PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005040372A1 15.03.2007
Titel Hochhaus zum natürlichen Kohlendioxidabbau in Großstädten
Anmelder Zielinski, Tobias, 22339 Hamburg, DE
Erfinder Zielinski, Tobias, 22339 Hamburg, DE
Vertreter Bockholt, S., Rechtsanw., 22339 Hamburg
DE-Anmeldedatum 26.08.2005
DE-Aktenzeichen 102005040372
Offenlegungstag 15.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.03.2007
IPC-Hauptklasse F21S 19/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F21S 11/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   A01G 7/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Das Gebäude baut Kohlendioxid bzw. Smog in Ballungszentren ab. Die Optimierung der Photosynthese ermöglicht es, die Abgase natürlich und effizienter in sauberen Sauerstoff umzuwandeln. Darüber hinaus wird durch den Bau dieses Hochhauses erstmals eine Parklandschaft Platz sparender und effektiver angelegt.
Absolut neuartig an dieser Konstruktion sind die ausfahrbaren Sonnenreflektoren, die mit einer speziellen Reflexionsfolie bespannt sind. Sie fangen die Sonne aus jedem einstellbaren Winkel ein und leiten sie in das Innere der Ebene.
Reflexionsfolien und an der Decke angebrachte Pflanzen-Lampen schaffen eine natürliche Beleuchtungsatmosphäre. Ein über Sensoren verbundenes Computersysem steuert Bewässerung, Düngung und Stellung der Sonnenreflektoren. Die optimale Nutzung des Gebäudes wird somit erfüllt.
Neben einer faszinierenden Parklandschaft und der einmaligen Beleuchtung erzeugt das Gebäude durch seine effiziente Säuberung der Luft. Smogwolken und dichte Rauchschwaden in großen Ballungszentren gehören der Vergangenheit an. Die Lebensqualität einer jeden Stadt steigt und bietet durch die Komprimierung auf kleinstem Raum erheblich niedrigere Verwaltungskosten gegenüber anderen Parkanlagen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung ist ein Gebäude, das durch die natürliche aerobe und anaerobe Photosynthese den Smog bzw. Kohlendioxidgehalt einer Stadt reduziert und als bewussten Nebeneffekt die Lebensqualität der Stadt drastisch steigert.

Einführun

Die Gestaltung der Umwelt muss in Verantwortung gegenüber den nachfolgenden Generationen, im Blick auf die natürlichen Ressourcen und im Bewusstsein der historischen Entwicklung erfolgen. Industrialisierung und Urbanisierung zwängen uns Menschen auf immer dichteren Raum. Verpestete Innenstädte und Smogwolken über den Dächern unserer Wohnungen sind die unangenehmen und unübersehbaren Folgen.

Diese Entwicklung wird auf natürlichem Wege durch das Hochhaus gestoppt. Die Nutzung unserer Natur steht dabei im Vordergrund und vermag uns aus der misslichen Lage befreien.

Architektur und Ausstattung

Das Hochhaus ist ein mehrstöckiges Gebäude, das einen idealen Lebensraum für Bäume und andere Pflanzen bietet. Stahlgerüst und Glasummantlung sind die Grundmerkmale des hohen Bauwerkes. Nicht zu übersehen sind die blattartige Form und die abstehenden Sonnenreflektoren. Die einzelnen Ebenen sind speziell an die Höhe der Laub- und Nadelbäume angepasst.

Absolut neuartig an dieser Konstruktion sind die ausfahrbaren Sonnenreflektoren, die mit einer speziellen Reflektionsfolie bespannt sind. Sie fangen die Sonne aus jedem einstellbaren Winkel ein und leiten sie in das Innere der Ebene.

Reflektionsfolien und an der Decke angebrachte Pflanzen-Lampen, die im weiteren Verlauf genauer vorgestellt werden, schaffen eine natürliche Beleuchtungsatmosphäre.

Die Bewässerung geschieht hauptsächlich über ein Regenwasserauffangsystem. An den Sonnenreflektoren angebrachte Leitungen fangen das Regenwasser auf und leiten es zur Hauptversorgung weiter. Dann sickert das Wasser durch die natürliche Schwerkraft von Ebene zu Ebene. Zur Sicherung der Wasserversorgung dient eine künstliche Bewässerungsanlage, über Kapillaren wird das Wasser zur Pflanze geführt.

Ein über Sensoren verbundenes Computersystem steuert Bewässerung, Düngung und Stellung der Sonnenreflektoren. Die optimale Nutzung des Gebäudes wird somit erfüllt.

Aufzüge und Wanderwege ebenen den Weg auf der einmaligen Naturlandschaft. Stellen Sie sich vor Sie gehen durch ein gläsernes Hochhaus, indem sich keine Büros oder Wohnungen befinden, sondern Wiesen mit Blumen und imposanten Baumkronen. Über ihnen schimmert die orange reflektierte Sonne und Sie blicken auf die vor ihnen befindliche Skyline der Stadt.

Pflanzen

Wichtigstes Merkmal des Gebäudes ist die grüne Flora. Naturlich wird durch die umfassende Ausstattung des Gebäudes der Lebensraum für zahlreiche Pflanzen gesichert. Jedoch ist die Photosyntheserate ausschlaggebend für die Auswahl, überwiegend Bäume und große Büsche sind hierzu optimal. Sie sind in der Lage ein Maximum an Kohlendioxid zu binden und Sauerstoff zu produzieren.

Des Weiteren wird die Acacia Albida zur Düngung verwendet. Über die Wirkschaftspflanze (Leguminose) binden „Knöllchenbakterien" den Luftstickstoff. Der „umgekehrte Vegetationszyklus" zu den einheimischen Pflanzen bewirkt eine blattlose Krone im Sommer, somit erhalten die unterhalb angepflanzten Kulturen Sonnenlicht, darüber hinaus düngen die rottenden stickstoffreichen Blätter den Boden.

Verfahren

Die Filterung des Kohlendioxids aus dem Smog der Großstädte basiert auf der natürlichen Photosynthese der pflanzlichen Organismen. Die Aufgabe der Bäume, großer Sträucher und Bakterien besteht darin während der Dunkelreaktion (lichtunabhängige Reaktion) der Photosynthese das Kohlendioxid zu absorbieren und in der folgenden Reduktion des Moleküls das Gas unschädlich zu machen. Kohlendioxid wird zur Glucose und ist für das Pflanzenwachstum ausschlaggebend.

Die Sauerstoffproduktion findet in der Lichtreaktion (lichtabhängige Reaktion) der Photosynthese statt. Der Sauerstoff bindende Komplex mit Mangan-Ionen spaltet Wasser photolytisch in Protonen, Elektronen und Sauerstoff. Sauerstoff ist hierbei ein „Abfallprodukt" und wird für die weiteren Reaktionen des Elektrons und der Protonen nicht verwendet. Die Pflanze emittiert den unbrauchbaren Sauerstoff und dient uns Menschen als Lebensspender.

Erst zu Beginn der 90er Jahre wurden die genauen Abläufe der Photosynthese entschlüsselt, sie sind nun für das revolutionäre Anwenden neuer Technologien verfügbar.

Im Gebäude sind zwei Verfahren ausschlaggebend für die innovative Nutzung der Photosynthese.

  • 1. Die ausfahrbaren Sonnenreflektoren machen es dein Gebäude möglich das Licht der Sonne optimal einzufangen und darüber hinaus ein natürliches Erwärmen durch den Treibhauseffekt zu gewährleisten. Das Licht wird daraufhin für die Reaktionen der Photosynthese genutzt.
  • 2. Des weiteren optimieren spezielle Lampentypen die Beleuchtungsdosis und implizieren somit die maximale Ausbeute jeglicher Reaktionen. Verstärkt senden die Pflanzen-Lampen Licht bei einer Wellenlänge von 350nm und 680mn aus (spektrale Strahlungsverteilung) und steigern die Photosyntheserate. Enzyme die für die Photosynthese verantwortlich sind, das Fotosystem II (P680) und das Fotosystem I (P700), sind bei diesen Wellenlängen aktiv.

Die natürliche und künstliche Beleuchtung bewirkt also das vermehrte Aufnehmen des Kohlendioxids aus der Luft und schafft durch die gesteigerte Sauerstoffproduktion eine saubere Atmosphäre der Stadt.

Als Additive Verstärkung dienen Bakterien-Kulturen im Boden einer Ebene. Das Bakterium „Chlorobium" verwendet die anoxygene Photosynthese zur Herstellung von Schwefel. Kohlendioxid reagiert mit Schwefelwasserstoff als Reduktionsmittel zu Schwefel, Wasser und einem fiktiven organischen Stoff.

Reaktionsgleichung: CO2 + 2H2S → (CH2O) + 2S + H2O

Durch diese praktische Reaktion wird Schwefel gewonnen und dient einerseits als Zusatz der Düngung. Andererseits besteht die Möglichkeit den Schwefel der Industrie zu liefern und ihn weiter zur Schwefelsäure zu verarbeiten.

Autoabgase und sämtliche Kohlendioxidemissionen werden einfach und natürlich gefiltert und sogar in lebenswichtigen Sauerstoff umgewandelt.

Ideal wäre eine durch die Regierung initiierte vertragliche Bindung an die Industrie. Je nach Kohlendioxid- und Schadstoffemission müsste eine festgelegte Fläche durch die Industrie finanziert werden, um nachhaltig für saubere Lutt zu sorgen.

Fazit

Neben einer faszinierenden Parklandschaft und der einmaligen Beleuchtung überzeugt das Gebäude durch seine effiziente Säuberung der Luft. Smogwolken und dichte Rauchschwaden in großen Ballungszentren gehören der Vergangenheit an. Die Lebensqualität einer jeden Stadt steigt und bietet durch die Komprimierung auf kleinstem Raum erheblich niedrigere Verwaltungskosten gegenüber anderer Parkanlagen.

Anhang: Grafik (Das Gebäude), Photosyntheserate (Der Graph stellt die Photosyntheserate im Bezug zur spektralen Wellenlänge dar.)


Anspruch[de]
Im Gebäude ist die Kombination zweier Verfahren ausschlaggebend für die innovative Nutzung, der Photosynthese.

Die ausfahrbaren Sonnenreflektoren machen es dem Gebäude möglich das Licht der Sonne optimal einzufangen und darüber hinaus ein natürliches Erwärmen durch den Treibhauseffekt zu gewährleisten. Das Licht wird daraufhin für die Reaktionen der Photosynthese genutzt.

Des weiteren optimieren spezielle Lampentypen die Beleuchtungsdosis und implizieren somit die maximale Ausbeute jeglicher Reaktionen. Verstärkt senden die Pflanzen-Lampen Licht bei einer Wellenlänge von 350nm und 680nm aus (spektrale Strahlungsverteilung) und steigern die Photosyntheserate. Enzyme die für die Photosynthese verantwortlich sind, das Fotosystem II (P680) und das Fotosystem I (P700), sind bei diesen Wellenlängen aktiv.

Die natürliche und künstliche Beleuchtung bewirkt also das vermehrte Aufnehmen des Kohlendioxids aus der Luft und schafft durch die gesteigerte Sauerstoffproduktion eine saubere Atmosphäre der Stadt.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com