
German: 
Wohnhäuser, die sich autark mit Strom und Wärme versorgen, gibt es auf dem Land
bereits in größerer Zahl. Die autonome Wasserversorgung ist
hingegen noch ein Forschungsfeld mit
einer vielzahl offener Fragen,
auch in Hinblick auf die immer knapper
werdenden Ressourcen Nutz- und Trinkwasser.
Das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktur IVI war aus
diesem Grund vor einiger Zeit auf der
Suche nach einem Testumfeld für Wasseraufbereitungsanlagen
und die Forscher fanden die schwimmenden Häuser in der Lausitz.
Um das Projekt nachhaltig
in der Region zu verankern,
Partner aus der Wirtschaft zu gewinnen
und neue Arbeitsplätze zu schaffen,
wurde der innovative Wachstumskerne autartec für die Region Südbrandenburg-Ostsachsen gegründet.
Das vom Bundesministerium für
Bildung und Forschung geförderte

English: 
Homes with self-sufficient power supply and heat supply, already exist in large numbers
in rural areas. However, self-sufficient water supply is still
a research field with
a variety of open questions,
also concerning increasingly scarce
resources of drinking and service water.
Hence, Fraunhofer Institute for Transportation and Infrastructure IVI
was searching for a test environment for water treatment plants
and researchers discovered the floating houses in Lusatia.
To sustainably integrate the project into the region,
to gain economic partners 
and to create new jobs,
the innovative growth center autartec was founded for the region of Southern Brandenburg-East Saxony.
The project founded by Federal Ministry for Education and Research

German: 
Projekt vereint unter der Leitung des
Fraunhofer IVI das
Fraunhofer-Institut für keramische Technologien und Systeme IKTS sowie weitere Partner aus dem
Mittelstand, der Industrie und dem
universitären Bereich.
Da viele Seen in der Lausitz
von der Energieversorgung
weitestgehend abgeschnitten sind und
ufernahe Besiedlung bzw.
schwimmende Architekturen große
Gestaltungsfreiräume bieten, war bald die
Idee des schwimmenden Freilicht Hauses geboren.
Das Architektur- und Designkonzept des
Hausbootes kann nicht nur die neuen
Entwicklungen unterstützen und Synergien
fördern, sondern die jeweiligen autarken
Bereiche sollen das Haus förmlich durchdringen.
So ist das skulpturale Erscheinungsbild
aus miteinander verschmolzen Kuben
zusammengesetzt, die in topologische Fläschen
gegliedert sind, welche auf den
spezifischen Energieertrag optimal ausgerichtet sind.
Die Fassadenbegrünung ist zum Beispiel
wichtiger Bestandteil der
Temperaturregelung. Bei hohen

English: 
unites under the direction of
Fraunhofer IVI the
Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS as well as
SMEs, partners from the industry and the
university area.
Because many lakes in the Lusatia
are cut off the power supply and
near-shore settlement or
floating architectures provide
lots of creative freedom, the
idea of ​​the floating open-air house was born soon.
On the one hand the architecture and design concept of
houseboats can support new developments and synergies,
and on the other hand the self-sufficient
areas should literally penetrate the house.
Therefore the sculptural appearance
is caused by merged cubes. These are arculated in topological surfaces,
which are aligned on an optimally energy output.
The facade greening is for example
an important part of
temperature control.

English: 
At high temperatures it provides a cool building shell and thus less heat input,
because of by Luv-Lee effects, which means the cooling of evaporation of water and air.
The energy use on the almost 35 m² can therefore be reduced to a minimum.
Furthermore  an adiabatic cooling ceiling inside the building ensures
a further lowering of the temperature on warm days.
Solar thermal collectors on the highest roof area,
which is at a maximum 33 m² collect the heat for heating andhot water.
Surplus heat gets fed in a novel storage system.
With about 57 m² photovoltaic systems need
most of the space on the outer facade. Thin-film photovoltaic elements
that are installed as a glass facade
make one-third of the models.
These are not just
semi-transparent and translucent,
but also reach especially
high yields while diffuse light radiation.

German: 
Temperaturen sorgt sie durch Luv-Lee-Effekte, also die Verdunstungskälte von
Wasser und Luft mit minimalem
Energieeinsatz auf fast 35 m²
für eine kühle Gebäudehülle
und damit weniger Wärmeeintrag.
Außerdem gewährleistet eine adiabate Kühlungsdecke im Inneren des Gebäudes
eine weitere Absenkung der Temperatur an warmen Tagen.
Auf der am höchsten gelegenen Dachfläche gewinnen solarthermische Kollektoren
max. 33 m² die Wärme für Heizung und
Warmwasser. Überschüssige Wärme wird
in ein neuartiges Speichersystem
eingespeist.
Mit knapp 57 m² nehmen
photovoltaische Anlagen den meisten
Platz an der Außenfassade ein. Ein
Drittel der Module bilden
Dünnschicht-Photovoltaik Elemente, die als Glasfassade verbaut werden.
Diese sind damit nicht nur
halbtransparent, also lichtdurchlässig,
sondern erreichen auch noch besonders
hohe Erträge bei diffuser Lichteinstrahlung.

German: 
Der übrige Teil
besteht aus klassischen kristallinen
Modulen, die für eine vollflächige und
geschlossene Fassade sorgen.
Insgesamt bietet das FreiLichtHaus eine
Nutzfläche von 175,5 m² auf
einem 13 x 13,5 m großen Ponton.
Dabei entfallen 62 m² Wohnfläche
auf das Erdgeschoss, 25 auf
das Obergeschoss und 15 m² auf die Dachterasse.
Bisher haben wir vor allem die
Kombination gängiger Technologien
gesehen. Die eigentlichen
Forschungsfragen beschäftigen sich
jedoch mit deren Weiterentwicklung und der Integration
in die Struktur der Gebäudehülle ohne den Wohnraum zu stark einzuschränken.
Zudem sollen natürlich bauphysikalische
Synergieeffekte erforscht und genutzt
werden.
Werfen wir nun also einen Blick in das
Innere des Hauses.
Um auf dem Wasser leben zu können,
sind zwei Dinge wichtig:
ein Schwimmkörper und nicht zu viel Gewicht.

English: 
The rest part
consists of classic crystalline modules,
that provide a full-surface and
closed facade.
Overall, the open-air house offers a
usable area of ​​175.5 m²
on a 13 x 13.5 m pontoon.
The living space on the ground floor
take 62 m², 
the upper floor takes 25 m² and  on the roof terrace 15 m².
We have the mostly seen
the combination of common technologies
so far. But the actual
research questions deal
with their further development and integration
into the structure of the building envelope, without restricting the living space too much.
In addition, synergy effects of building physics
need to be researched and used.
Let's take a look at the
interior of the house.
To live on the water,
two things are important:
a floating body and not too much weight.

English: 
Thats why, different partners work for instance on the development of
so called lightweight-sandwich structures as well
as on a basic body.
To fit in the necessary technology, eg. for reprocessing,
the energy storage and the control of the system,
wall systems and stairs with enough
space need to be designed and need
to by be matched with the basic body. Not an easy task.
The participating Fraunhofer institutes from Dresden are fokused on the
components of the electrical and
thermal supply system, on the
water and wastewater treatment and take care over general control.
A salt hydrate fireplace belongs to the furnishing of the ground floor. This liquefies salt hydrate
in a tub filled with water, which then absorbs and stores excess heat.
In winter, this is going to be released again,
comparable to a pocket warmer, which was previously liquefied in boiling water.
Because this won't be enough, the teams conducted research on

German: 
So arbeiten verschiedene Partner
u.a. an der Entwicklung von
Leichtbau-Sandwich Strukturen sowie
eines Grundkörpers.
Um aber die notwendige Technik, z.B. für die Wiederaufbereitung, die
Energiespeicherung und die Steuerung des Systems unterzubringen, müssen außerdem
Wandsysteme und Treppen mit genügend
Platz im Inneren entworfen und mit dem
Grund örper abgestimmt werden. Keine einfache Aufgabe.
Die beteiligten Fraunhofer-Institute aus Dresden konzentrieren sich dabei auf die
Komponenten des elektrischen und
thermischen Versorgungssystems, die
Wasser- und Abwasseraufbereitung und die allgemeine Steuerung.
So gehört zur Ausstattung im  Erdgeschoss ein Salzhydrat-Kamin. Dieser verflüssigt Salzhydrat
in einer mit Wasser gefüllten Wanne, das dann überschüssige Wärme aufnehmen und
speichern kann. Im Winter wird dieses wieder abgegeben,
ganz so wie bei einem Taschenwärmer den man zuvor im kochenden Wasser verflüssigt.
Da das aber noch nicht ausreichen wird,
forschten die Teams an einem

German: 
Langzeitspeicher auf der Basis von
Zeolith. In dem kristallinen Mineral
lässt sich ebenfalls produzierter Wärmeüberschuss speichern, indem es rein
physikalisch in Ponton getrocknet wird.
Auf Grund seiner porösen Struktur hat das
Mineral die Eigenschaft, Wasserdampf anzusaugen, diesen einzubinden und dabei
Wärme abzugeben. Damit würde die feuchte Winterluft
bereits ausreichen, um den Speicher zu
aktivieren.
Darüber hinaus wird auch der Einsatz einer Seewasser-Wärmepumpe erprobt,
damit auch im Winter immer ein angenehmes Wohnklima herrscht.
Damit die Konstruktion tatsächlich leicht ist und
sowohl hohem Wellengang als auch Eis
stand halten kann, wird neben dem
Schwimmkörper aus Stahl vor allem
Kunststoff und Textilbeton verbaut.
Dieser Wandbaustoff muss in der Lage
sein, die Lithium-Ionen-Akkus aufzunehmen,
die die elektrische Energie speichern.
Dazu werden spezielle Akkukisten als
Wandelemente entwickelt, die einen
sicheren und leicht wartbaren Betrieb der
Technik ermöglichen. Außerdem sichert die geschlossene
Bauweise auch gegen das mögliche
Eindringen von Wasser ab.

English: 
a zeolite based long-term storage. Moreover, produced excess heat can be
stored in the crystalline mineral by drying purely physical
in the pontoon.
Due to its porous structure
the mineral has the property of absorbing and involving water vapor.
Thereby the mineral gives off heat. So  damp winter air
would already be sufficient to activate the storage.
In addition, the use of a seawater heat pump is being tested,
to ensure a pleasant living climate in winter too.
The construction needs to be light and
should be resistant to both, high waves and ice. That's why
beside the floating construction of steel, especially plastic and textile concrete have been installed.
This construction material has to be able
to include the lithium-ion batteries,
which store the electrical energy.
Special wall elements consisting of have  battery packs
have been designed to ensure an easy and safe maintenance of the technology.
In addition, the closed construction
secures against the possible
ingress of water.

German: 
Die Wasserversorgung soll über ein
geschlossenes System für Trink- und
Brauchwasser realisiert werden,
das ebenfalls im Ponton untergebracht wird.
Da eine biologische Behandlung, wie
ein Land üblich, hier nicht möglich ist,
müssen die Wissenschaftler komplett auf
physikalische und chemische Methoden
zurückgreifen. Dazu werden verschiedene
keramische Membran kombiniert, so dass diverse elektrochemische
und photokatalytische Prozesse parallel
zur Filtration stattfinden können.
Viele der vorgestellten Versorgungstechnologien werden sich im zukünftigen
schwimmenden autartec FreiLichtHaus am Bergheider See wieder finden.
Der Stapellauf ist noch für dieses Jahr
geplant.

English: 
The water supply shall be realised through a closed system for drinking and
industrial water,
which is also implemented in the pontoon.
A biological treatment, as usually made on land, is not possible here.
So scientists have to draw on 
physical and chemical methods.
Therefore different ceramic membranes
are combined to ensure that various electrochemical
and photocatalytic processes can take place in parallel to filtration.
Many of the introduced supply technologies will be prospectively installed
into the floating autartec open-air house on Bergheider See.
The launch is planned for this year.
