Das Start-up Green City Solutions will Stadtluft mit künstlichen Moos-Bäumen säubern und kühlen

Das deutsche Unternehmen Green City Solutions arbeitet an Luftfiltern, die mit Moos funktionieren und sich ohne Probleme in die modernen Städte integrieren lassen sollen. Sie sollen Feinstaub und Hitze bekämpfen. Bis Ende des Jahrzehnts sollen genug davon aufgestellt werden, um saubere Luft für eine halbe Milliarde Menschen zu liefern.

Von Michael Förtsch

Immer mehr Menschen leben in den Städten. Dort gibt es Arbeit, Kunst und Kultur. Allerdings sind Städte nicht gerade die gesündesten Orte. Vor allem aufgrund des Feinstaubs. Die Mischung aus Verbrennungsresten von Fahrzeugmotoren, Reifenabrieb, Hausstaub und anderen Partikeln kann die Lungen schädigen, zu Herz-Kreislauf-Störungen führen und wird seit 2013 von der Weltgesundheitsorganisation WHO als Krebsursache aufgeführt. Fast 85 Prozent aller Stadtbewohner in Europa sind laut der WHO zu hohen Feinstaubwerten ausgesetzt. Aber nicht nur das: Städte sind auch heiß. Zu heiß. Fehlendes Grün, mangelnde Durchzugszonen für Luft, sich aufheizender Beton und spiegelnde Glasfronten von Geschäften und Bürotürmen können Straßen und Plätze zu Hitzeinseln machen. Vor allem im Tandem mit dem voranschreitenden Klimawandel kann das Lebensgefährlich werden, wie sich 2019 in Tokio zeigte.

Was lässt sich dagegen tun? Neue Regularien für den Verkehr in der Stadt, mehr Parks und ein bewussteres und ökologischeres Bauen werden seit Jahren von Forschern und Aktivisten gefordert. Erste Schritte dahin gibt es – unter anderem in Paris, München, Tokyo, New York und auch Karlsruhe. Aber insgesamt bewegt sich zu wenig und das auch noch zu langsam. Ein in Dresden gegründetes Start-up mit Sitz in Bestensee bei Berlin könnte jedoch eine Lösung gefunden haben. Zumindest eine Zwischenlösung, die die Feinstaub- und Hitzeprobleme punktuell und zielgerichtet angehen könnte. Denn Green City Solutions forscht an High-Tech-Bäumen, die für saubere und kühle Luft sorgen sollen: den sogenannten City Trees. 30 davon befinden sich an ausgewählten Orten in Deutschland und in anderen EU-Ländern bereits im Einsatz.

Ein City Tree soll bis zu 3.500 Kubikmeter an Luft pro Stunde filtern. Dabei soll er die Feinstaubbelastung in der unmittelbaren Umgebung um rund die Hälfte reduzieren und die Temperatur um rund 2 Grad Celsius abkühlen. Probeläufe in London bestätigten diese Werte. Möglich wird das nicht durch synthetische Filter wie in Haushaltsluftreinigern, sondern durch ganz natürliche. Denn Green City Solutions setzt auf verschiedene und bewusst kombinierte Moosarten, die auf Platten im Inneren hinter der Holzverkleidung der City Trees wachsen und vom Unternehmen selbst in einer 1.200-Quadratmeter-Moosfarm gezüchtet werden. Welche Moose genau zum Einsatz kommen, ist ein Betriebsgeheimnis.

Wie ein Baum. Nur besser, oder?

Die Idee zu den High-Tech-Bäumen kam dem Green-City-Solutions-Gründer Peter Sänger vor nunmehr acht Jahren. Gerade weil er immer wieder von der Luftverschmutzung in den Metropolen, aber zunehmend auch in kleineren Städten rund um die Welt hörte. „Man muss sich das klar machen: Luftverschmutzung gehört weltweit zu den größten Umweltproblemen und ist für jeden siebten vorzeitigen Todesfall verantwortlich“, sagt er im Gespräch mit 1E9. „Wir brauchen bessere Luft in Städten – und zwar jetzt.“ Dass er gerade auf Idee kam, dass Moos hier Abhilfe leisten könnte, war kein Zufall. Denn Sänger studierte Gartenbau und war von Beginn an von den Fähigkeiten von Moos fasziniert.

„Moose binden Feinstaub, manche sind antiseptisch, antiviral und fungizid – echte Allrounder für Luftreinhaltung und Gesundheit. Moose haben eine riesige Oberfläche, vergleichbar mit der menschlichen Lunge“, erklärt der Gründer. Von dieser Oberfläche werden Feinstaubpartikel angezogen. Denn die Blattoberflächen von Moosen sind elektrostatisch geladen. Sie wirken dadurch ganz ähnlich wie Mikrofaser- oder Staubtücher. „Der Unterschied zu einem Mikrofasertuch ist, dass das Moos die Feinstaubpartikel verstoffwechselt, den Feinstaub also frisst “, sagt Sänger.

Moose haben eine riesige Oberfläche, vergleichbar mit der menschlichen Lunge.

Peter Sänger

Allerdings: Moos alleine in bewirkt nicht genug, meint Sänger. Es muss auch effektiv eingesetzt werden. Und zwar, indem Luft aktiv über das Moos gesaugt wird. Außerdem muss das grundsätzlich nicht sonderlich anspruchsvolle Moos auch gepflegt und versorgt werden. Am besten vollautomatisiert und smart. Das sind Herausforderungen in zahlreichen Fachgebieten. Und die fallen sehr komplex und vielfältig aus, wie Sänger gerne eingeräumt, der daher 2014 sein Unternehmen gründete, das heute über 30 Köpfe zählt.

Schon 2015 gab es den ersten Prototypen, der zeigte, dass das Konzept praktisch funktioniert: Der bestand aus einer riesigen Wand, an die Sitzbänke angeknüpft waren. Doch perfekt war er nicht. Viele kleine Makel sorgten dafür, dass das Moos sich nicht so gut hielt, wie es sollte. Zu den Problemen gehörte mangelnde Wasserqualität, auch technische Macken und grundlegende Design-Probleme, derer man nicht so einfach Herr werden konnte. Daher begann das Team 2018 einfach nochmal von vorne. Und zwar mit dem Fokus darauf, dass es dem Moos so gut wie möglich geht und der City Tree als ein „langlebiges System“ funktioniert. Dazu trägt vor allem auch High Tech und IoT bei.

Der Baum braucht Strom

Der aktuelle City Tree gleicht optisch etwas einem Bienenstock. Das Moos ist von außen nur durch Spalten zwischen einer Holzverkleidung zu erkennen. Denn je weniger direkte Sonneneinstrahlung, umso besser. Dazu kommen Gebläse, die die Luft von außen einsaugen und wieder nach draußen pusten. Verbaut sind auch ein Bewässerungssystem und jede Menge Sensoren, die Luftqualität, Luftfeuchtigkeit, Temperatur und weitere Datenpunkte erfassen, die die optimale Versorgung des Moos und seine maximale Filterfähigkeit sicherstellen sollen – aber nicht nur.

„Wir können zusätzlich viele weitere Daten erheben, zum Beispiel zur Luftqualität, also der Verschmutzung durch Feinstaub oder Stickoxide“, sagt Sänger. „Diese Daten kombinieren wir dann oft mit meteorologischen Daten wie der Windrichtung und der Windgeschwindigkeit und können so besser verstehen, wann die höchste Belastung besteht und natürlich wie wir diese besser reduzieren können.“ Diese Daten sind offen und können von Nutzern über QR-Codes direkt vor Ort auf dem Smartphone aufgerufen werden.

Letztlich können wir unseren Kunden nur ans Herz legen, einen Ökostromtarif abzuschließen, am besten nicht nur zum Betrieb des CityTrees, sondern für alle Stromverbraucher.

Peter Sänger

Die City Trees verbrauchen durch ihre Ausstattung anders als echte Bäume natürlich Strom. Aber grundsätzlich nicht viel. Es sollen lediglich 1,5 bis 2 Kilowattstunden pro Tag sein. Weniger als eine 60-Wattglühlampe im gleichen Zeitraum. Allerdings nur in der Grundausstattung. In Varianten, die etwa mit einem LED-Schirm für Werbeanzeigen, WLAN-Zugangspunkten oder auch integrierten Ladestationen für E-Bikes und E-Autos ausgestattet sind, ist es ungleich mehr. Woher der Strom dann kommt, ist dann die Frage, wie Sänger gesteht.

„Letztlich können wir unseren Kunden nur ans Herz legen, einen Ökostromtarif abzuschließen, am besten nicht nur zum Betrieb des CityTrees, sondern für alle Stromverbraucher“, sagt er. Seine Hoffnung: In Zukunft könnte zumindest ein Teil des nötigen Stroms durch Solarpaneele erzeugt werden, die sich direkt in die Kunstbäume integrieren lassen. Bei ersten Prototypen gab es bereits einen Versuch. Aber die Paneele waren nicht effektiv genug. „Daher mussten wir für den Moment auf eine externe Stromversorgung umstellen“, sagt er. „Aber so schnell wie sich auch die Solar- und Batterietechnik weiterentwickelt, glauben wir sehr sicher daran, dass wir in Zukunft auch wieder auf ein Solarmodul umstellen können.“

Saubere Luft für Millionen Menschen

Der City Tree ist schon jetzt nicht mehr der einzige Moos-getriebene Luftfilter, an dem Green City Solutions arbeitet. Mit dem City Breeze existiert schon eine schlankere Variante, die eher an eine Werbetafel erinnert, wie sie oft Bahnhöfe, U-Bahnstationen oder auch Einkaufscenter säumen – und genau als solche ist der Aufsteller auch konzipiert. Auf der einen Seite Moos, auf der anderen Seite ein 75-Zoll-LED-Schirm, auf dem Werbefilmchen laufen können. Damit soll sich die Atemluft für 1.000 Menschen pro Stunde reinigen lassen. „Solche Displays werden bereits jetzt in vielen Städten für die digitale Außenwerbung genutzt“, meint Sänger. „So können wir bestehende Infrastrukturen nutzen, dadurch Planungsphasen deutlich abkürzen und unserem Anspruch, jetzt die Stadtluft zu verbessern, gerecht werden.“

Auf die Frage, ob es nicht ernüchternd ist, dass es offenbar diese integrierte Werbefunktion braucht, um manche Institutionen vom Aufstellen dieser Luftreiniger zu überzeugen, sagt Sänger, dass „die massiven Herausforderungen in Städten und die sehr langen und zähen Prozesse in einem schiefen Verhältnis zueinander“ stehen. „Mit der schlanken Gestalt und dem Doppelnutzen des CityBreeze bündeln wir gute Argumente, damit Luftqualität nicht länger nur durch Tempo 30- und Umweltzonen angegangen wird.“ Denn: Mit der Werbung könne die Anschaffung und Wartung refinanziert werden. „Da lässt sich die Anschaffung eines biotechnologischen Feinstaubfilters leichter verargumentieren.“

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Deutlich weniger Argumente brauche es wohl für den AeroCare. Dabei handelt es sich um einzelne Moos-Module, die an Pflanzkästen erinnern und sich zu kompletten Fassaden zusammensetzen lassen. Beispielsweise, um Hauswände, die Innenwände von Büros oder auch Wartebereiche von U-Bahnstationen zu verkleiden. Das Team arbeitet gerade an ersten Pilotprojekten in Deutschland, bei denen getestet werden soll, ob und wie sie sich in bestehende Bauten integrieren lassen. Langfristig hofft Green City Solutions, dass die Luftreinigungskuben für Archtitektur- und Stadtplanungsbüros interessant werden und bei der Konzeption von Gebäuden und Städten von vornherein mit eingeplant werden.

Wir wollen bis 2030 saubere Luft für 500 Millionen Menschen produzieren, 1.095.000 Tonnen CO2 kompensieren und Luftqualität sichtbar machen.

Peter Sänger

Auch Ideen für kleinere Moos-Filter für Großraumbüros und den heimischen Schreibtisch gebe es schon. Aber die müssten noch warten. Zunächst wolle das Team eher groß als klein denken. Und das nicht nur, was Deutschland und Europa angeht, sondern global. Einfach weil es nötig sei. „Wir haben große Ziele und daher braucht es im Moment auch noch größere Lösungen“, sagt Sänger. „Wir wollen bis 2030 saubere Luft für 500 Millionen Menschen produzieren, 1.095.000 Tonnen CO2 kompensieren und Luftqualität sichtbar machen.“

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Eine High-Tech-Lösung, die (ggf. CO2-emittierenden) Strom frisst, Ressourcen bindet und wartungsanfällig ist… :thinking:Statt mehr Bäume (oder andere Grünpflanzen) in der Stadt zu pflanzen, die auch noch CO2 binden, die Feinstaubsituation verbessern und für mehr Schatten sorgen? Was habe ich verpasst?

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Die City Trees brauchen weder Licht noch Erde, würde ich sagen. Passen also auch dort rein, wo Bäume nicht allzu gut wachsen würden.

Und wenn ich das richtig verstanden habe, filtert so ein High Tech Baum ein Vielfaches an Feinstaub aus der Luft.

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Ich bin durchaus Tech-Fan, wie Du weißt. Aber ich meine, wir sollten langfristige Lösungen für Probleme der Luft und des Klimas im Blick haben. Das heißt auch robust, minimal und mit niedrigem “Total Cost of Ownership” für die Öffentliche Hand (=Steuerzahler). Das Konzept überzeugt mich in unseren Breitengraden nicht. Was spräche gegen mehr Parks und Grünanlagen? Kennst Du das Konzept der frugalen Innovation? Fiel mir bei dieser Gelegenheit ein.

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Ich bin im Grunde ja ganz bei dir.

Aber Bäume und Parks, die wir auf jeden Fall in die Städte holen müssen, brauchen Jahre und werden leider oft etwas überschätzt, wie Studien zuletzt immer mal gezeigt haben. Sowas wie diese Lösung kann man jetzt sofort aufstellen, mit Ökostrom (!) betreiben und jetzt sofort die vielerorts viel zu schlechte Luft filtern, was Pflanzen ohnehin nicht in diesem Umfang können. Haben doch letztes Jahr gesehen, dass dreckige Stadtluft viele Menschenleben kostet. Und sofort werden wir die Autos nicht loswerden.

Das eine tun und das andere nicht lassen :slight_smile: und in 10 Jahren dann überall Bäume und Parks, die gewachsen sind, kaum noch Autos… Und dann noch on top natürlich bemooste Wände und Flächen. Fände ich ja auch schick.

Wenn du zur frugalen Innovation einen guten Lesetipp hast, sehr gerne. Mehr als den Begriff kenne ich dazu nicht.

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Frugale Innovation kenne ich gar nicht.

Finde die „algenbäume“ auch cool, da die noch mehr CO2 binden. Es gab hier doch auch mal einen Artikel mit einem Open source Algenprojekt oder?
Feinstaub saugt das Zeug aber nicht auf?

Das Feinstaub Problem ist aber tatsächlich ein Problem. Würde gerne mehr über die removal Leistung der Moose wissen. Wäre ja echt cool signifikant die Luft von dem Zeug zu befreien.

Oder halt Fassaden mit Moos überziehen und für eine smarte Luftzirkulation sorgen im Design der Stadt …

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Moose an den Wänden wären klasse :+1:t2:. Ökostrom reicht nicht. :pensive: Der “ökologische Rucksack” der Produktion und des Recyclings, muss ja kompensiert werden.
“Frugale Innovation”: Bei Bayern Innovativ kümmert sich Petra Blumenroth darum. Ich stelle gerne den Kontakt her… https://www.bayern-innovativ.de/seite/warum-sind-frugale-produkte-wichtig

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Cool. Hab mir die Beschreibung grad durchgelesen. Klingt nach dem klassischen „disruption“ Gedanken im originären Sinn. Gepaart mit der Zielsetzung „Nachhaltigkeit“. Leapfrogging und ziemlich coole tech Beispiele werden auch genannt, wie ZB mobile banking, 3d Druck…

Und günstige Preise sorgen für Skalierung.

Weiß nicht ob frugale Innovation etwas „Neues“ ist. Klingt nach exakt dem was (all die) VC Investoren (die gerade climate tech / impact rufen) machen (sollten).

Aber wenn ein neuer Begriff hilft, welcome! :pray:

Wäre cool hier auf 1E9 dem Thema nachzugehen und insbesondere zu verstehen wie e die Bayern das sehen und was sie genau machen um solche Lösungen at scale in die Welt zu bringen.

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Ja, das war auch mein Reflex: Wieso ist das neu? Aber Petra Blumenroth erzählte, dass der Begriff eigentlich aus der Entwicklungszusammenarbeit kommt. Innovationen in Ländern des globalen Südens mit wenig Geld und Ressourcen. Davon brauchen wir auch mehr!

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Vielleicht mag sie hier darüber berichten?Ein aufeinander treffen mit einem hardcore VC fände ich auch nett :slight_smile: man müsste sich dafür ein gutes Format überlegen :thinking:
@Wolfgang @Michael was sagt ihr dazu?

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Ja, bitte! Klingt super spannend.

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Kontakt via LinkedIn hergestellt :slight_smile:

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Naja, die Sache ist: Nichts spricht gegen Parks und Grünanlagen. Ich glaube, es hat auch niemand etwas dagegen. Dazu: Das eine schließt das andere nicht aus. Wieso auch? Beides kann genutzt werden – und sollte es wohl auch.

Aber: Wie am Anfang des Artikels geschrieben, ist die Aufforstung der Städte eine langwierige und nicht unkomplizierte Angelegenheit. Viele Städte (und es geht langfristig ja nicht nur um unseren Breitengrad) sind in einer Weise verbaut und konstruiert, dass Parks, wo sie gebraucht würden, nicht einfach möglich sind. Siehe etwa Tokio, Neu Delhi oder Schanghai, deren Untergrund über etliche Kilometer vollkommen verbetoniert und untertunnelt ist und die so dicht bebaut sind, dass ganze Viertel abgerissen müssten, um Parks in die Städte zu bringen. Diese Orte zu begrünen ist eine Aufgabe von Jahrzehnten.

Die CityTrees sind eine Technik, die jetzt bereitsteht und im Gegensatz zu Bäumen auch flexibel und punktuell genutzt werden kann. Treten Hitzeinsel auf, kann man diese City Trees dort hinbringen und einfach anschalten. Dazu können sie auch, im Gegensatz zu Bäumen, in Bahnhöfen und U-Bahnstationen aufgestellt werden. Oder an Orten, wo Bäume sich auch sonst nicht so leicht tun. Die CityBreeze können zudem an Wänden und in Innenräumen genutzt werden. Und wenn das alles noch über sauberen Solarstrom geht: Super!

Können und sollten CityTrees und andere Kunstbäume Parks und Wälder ersetzen? Natürlich nicht. Aber sie können ein adaptives Mittel darstellen, eines das punktuell und als Zwischenschritt aufgegriffen werden kann, selbst, wenn es sicher nicht ideal ist.

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Hallo @Michael, Danke für die Ergänzungen! Technologie hat einen Nachhaltigkeits”Rucksack” und den gilt es mit den Instrumenten der Umwelt- oder Nachhaltigkeitswissenschaften zu beleuchten, bevor wir Tech großflächig einsetzen und Heilseffekte für Nachhaltigkeit “vermuten”. Auch Ausfall- und Reparaturbedürftigkeit oder Abhängigkeiten von Herstellern von Seite des Betreibers wird oft nicht genug beleuchtet. Ich meine, wir sollten hier gerade in einem Tech-Magazin, in dem es um Zukunftsfähigkeit geht, immer wieder kritisch hin schauen. Und die “Künstlichen Bäume” werden in anderen Breitengraden und ariden Zonen schon ihren Markt finden. Den Stadtplanern bei uns würde ich - solange es das Klima noch her gibt - andere Stadtkonzepte empfehlen.

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