extrem gering. Trotz weit verbreiterter Recyclingmaßnahmen, landen 10% aller hergestellten Kunststoffe im Meer.
Sie werden meistens von Flüssen ins offene Meer getragen und landen dort in sogenannten ‚Müllstrudeln’. Sie stellen eine hohe Gefahr für Tiere und Menschen dar.
Bislang gibt es keine Möglichkeit die sich immer mehr zerkleinernden Kunststoffpartikel aus den Meeren zu filtern. Netze müssten eine sehr geringe Maschenweite haben und bis in 30 m Tiefe reichen, da Winde und Meeresströmungen den Müll auf 30 m der Wassersäule verteilt.
Das Ziel der Masterthesis bestand daher darin, eine funktionale Architektur zu entwickeln, die den Prozess von der Filterung von Plastikmüll aus dem Meer bis hin zu einer sinnvollen Verwertung beinhaltet. Dabei sollte diese Architektur autark und CO2-neutral funktionieren. Weitere wichtige Aspekte waren dabei, weder die Umwelt noch die Tierwelt der Ozeane mit dieser Architektur zu gefährden oder zu beeinträchtigen.
Basis des Konzeptes bildet eine schwimmende Plattform, die innerhalb der Strömung der ‚Müllteppiche’ verankert ist.
Der Entwurf sieht ein einfaches Konzept zur Filterung der kleinen Müllpartikel vor. Dabei wird das Konzept eines Sedimentierungsbeckens umgekehrt.
Die meisten Kunststoffe haben eine geringere Dichte als Wasser und schwimmen bei ruhigem Wasser. Die Form der Plattform ermöglicht durch ihre Aufweitung eine Beruhigung des Wassers. Durch zusätzliche horizontale Ebenen unterhalb der Wasseroberfläche wird das Wasser durch eine gitterartige Struktur geleitet, die eine komplette Entwirbelung und Beruhigung des Wassers auf dem offenen Meer ermöglicht.
Über Kanäle wird der Kunststoffmüll an die Wasseroberfläche geführt, wo er über Förderbänder zu einer Plasmavergasungsanlage transportiert wird.
Ein Recycling des Mülls ist aufgrund der langjährigen Zersetzung nicht mehr möglich. Die Polymerketten sind durch die Erosionen zu kurz geworden, um ein sinnvolles Recycling zu ermöglichen. Bei der Plasmavergasung wird der Kunststoff dagegen mit Hilfe eines Plasmastrahls vergast. Der Hitze können die Moleküle nicht standhalten. Als Endprodukt entsteht ein Syngas aus Wasserstoff und (nach Oxidation mit Sauerstoff) Kohlendioxid. Der Wasserstoff wird als Energieträger genutzt. Über Brennstoffzellen wird elektrischer Strom erzeugt, mit dem die gesamte Anlage versorgt wird.
Das Kohlendioxid wird in Algenkulturen geleitet, die sich innerhalb der Kanäle der Plattform in schwimmenden Säcken befinden. Die Algenkulturen werden durch Kohlendioxid und Schwefel genährt. Unter späterem Entzug von Schwefel beginnen sie, anstatt Sauerstoff Wasserstoff zu produzieren.
Dieser Wasserstoff wird ebenfalls als Energieträger für die gesamte Plattform genutzt.
Auf der unteren Ebene befindet sich der Maschinenraum mit sämtlichen Anlagen und Anlegemöglichkeiten für Schiffe. Auf der oberen Ebene sind die Schlaf- und Wohnbereiche für die 40-köpfige Crew untergebracht. Neben einer Küche gibt es vielfältige Freizeit- und Sporteinrichtungen.
Sämtliche Prozesse und Anlagen auf der Plattform werden über Wasserstoff-Brennstoffzellen mit Strom versorgt, wodurch eine autarke Versorgung ermöglicht wird. Durch die Einspeisung von Kohlendioxid in die Algenkulturen und der daraus folgenden CO2-Bindung wird ein CO2-neutraler Prozess gewährleistet.

Campus Masters Wettbewerb


Mai / Juni 2013

Facts

Hochschule:
RWTH Aachen

Lehrstuhl:
Lehrstuhl für Gebäudetechnologie, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Architekt Dirk Henning Braun

Präsentation:
24.04.2013



Abschluss:
Master

Rubrik:
Experimentelle Entwürfe

Software:
Rhinoceros 4.0, Maxwell Render, Vectorworks, Photoshop, InDesign

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