Zielsetzung und Anlass des Vorhabens
Angesichts knapper werdender Ressourcen und des gleichzeitig steigenden Bedarfs an Ausgleichsmöglichkeiten für die Fluktuation regenerativer Energieerzeuger müssen Strategien für eine zukunftsweisende Energieversorgung für öffentliche Gebäude entwickelt werden. Insbesondere Kinder sind die Ressourcen unsere Zukunft. Schulen haben daher hierbei eine Vorbildfunktion für energieeffiziente und nachhaltige Gebäude in der Zukunft inne.
Der Neubau der Karl-Treutel-Schule will sich dazu nicht nur pädagogisch von konventionellen Schulen abheben, sondern soll als erste nachhaltige Plusenergieschule mit einem Stromspeicher zum Zwecke der Netzdienlichkeit ausgestattet werden. Dafür werden insbesondere Speichertechnologien für z.B. Strom sowie mittels Strom erzeugter Wärme oder Kälte vorgesehen sowie in späteren Phasen die Bedarfe benachbarter Gebäude (z.B. der IGS) in Betracht gezogen. Neben diesen anspruchsvollen Zielen werden Innovationen im Bereich der mechanischen Lüftungsanlagen (Fassadenintegrierte Zulufteinheit mit dezentralen KVS-Wärmetauschern) angestrebt. Im Hinblick auf einen zukunftsorientierten, d.h. generationenbewussten Umgang mit Ressourcen, wird neben einer schadstoffreduzierten Bauweise der Einsatz ökologischer und recycelter Baustoffe angestrebt. Durch einen konsequenten kontinuierlichen Dialog zwischen Nutzer, Bauherr und dem Planungsteam soll hierfür ein alltagstaugliches Schulgebäude entstehen, das Grundschulkindern eine heimelige Wohlfühlatmosphäre schafft.
Fazit
Auf dem Weg zu einer vollständigen Energieversorgung aus Erneuerbaren Energien ist insbesondere die Entwicklung eines netzdienlichen und nachhaltigen Energiekonzepts für den Neubau der Karl-Treutel-Schule ein weiterer wesentlicher Schritt in Richtung Umweltverträglichkeit und aktiver Klimaschutz. Eine wesentliche Herausforderung dieses Schulbauprojekts lag darin, dass die hier angestrebten ambitionierten Zielstellungen nicht einfach aufoktroyiert werden, sondern im Dialog und mit Blick auf den zu bewältigenden schulischen Alltag von Grundschulkindern in eine funktionierende Schule umgesetzt werden. Die fortwährende Abstimmung mit der Schulleitung und kritische Prüfung der angestrebten und geplanten Lösungen und Klärung der Auswirkungen auf den schulischen Ablauf war Teil des intensiven Planungsprozesses. Voraussetzungen zur Umsetzung und zum Gelingen dieses integralen Prozesses waren neben einem offenen, erfahrenen und engagierten Bauherrn und Nutzer eine adäquat bemessene Bearbeitungszeit, die es ermöglicht haben, ergebnisoffen Varianten und Lösungsansätze zu prüfen und auszuarbeiten, um fundierte Entscheidungen zu treffen. Ein
Biokatalytische Prozesse, die Enzyme nutzen um chemische Reaktionen effizient und ressourcenschonend zu betreiben, stellen einen wichtigen Teil der Biotechnologie dar, und werden bereits vielseitig z.B. für die Herstellung chemischer Produkte oder in der Lebensmittelindustrie eingesetzt.
An vielen enzymkatalysierten Reaktionen sind außer den Enzymen und den umzusetzenden Substraten, jedoch zusätzliche Cofaktoren (Coenzyme) beteiligt, meist um die Reaktion mit Energie in Form von ATP und/oder Reduktionskraft z.B. durch NAD(P)H zu versorgen.
Diese Coenzyme, die oft teuer und chemisch kompliziert sind, werden in den Reaktionen verbraucht und müssen daher ständig neu zugesetzt werden, was den Betrieb erschwert und die ökonomische Bilanz verschlechtert. Zielsetzung des Projekts CORENZ ist es, diese Cofaktoren innerhalb eines zellfreien enzymatischen Systems zu regenerieren und dadurch Enzymsysteme nachhaltig und kostengünstiger in geschlossenen Kreisläufen betreiben zu können. Als Modelsystem wird die enzymatische Umsetzung von Acetat und CO2 zu Malat unter Verbrauch von ATP, Ferredoxin und NADPH untersucht. In letzter Zeit werden zellfreie enzymatische Verfahren vermehrt untersucht um das klimaschädliche Treibhausgas CO2 als Rohstoff für die Herstellung von chemischen Produkten zu nutzen. Durch das gewählte Reaktionsystem kann CO2 in einer organischen Dicarbonsäure fixiert werden, welche eine wichtige Plattformchemikalie für die chemische Industrie darstellt.