Teknik



Tekniske løsninger i Permakultur bebyggelsen

Tekniske løsninger generelt
Vi kan kun opnå et økologisk fodaftryk på 1,88 globale hektar ved et lavt energiforbrug. Vores mål er at opnå en høj grad af komfort med et lavt energiforbrug. Beboernes livsførelse skal samlet set have en dæmpende indvirkning på klimaforandringerne.

Vi ønsker at benytte os af decentrale løsninger, da vi derved kan minimere energiforbruget til transport og pumpning af materialer til og fra bebyggelsen.

Elektricitet er energi af høj kvalitet, men også energi som det er dyrt og ressourcekrævende at fremstille og lagre. På en række områder, hvor der almindeligvis bruges elektricitet, vil det af hensyn til ressourceforbruget være bedre at bruge andre former for energi af en lavere kvalitet.

Støj og lysforurening
Vi ønsker i permakulturbebyggelsen at opnå den fred, der er ved at bo i naturen, og samtidig er det også vores mål at vise omverdenen, hvordan man kan skabe nye bebyggelser på landet, uden at belaste naturen eller ødelægge den oplevelse af fred og ro, man kan få på landet. Derfor er det vigtigt at minimere støj og lysforurening i bebyggelsen. Hvor vi bruger motorer til elproduktion eller andet, skal de støjdæmpes, f.eks. ved hjælp af de bygninger de er placeret i. Vi vil ikke sætte gadelys op, og lys fra boligernes vinduer vil ikke kunne ses ret langt væk, da der kommer til at være mange træer i området.

I det følgende vil vi gennemgå de tekniske løsninger, som vi forventer at benytte os af.

Husstands biogasanlæg
Madlavning kan ske ved brug af biogas. En persons fækalier, madaffald samt blade og stilke fra grønsager kan producere omkring 1/3 m3 biogas om dagen[1], hvilket har et energiindhold svarende til 0,2 liter olie[2]. Hvis der ønskes en større gasproduktion, kan der også tilføres møg fra husdyr f.eks. høns. Ved behandling i biogasreaktor dræbes de pathogene bakterier, hvilket især er vigtigt i forhold til det sorte spildevand fra boligen. Vi forventer, at afgasning af det organiske affald og fækalier der løbende produceres, vil give gas nok til madlavning både i ovn og over kogeblus for husstandens beboere. Et familieanlæg med en reaktor størrelse på ca. 4,5 m3 vil kunne producere 1,5m3 biogas pr. døgn.
Biogasreaktoren skal stå lunt helst ved ca. 30 grader C. Det vil være oplagt at placere biogasanlægget under terrænniveau i forbindelse med de varmelagrende rør under huset (se under byggeri), enten i en staldtilbygning adskilt fra resten af bygningen med en brandmur eller udendørs umiddelbart uden for boligen. Skulle der mod forventning ske et uønsket gasudslip vil der fra et sådant lille husstandsanlæg kunne komme mindre gas end fra f.eks. en almindelig 11kg gasflaske.
Et relevant eksperiment kan være at designe biogasreaktoren til et højere tørstofindhold end normalt, hvilket kaldes at køre den i ”solid state”[3]. Herved falder behovet for tilførsel af vand, og reaktoren kan have en mindre volumen. En stor fordel ved ”solid state” vil også være, at det slam, der kommer ud af reaktoren, fordi det er mindre vådt, vil kunne tilføres tørt materiale og varmekomposteres, hvilket er en fordel, når det skal tilføres permakulturelle dyrkningssystemer, hvor vi lægger komposten oven på jorden uden at pløje det ned. Varmekompostering i boligen vil evt. kunne give varme til varmt brugsvand i husstanden.
Et alternativ til biogas kan være at lave mad over et blus der forbrænder træ ved pyrolyse (om pyrolyse se afsnittet om produktion af elektricitet).

Varmt brugsvand
Varmt brugsvand i boligerne kan i sommerhalvåret laves ved hjælp af solfangere. En helt simpel og billig solfanger som kan selv kan lave består i en sort-malet varmtvandsbeholder som solen skinner direkte på. Beholderen ligger i en kasse som er isoleret på alle sider undtagen den side solen kommer fra hvor der er lagt en glasrude. Sådanne solfangere kan forfines ved at lave et isolerende låg der kan lukkes om natten og evt. spejle der koncentrerer solen ind på beholderen.
Om vinteren kan en måde at varme brugsvand på som ovenfor nævnt være kompostvarme.

Svaleskabe og jordkældre
Køling af madvarer ned til 5-10 grader C kan en stor del af året ske ved hjælp af jordkældre og svaleskabe. Et svaleskab er et skab, som kan laves f.eks. i køkkenet. Skabet tilføres luft der er kølet ned i et 20 meter langt rør i 2 meters dybde, før den når skabet. Et aftræksrør i toppen af skabet sørger for træk.
 
Tøjvask
Der bruges en tøjvaskemaskine med varmtvandsindtag, herved undgår man at bruge elektricitet til opvarmning af vandet.  Der opsamles regnvand til at vaske tøj i. 1 fælles vaskemaskine vil kunne betjene alle 6 husstande.

Opvask
Der vaskes op i hånden.

Direkte kraftoverførsel
I forbindelse med byggeriet får vi brug for tvangsblander og savværk. Disse findes i modeller der er lavet til at sætte bag på en traktor og blive drevet af dens kraftudtag (PTO aksel). Vi får også brug for en tromlesi i byggeprocessen som kan si sten fra råjorden inden vi skal bruge den til at blande lerpuds af . Sådanne maskiner vil kunne drives af en motor, hvorved vi undgår at skulle bruge elektricitet til dette. Måske kan pumpen i en dybfryser også drives ved direkte kraftoverførsel. Det vil være praktisk at have en mindre mobil motor der kører på træ som brændsel. Motoren kan så flyttes rundt i bebyggelsen efter hvor der er brug for den.

Produktion af elektricitet med kulstoflagring
Der vil være behov for elektricitet til belysning, computer, mindre håndværktøj og køkkenudstyr, elbil og evt. fryser. Vi vil producere dette ved hjælp af pyrolyse forbrænding af træ. Dvs. afbrænding af træ med lav lufttilførsel. Ved en sådan forbrænding udvikles en brændbar gas, som enten kan brændes af og herved udvikle varme, som driver en dampmaskine eller en stirling motor. Alternativt kan gassen renses gennem forskellige filtre og føres til en eksplosionsmotor, hvor den bruges i stedet for benzin, som man gjorde i de fleste biler under anden verdenskrig. Motoren driver så en el-generator. Via motorens kølersystem kan opvarmes vand (kraftvarme), som f.eks. kan bruges til den fælles tøjvaskemaskine.
Tilbage fra pyrolyseforbrændingen bliver trækul også kaldet biochar, som kan bruges til jordforbedring. Biocharen vil udgøre et kulstoflager på en meget bestandig form. Ved pyrolyse forbrænding kan vi altså holde CO2 ude af atmosfæren, og dette er afgørende for, om det kan lade sig gøre at skabe en livsform, der samlet set virker dæmpende på klimaforandringerne. Hertil kommer, at den skovdrift hvorfra træet kommer også kan virke som et kulstoflager. Hvis vi f.eks. etablerer nye stævningsskove på landbrugsjord, vil der lagres store mængder kulstof i skovbunden og træernes rodsystem. I en stævningsskov kan man høste vedmasse fra de samme træer i årtusinder, så også her er der tale om et meget stabilt kulstoflager.
Vi ser en samfundsmæssig fordel ved, at elektricitetsproduktion ved pyrolyse forbrænding sker decentralt. Det lavest mulige økologiske fodaftryk sker ved decentrale anlæg, fordi det kræver energi at transportere træ til store centrale anlæg, og ved lokale anlæg får vi bedre kontrol over, at træet kommer fra bæredygtig skovdrift. Det er også kun, når vi har vores eget lokale anlæg, at vi har mulighed for at gøre brug af direkte kraftoverførsel og kraftvarme fra motoren.
Det vil være forholdsvist let at sælge overskudselektricitet fra et sådant decentralt anlæg, hvilket kan blive lønsomt, når elektricitetspriserne sandsynligvis stiger engang i fremtiden som følge af en generel stigning i energipriserne.
Elektricitetsproduktionen forventes at ske nogle timer hvert døgn. I dette tidsrum lades elbilen, pumpen i fryseren kører og evt. andre maskiner ved direkte kraftoverførsel. Der lades desuden på en mindre batteribank som skal dække det beskedne behov for elektricitet i boligerne.
Det vil formentlig være en fordel at lave et fælles kraftværk for hele bebyggelsen til elektricitetsproduktion.
Vi vil muligvis supplere elproduktionen fra pyrolyse kraftværket med elproduktion fra solceller og en lille husstandsvindmølle, men disse produktionsformer lagrer ikke kulstof og vil således ikke hjælpe os til at demonstrere en livsstil, der virker dæmpende på den globale opvarmning.

Vandforsyning
De umiddelbare muligheder for drikkevandsforsyning er enten at lave en boring på stedet eller blive tilsluttet Svanholms vandværk.
Herudover ønsker vi at afprøve et vandforsyningsanlæg som man kan kalde en kunstig grundvandslomme eller en kunstig kilde, et anlæg som vil kunne forsyne os med vandingsvand mm. uden at kræve energi i driften.
Øverst på bakkeskråningen højere end boligerne udgraves et tragtformet hul til opsamling af regnvand. I første omgang kan vi lave et forsøgsanlæg med en overflade på for eksempel 100 m2. En del af hullet skal være mellem 1og 2 meter dybt. Hvis jorden ikke i forvejen er meget lerholdig, lægges et lag fed ler i hullet og der stampes så det kommer til at udgøre en tæt membran. Der lægges drænrør i bunden af hullet som ledes til jordoverfladen længere nede ad bakken. Herefter fyldes hullet med sand, og der etableres jordbær og lignende bunddække med et overfladisk rodsystem oven på anlægget, for at der ikke skal være dybe rødder der ødelægger lermembranen.
Der, hvor drænrøret kommer ud af bakken sættes en hane på, så man kan regulere vandstrømmen, og bruge det til vanding i tørre perioder uden nogen form for pumpning. Hvis den årlige nedbør er 675mm og den årlige fordampning er 375mm og forudsat at membranen er tæt, så vil anlægget opsamle 300 l/m2/år.
Det kan være interessant at lede vandet fra den kunstige kilde gennem et langsomt sandfilter[4], og tage en prøve af vandet for at se om det har drikkevandskvalitet. I så fald kunne man bruge det som vandforsyning i boligerne. 
Det er vores erfaring, at en familie på 4 personer i en husstand med komposttoilet kun behøver 35 m3 vand om året.

Spildevandshåndtering
I husene installeres komposttoiletter med separation af urin og fækalier. Hvis der i husstanden er biogasanlæg ledes fækalier og urin til dette. Hvis der ikke er biogasanlæg, kan fækalierne komposteres og udbringes i en afgrøde der ikke skal spises f.eks. energiskov. Urinen kan opsamles i en tank og bruges til gødning fortyndet med vand i vækstsæsonen.
Det resterende spildevand (det grå spildevand) kan ledes til horisontalt rodzoneanlæg, og herfra videre til nedsivning eller til en vandtank og bruges til vanding af afgrøder i tørre perioder. Vanding med det rensede vand i dyrkningssæsonen vil sikre, at evt. resterende næringsstoffer optages af planter og ikke udvaskes til vandmiljøet. Et horisontalt rodzoneanlæg kan fungere, uden at man behøver at pumpe vandet, og det kan rense vandet til renseklasse O, SO, OP og SOP, når det ikke tilføres spildevand fra toilettet[5].
Et alternativ til et horisontalt rodzoneanlæg er at lede vand fra køkkenvask, bad og håndvask i hver sin slange direkte ud i en trækasse i gulvet i drivhuset. Vandet vil her vande og gøde drivhuset. Der lægges en membran under drivhuset sådan at det overskydende rensede vand kan ledes videre til nedsivning eller opsamling[6].
Tagvand fra boligerne pumpes til vandreservoir og bruges til vanding.

Pumpning af vandingsvand
Hvis vand er lagret højt i landskabet kan det ledes dertil, hvor det skal bruges, alene ved hjælp af tyngdekraften. Vanding kan så ske uden brug af pumper ved hjælp af simple overrislingssystemer[7]. Kunstige grundvandslommer vil kunne dække noget af behovet for vandingsvand, men vi vil også få brug for at pumpe vand fra områder lavere i landskabet, herunder det rensede spildevand fra husholdningerne til højtliggende vandreservoirer. En mulighed er at hæve vandet ved hjælp af elektriske pumper, som drives direkte på solceller. En anden mulighed er en eller flere små vindmøllepumper. Da der kommer til at være mange træer i området og dermed ikke ret meget vind, vil det være vigtigt at tænke vindmøllerne ind i designet for området, sådan at de kommer til at stå i vindsluser, hvor vinden speedes op. Lodret akslede vindmøller vil være de bedste til at håndtere turbulent vind, som opstår rundt om træer og bygninger, disse har også den fordel at de er mere støjsvage end vandret akslede vindmøller.

Affaldshåndtering
Affald vil være en post, når vi opgør det økologiske fodaftryk. Vi vil søge at minimere affaldsproduktionen mest muligt for, inden for det økologiske fodaftryk, at få plads til forbrug, som er vigtigere for at opnå en høj livskvalitet. Med en høj grad af selvforsyning med fødevarer vil vi undgå det meste emballageaffald. Et godt mål vil være helt at overflødiggøre almindelig dagrenovation.
Her nogle ideer til hvordan vi i praksis kan minimere vores affaldsmængder:
  • Emballere selvforsyningsprodukterne i genbrugelig emballage som syltetøjsglas, plasticbokse mv. og minimere brugen af plasticposer.
  • Udvælge de få varer vi indkøber ud over selvforsyningen både efter at de er produceret på en etisk måde og efter at de skaber mindst muligt affald. Vi kan f.eks. lave fælles indkøb af kaffebønner og kakao emballeret i store papirsposer, eller vi kan købe snor og reb af naturfibre frem for nylon.
  • Bruge stofbleer frem for engangsbleer. Bruge madkasser med rum så de fungerer uden madpapir.
  • Bruge knust porcelæn og nogle former for byggeaffald til vejfyld på området. Efterlade emballagen på varer vi køber i butikkens skraldespand.


Veje
Der skal være en mindre grusvej 2,5 m bred, der kommer hen i nærheden af alle boliger. I det daglige vil vejen blive brugt til cykling og transport af ting på hestevogn. Ambulancer og brandbiler vil kunne køre på vejen, men ellers er den ikke åben for motorkøretøjer. Vi vil gerne anlægge en parkeringsplads til stedets besøgende i forbindelse med Svanholm allé, men muligheden for dette skal først afklares med Svanholm.

Transport
Da vi skal have egne virksomheder baseret på lokale ressourcer og da der er børnehave og skole helt lokalt kan vi frigøre os fra det store behov for transport som normalt er forbundet med at bo på landet. I dagligdagen vil det meste af vores transport kunne klares på cykel og der vil ofte gå dagevis imellem at vi behøver sætte os ind i en bil. Vi kan således indrette dagligdagen så vi slipper for både en stor belastning af vores økonomi og vores  økologiske fodaftryk. Økonomien og det økologiske fodaftryk til transport kan så prioriteres til når man skal noget særligt, som f.eks. at tage på ferie eller besøge familie og venner.
Permakulturbebyggelsens seks husstande vil kunne nøjes med en enkelt personbil, der kan rumme en familie, samt en trailer, evt. suppleret med et en-personers køretøj for at give større fleksibilitet.
Valget vil sandsynligvis falde på el-køretøjer, da vi alligevel skal lave et el-kraftværk med pyrolyse-forbrænding. Vores biltransport vil så blive kulstoflagrende. En anden fordel ved elektriske køretøjer er også, at de er støjsvage.
Hestevogn er en bæredygtig og økonomisk transportform. Vi vil i permakulturbebyggelsen have 2 mindre arbejdsheste i fællesskab, og disse kan bruges til transport af ting, primært på stedet og i det helt nære lokalområde.

Græsslåning og hække klipning
Der bliver brug for hø til foder til heste og evt. andre dyr. Dette kan klippes med en hestetrukket fingerklipper.
Der vil også være brug for mindre områder hvor græsset holdes helt kort. Både græsplæner til ophold og gangstier, så man kan komme rundt i bl.a. skovhaverne. En mulighed er at bruge flytbare bure med kaniner eller gæs som holder græsset lavt. En anden mulighed er at spænde en hest for en bom med flere græsslåmaskiner af den håndskubbede type, hvilket er et system der bruges til at slå græs med i en del parker i Sverige.
De fleste steder vælges fritvoksende uklippede hække. Der vælges arter af træer og buske der når den ønskede højde og brede når de er fuldt udvoksede. Små arealer med klippede hække kan holdes med en gammeldags hækkesaks uden motor.
Hække af tornede arter vil kunne fungere som hegn for husdyr og hjortevildt.

Akvakulturanlæg
Vi vil lave et eller flere små akvakulturanlæg med fiskedamme til karper, suder, krebs og lignende. En sådan produktion kan gøre os selvforsynende med fisk. Evt. kan et lidt større anlæg danne basis for en indtægtsgivende virksomhed.


[1]                          Permaculture magazine no. 70 s. 65
[3]                      www.wecf.eu Biogas production in climates with long cold winters
[4]    http://en.wikipedia.org/wiki/Slow_sand_filter
5)       [5]          ”Vejledning fra miljøstyrelsen, nr. 1 1999, Rodzoneanlæg op til 30 PE” s. 8.
[6]    Ludwig Art: Create an Oasis with Greywater, Oasis design 2006.
[7]                          Tidsskrift om permakultur nr. 9 s. 29-34 ”Permakultur og vanding”.

Ingen kommentarer:

Send en kommentar