Biolumineszierende Algen-Regalwand mit integrierter CO₂-Filterung: Stauraum, Lichtquelle & Luftreiniger in einem Möbel

VonKola

Regale spenden normalerweise keinen Sauerstoff – doch dieses hier schon: Eine Regalwand aus transparenter PLA-Schale beherbergt Röhrenmodule mit lebenden Mikroalgen (Spirulina & Chlorella). Sie leuchten sanft, während sie CO₂ aus der Raumluft filtern und dabei Sauerstoff freisetzen. Die biolumineszente Algen-Regalwand verbindet Stauraum, Beleuchtung und Luftreinigung in einem einzigen Möbelstück – ideal für urbanes Wohnen, in dem jeder Funktionsgewinn zählt.

1. Funktionsprinzip der Algenbiolumineszenz

  • Photosynthese 2.0: Tagsüber wandeln die Algen CO₂ in Biomasse um – nachts erzeugen sie dank eines genetisch stabilen Luciferin-Luciferase-Stoffwechsels ein weiches türkisgrünes Licht (≈ 35 lm m-2).
  • Stromloses Leuchten: Die Lichtausbeute reicht als Orientierungslicht; zur Lektüre schaltet ein dezenter LED-Boost (5 W pro Modul) zu.
  • Luftreinigung: 1 m² Algen­fläche bindet bis zu 160 g CO₂ pro Tag und reduziert flüchtige organische Verbindungen (VOC) um ≈ 23 % (Laborwert).

2. Aufbau des modularen Bio-Regals

Schicht/Modul Material Stärke Funktion
Frontlamelle PLA, transluzent 3 mm Stoßschutz, Lichtstreuung
Bioreaktor-Rohr Borosilikat-Glas Ø 50 mm Algenkultur medium
Nährlösung H2O + NPK 3-1-2 — Wachstum & Leuchtkraft
Rückplatte Bambus-Sperrholz FSC 12 mm Statik, Wandbefestigung
Controller ESP-32 + pH-& CO₂-Sensor — Selbstregulation, Wi-Fi/Matter

3. Vorteile im Wohnraum

  1. Platzersparnis: Drei Funktionen in einer Stellfläche von nur 25 cm Tiefe.
  2. Wohngesund: Sauerstoffanreicherung bis +3 % O₂ in 25 m² Zimmern.
  3. Energieeffizient: LED-Boost nur bei Bedarf, Biolumineszenz stromlos.
  4. Ästhetisch: Organisches Leuchten statt greller LED-Strips.


Wohnzimmer mit biolumineszierender Algen-Regalwand, sanftes türkisgrünes Licht

4. Fallstudie: 42 m² Loft-Apartment in Leipzig

  • Installierte Regalfläche: 2,4 m² (8 Module à 30×100 cm)
  • Ergebnisse nach 6 Monaten:
    • CO₂-Absenkung von 1 200 ppm → 720 ppm (Peak Winterabend)
    • VOC-Reduktion: –18 % (mittleres Xylol & Formaldehyd)
    • Energieverbrauch Beleuchtung: 7,9 kWh/Monat
    • Algen-Ernte: 1,8 kg Trockenmasse → gefrorene Smoothie-Pucks

5. DIY-Montage: 1 m breites Bücher-& Bio-Board

5.1 Materialliste

  1. 4× PLA-Lamellen 300×1000 mm
  2. 4× Borosilikat-Röhren Ø 50 mm, 1000 mm
  3. LED-Boost-Strip 24 V, CRI 95, 20 W/m
  4. Nährsalzkonzentrat 1 l, pH-Puffer
  5. ESP-32 DevKit + CO₂-Sensor (NDIR)
  6. 12 mm Bambusplatte 1000×1000 mm
  7. Schlauchpumpe 5 V, 60 l/h (Kreislauf)

5.2 Schritt-für-Schritt

  1. Rückplatte auf Wand dübeln, Kabelkanal integrieren.
  2. Borosilikat-Röhren mit Silikonringen in PLA-Lamellen einclipsen.
  3. Pumpe & LED-Boost an 24 V-Netzteil anschließen (FI-Schutz).
  4. Nährlösung einfüllen, pH 7,2 – 7,6 einstellen.
  5. Algenstarter (50 ml Kultur) einbringen, Controller kalibrieren.

Bauzeit: ~ 3 h • Kosten: ≈ 530 €.

6. Pro / Contra komprimiert

Aspekt Pro Contra
Luftqualität Reduziert CO₂ & VOC Langsamer Effekt bei ≥ 40 m²
Licht Stromloses Ambient-Glow Lumen limitiert → Zusatz-LED nötig
Pflege Monatliche Ernte & Nachfüllung Algen können „kippen“ bei > 26 °C
Kosten Keine Licht­stromkosten nachts ≈ 220 €/m² Anschaffung
Langzeit PLA & Glas > 20 J. Controller-Firmware-Updates nötig

7. Gesundheit & Nachhaltigkeit

  • VOC-frei: PLA aus Maisstärke, lösungsmittelfreies Silikon.
  • Lebensmittel­tauglich: Algen­biomasse essbar (DGE-Richtlinie).
  • Recycling & Rückbau: PLA kompostierbar (Industrie-Kompost), Glas unendlich recyclebar.

8. Zukunft: Smart-Biointerfaces & Hybrid-PV

  • Adaptive Lichtfarbe: CRISPR-Neon-Algen mit warmweißem Glow (2 700 K).
  • PV-DC-Betrieb: 24 V DC-Bus speist Pumpe & LED direkt von Balkon-PV.
  • Edge-AI-Controller: Lernt Luftqualitäts­muster, optimiert Pump-Intervall.

Fazit: Möbel, die atmen – und leuchten

Die biolumineszierende Algen-Regalwand ist mehr als Stauraum: Sie liefert stimmungs­volles Licht, filtert CO₂ und produziert frische Luft – bei minimalem Energie­einsatz. Wer Technik und Natur in einem nachhaltigen Möbel vereinen möchte, findet hier eine Schlüssel­lösung für zukunfts­fähiges Wohnen.