Das Gründach stellt ein Biotop für Pflanzen und Tiere dar. Durch Mikroorganismen

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2 Grün auf dem Dach Vorwort Die Begrünung von Bauwerken zur ökologischen, funktionalen und gestalterischen Verbesserung im Umfeld von Wohnen und Arbeiten nimmt stetig zu. Nach verfügbaren Schätzungen (u. a. des ZVDH) betrug die Fläche begrünter Dächer 1993 etwa 2,6 Mio. m 2. Vier Jahre später waren es bereits 10 Mio. m 2 und im Jahr 2000 stieg die Begrünung auf etwa 12 Mio. m 2. Der Anteil geneigter Dächer mit Neigungen ab 5 beträgt davon ca. 10 %. Bis in die Antike reicht die Historie begrünter Dächer. Ihre aktuelle Bedeutung in unseren Regionen begann vor etwa 25 Jahren. Auf der Suche nach ökologischen Alternativen für das konservative Bauen wurde an entsprechende Überlegungen und Planungen von Bauhaus-Architekten angeknüpft. Die ersten intensiven und extensiven Dachbegrünungen von Flachdächern entstanden, die überwiegend extensiven Begrünungen geneigter Dächer folgten. Inhalt: Einleitung 1. Eignung 2. Aufbau 3. Anforderungen und Eigenschaften 4. Begrünungsarten und Ausbildungsformen 5. Begrünungsverfahren, Pflege und Wartung 6. Fazit Einleitung Mit den aktuellen technologischen Erkenntnissen, Materialien und Möglichkeiten hat sich heute eine breite Palette von Systemen für Gründächer entwickelt. Das geneigte Dach hat daran wachsenden Anteil. Begrünte Dächer sind in mehrfacher Hinsicht attraktiv. Augenfällig ist die Ästhetik. Bei der Bewertung der bauphysikalischen Eigenschaften ergeben sich zahlreiche Vorzüge. Begrünungen sind: klimaausgleichend, senken die auf Dächer einwirkenden Temperatur-Differenzen um mehr als 50 %, schützen vor UV-Strahlung, Witterung, schützen vor mechanischer Beschädigung wie z. B. Hagelschlag. Die Begrünung wirkt gleichzeitig schallund wärmedämmend und trägt zur Einsparung in der Heizenergie-Bilanz des Bauwerks bei. Aus den schützenden Funktionen ergeben sich ökonomische Wirkungen. Das Gründach stellt ein Biotop für Pflanzen und Tiere dar. Durch Mikroorganismen werden: Schadstoffe abgebaut, Sauerstoff produziert, Staub- und Rußpartikel bis zu 85 % gefiltert. Diese natürliche Funktion der Luftreinigung ist eine willkommene Entlastung vor allem im städtischen Bereich. Zusätzlich wird Niederschlagswasser gebunden und bleibt durch Verdunsten dem Naturkreislauf erhalten. Abfliessendes Überschusswasser belastet nicht die Kanalisation, sondern lässt sich in Behältern sammeln, in Teiche einleiten oder versickert im Erdreich des Grundstücks. Der Gesetzgeber erkennt die ökologische Bedeutung von Dachbegrünungen an. Nach dem Bundesnaturschutz- Gesetz gelten in länderspezifischen Vorschriften der baugenehmigenden Behörden begrünte Dächer als Kompensationsmaßnahme an Standorten, die durch Bebauung oder Versiegelung beansprucht oder übernutzt werden. Über allen bauphysikalische Vorzügen steht die gewonnene immaterielle Lebensqualität. Wer unter einem Gründach wohnt oder arbeitet, hat das Bewusstsein, der Natur nahe zu sein. Von dem, was ihr beim Bauen genommen wurde, hat sie einen Teil zurück erhalten. 1. Eignung Für die Begrünung sind grundsätzlich auch geneigte Dächer bis 45 geeignet: nichtbelüftet ohne Wärmedämmung, nichtbelüftet mit Wärmedämmung, belüftet ohne Wärmedämmung, belüftet mit Wärmedämmung. Mit zunehmender Neigung wächst der konstruktive Aufwand für Staustufen und das Fixieren des Aufbaus. Selbst Tonnendächer lassen sich begrünen. Grundsätzliche Voraussetzung ist die Tragfähigkeit des Dachs. Sie gehört bei Neubauten entsprechend der gewählten Art des Gründachs zur statischen Planung. Bei nachträglicher Begrünung, z. B. von Altbaudächern, ist die Wahl des Begrünungssystems an die gegebene Tragfähigkeit anzupassen bzw. diese durch konstruktive Maßnahmen zu erhöhen. Die Begrünung ist unabhängig von der Größe der Dachfläche. Das Spektrum reicht vom überdachten Fahrradständer bis zu ganzen Dachlandschaften. Bedeutender ist der Einfluss der Lage des Bauwerks. Die Ausrichtung der begrünten Fläche zum Verlauf der Sonnenbahn und zusätzlich die Dachneigung bestimmen die Qualität der Vegetation. Zu unterscheiden sind Sonnen-, Schatten- und Wechsellichtbereiche. Grundsätzlich sind die regionalen klimatischen Bedingungen zu beachten. Auch eine starke Windexposition ist zu berücksichtigen. Die geeignete Begrünungsart wird damit zu einer wesentlichen Voraussetzung, um den erwarteten Erfolg der Maßnahme zu erreichen. Geneigte Dächer mit vorhandener Dachdeckung aus üblichen Baustoffen und in derzeit eingesetzten Bauweisen lassen sich praktisch nicht begrünen. Es gibt jedoch für zu begrünende Neueindeckungen Lösungen und Systeme auf der Basis von: Pflanzpfannen aus Ton oder Beton, spezielle Gründachpfannen aus Kunststoff, Wellplatten aus Faserzement. 77

3 2. Anforderungen und Eigenschaften Ein geneigtes Dach muss nach den Fachregeln des Dachdeckerhandwerks regensicher sein. Für die Begrünung reicht das nicht aus. Hier wird ein Durchwurzelungsschutz gefordert. Er kann aus einer durchwurzelungsfesten Vollschalung oder einer zusätzlichen durchwurzelungsfesten Folie als unterster Schicht des Aufbaus bestehen. Die Lage- bzw. Rutschsicherheit des Aufbaus muss der Dachneigung entsprechend gegeben sein. Je nach Neigung sind geeignete konstruktive Maßnahmen an der Traufenausbildung oder schubsichernde Krallen, Schwellen oder Profilelemente erforderlich. Eine für die Vegetation wesentliche Voraussetzung die auch ihren Dekkungsgrad betrifft ist die gleichmäßig verteilte Speicherfähigkeit des Niederschlagswassers. Je steiler das Dach, um so bedeutender wird dieser Anspruch. Im inzwischen erheblich gewachsenen Markt der Anbieter von Begrünungssystemen finden sich weit entwickelte und bewährte Lösungen. In einer Versuchsanlage in Krauchenwies wurde das Niederschlag-Abflussverhalten begrünter Dächer untersucht (1). Der Versuchsaufbau mit Dachneigungen von 0, 5 und 15 und Aufbaudicken von 5 cm bis 35 cm lieferte über mehrere Jahre aussagefähige Messergebnisse. Sie führten u. a. zu folgenden Erkenntnissen: Der jährliche Wasserrückhalt bei Extensivbegrünungen beträgt im Mittel 60 % des Niederschlags, bei Intensivbegrünungen steigt er auf ca. 85 %. Bereits bei Extensivbegrünungen mit Vegetationsschichtdicken von 5 cm werden in der Sommerperiode ca. 70 % und in der Winterperiode ca. 45 % des Niederschlags zurückgehalten. Bei Dachneigungen bis 15 wurde zu keiner Zeit ein maßgeblicher Oberflächenabfluss festgestellt. In der Retentionswirkung (Rückhaltevermögen) sind die Unterschiede zu flachen Dächern gering. Im Grunde ist das begrünte geneigte Dach ein schräg gestelltes begrüntes Flachdach mit erhöhtem Anforderungsprofil. Die grundsätzlichen Forderungen lassen sich so zusammenfassen: dichter und wurzelfester Unterbau, sicher gelöste Anschlüsse, Randabschlüsse und Dachdurchführungen, sichere Dränage und Begrünungstechnik. Die Abdichtungs- und Begrünungstechnik sollte zwischen Architekt, Dachdecker und Dachgärtner eng abgestimmt sein. Grundlegend für die qualifizierte Realisierung der komplexen Anforderungen und Eigenschaften sind die Richtlinien für die Planung, Ausführung und Pflege von Dachbegrünungen, herausgegeben von der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e.v. (FLL). 3. Aufbau Begrünte Flachdächer mit ihren einund mehrschichtigen Bauweisen lieferten für die Begrünung geneigter Dächer wertvolle Hinweise. Auf dieser Grundlage wurden für die erweiterten Anforderungen z. B. hinsichtlich der Lagesicherheit der Schichten bewährte Lösungen entwickelt. Von der Dachbauweise und der Begrünungsart ist die Dicke des Begrünungsaufbaus abhängig. Bei der intensiven Bepflanzung von Flachdächern mit Gehölzen oder sogar Bäumen, kann die Gesamtdicke bis zu 1,5 m betragen. Am geneigten Dach mit vorwiegend niedrigwachsenden Pflanzenarten liegen die Aufbaudicken zwischen 2 und 20 cm. Der Aufbau bildet ausführungstechnisch eine Einheit, deren Funktionsschichten in ihrer Wirkungsweise aufeinander abgestimmt sind. In der FLL-Richtlinie sind die Schichten umfassend definiert. In der folgenden Beschreibung der einzelnen Schichten sind die Funktionsangaben auf das Wesentliche reduziert: Vegetationstragschicht als Grundlage für das Pflanzenwachstum (Wasserspeicher, Wurzelraum und Nährstoffspeicher), Filterschicht zum Schutz der Dränschicht vor eingeschlämmten Bestandteilen der Vegetationstragschicht, Dränschicht zur Aufnahme und Ableitung überschüssigen Wassers, Schutzlage als erhöhter Schutz für Abdichtung/Durchwurzelungsschutz, Durchwurzelungsschutz gegen einund durchdringende Pflanzenwurzeln, Trennlage zwischen chemisch nicht miteinander verträglichen Stoffen, Gleitlage gegen unerwünschtes Klebeverhalten verschiedener Stoffe und für verringerte Scherbelastung. Auf einem geneigten Dach sind für Vegetationstrag-, Filter- und Dränschicht die üblichen Schüttstoffe nur bedingt einsetzbar. Für Schrägdächer sind deshalb weitere Materialien geeignet: Abb.: 1 Standardaufbau einer Dachbegrünung nach den FLL-Richtlinien Abb.: 2 Systemaufbau eines Gründachs in Anlehnung an die FLL-Richtlinien Vegetationstragschicht Filterschicht Dränschicht Schutzlage, bei Bedarf durchwurzelungsfeste Dachabdichtung Vegetationstragschicht Krallmatte Faserzement-Wellpappe 78

4 Substratplatten, Vegetationsmatten, Dränmatten, Dränplatten, Drän- und Substratplatten. Projektbezogen ist zu prüfen, ob je nach extensiver oder intensiver Begrünungsart und der verwendeten Materialien auf einzelne Lagen verzichtet werden kann. Im Vordergrund steht immer die Funktionssicherheit. So kann z. B. der zusätzliche Durchwurzelungsschutz entfallen, wenn die Dachabdichtung selbst durchwurzelungsfest ist. Ein derartiges System wird beispielsweise von einem Faserzement-Wellplatten-Hersteller angeboten. Es ist ein hinterlüftetes Gründach für geneigte Dächer mit Neigungen zwischen 7 und 25 sowie eng begrenzter Lastenannahmen für den Grünaufbau. Der Schichtenaufbau besteht aus: wasserführender durchwurzelungsfester Wellplatte aus naturbelassenem Faserzement, formschlüssig aufgeklebter Krallmatte aus Nylon, in die Krallmatte einzuarbeitende Substratschüttung mit Saatgut und Dünger. Dieser Systemaufbau für extensive Begrünung mit geringem Pflegeaufwand ist mit ca. 2,5 cm Schichtdicke extrem flach und leicht. Es wird dennoch das Qualitätsziel der Moos-Sedum-Begrünung und der hundertprozentigen Deckung erreicht. 4. Begrünungsarten und Ausbildungsformen Abhängig von der Nutzung, den bautechnischen Gegebenheiten und der Bauweise werden drei Begrünungsarten unterschieden: Intensivbegrünungen für flache Dächer und in Fassaden, einfache Intensivbegrünungen für flache und geneigte Dächer, Extensivbegrünungen für flache und geneigte Dächer. Zur intensiven Begrünung gehören Stauden, Gehölze und Rasenflächen sowie auch Bäume. Einfache Intensivbegrünungen sind als bodendeckende Begrünungen mit Gräsern, Stauden und Gehölzen ausgeführt. Für das geneigete Dach sind die einfachen Intensivbegrünungen und alle Extensivbegrünungen geeignet. Ihre Ausbildungsformen werden durch die verwendeten Pflanzen geprägt. Bei der einfachen Intensivbegrünung, die den Übergang von der Intensivbegrünung zur Extensivbegrünung bildet, empfiehlt die FLL-Richtlinie für geneigte Dächer ausschliesslich die Gras-Kraut- Variante. Extensivbegrünungen für geneigte Dächer bieten eine größere Abb.: 4 Moos-Sedum-Begrünung Auswahl. Deren Ausbildungsformen sind in der Regel: Moos-Sedum-Begrünungen, Gras-Kräuter-Begrünungen, Sedum-Moos-Kräuter- Begrünungen, Sedum-Gras-Kräuter-Begrünungen und weitere Kombinationen dieser Pflanzenarten. Mit der Ausbildungsform ist die Zielvegetation gewählt. Im Laufe der Entwicklung eines Gründachs kommt es Abb.: 3 Wohnhaus in Hamburg mit Gras-Kräuter- Dachbegrünung Abb.: 5 Sedum-Kräuter-Begrünung 79

5 Abb.: 6 Gras-Kräuter-Begrünung zu Bestandsumbildungen. Unter dem Einfluss der regionalen Vegetation des Standorts siedeln sich zusätzliche Pflanzenarten an. Nach einigen Jahren stellt sich ein natürlicher Ausgleich zwischen Saat und Spontanansiedelung ein. Wie Untersuchungen an begrünten Flachdächern zeigen, kommen zu den üblicherweise 10 bis 15 gesäten bzw. in Vegetationssubstraten enthaltenen Pflanzenarten bis zu über 50 weitere Fremdpflanzen hinzu (2). Auf einem geneigten Dach und vor allem bei Substratdicken unter 10 cm ist die Bestandsumbildung moderat. Das vereinfacht auch die Pflege, weil das Entfernen unerwünschter Pflanzenarten entfällt. Zur Substratqualität - die wesentlichen Einfluss auf das Begrünungsergebnis hat - liegen detaillierte Untersuchungen vor (3). 5. Begrünungsverfahren, Pflege und Wartung Pflanzenarten, Vegetationsformen und Begrünungsziel bestimmen das Verfahren zur Vegetationsansiedelung. Folgende Verfahren sind möglich: Trockenansaaten mit und ohne Klebefixierung, Nassansaaten mit und ohne Sprossteile(n), Kombination z. B. aus Substraten inkl. Samengut, Ausstreuen von Pflanzenteilen wie Sprossen und Rosetten, Andecken von vorkultivierten Vegetationsmatten, Anpflanzen von Ballenpflanzen. Je nach Begrünungsziel und Aufbausystem können die einzelnen Verfahren modifiziert oder miteinander kombiniert werden. Das Andecken von Fertigrasen mit und ohne Armierung sowie das Setzen einzelner Pflanzen sollen nur der Vollständigkeit wegen erwähnt sein. Von Begrünungsart und Begrünungsverfahren abhängig, kann in Einzelfällen eine regelmässige Zusatzbewässerung erforderlich werden. Aus ökologischer Sicht ist sie zu minimieren. Gerade beim geneigten Dach gewinnt deshalb die Niederschlags-Speicherfähigkeit Abb.: 7: Landwirtschaftliches Gebäude mit einem Gründach als Ausgleichsmassnahme zur Bodenversiegelung des Aufbaus besondere funktionelle Bedeutung und wird zum Qualitätsmerkmal. Richtungsweisend sind Systeme, für die bei maximaler Wasserkapazität eine Speicherfähigkeit bis zu 50 % gemessen wurde. Das entspricht 13 Liter/m 2 für ein Leichtbaudach mit nur 2 bis 2,5 cm Aufbaudicke ein beachtlicher Wert (4). Dabei ist die Abhängigkeit von der Dachneigung geringer als zu erwarten wäre. Deutlich höhere Einflüsse haben die Zusammensetzungen der Substrate (5). Sinnvoll und bis auf wenige Ausnahmen unumgänglich ist die Zusatzbewässerung während der Fertigstellungspflege. Für die Fertigstellungspflege von Extensivbegrünungen die auf geneigten Dächern überwiegend angewendet wird gelten die DIN und DIN Auf diese Normen beziehen sich üblicherweise die Vertragsbedingungen für Herstellung und Wartung. Die vorgesehenen Maßnahmen reichen von der Anfangsbewässerung über Start- und Folgedüngung bis zur Nachsaat und Entfernung von Fremdbewuchs. In den Normen ist u. a. auch der abnahmefähige Zustand definiert. Er wird nach 12 bis 15 Monaten erreicht. Die wesentlichen Kriterien sind: eingewurzelter Bewuchs, 60 % Bodendeckung mit Arten der Saatgutmischung, Anteil der Fremdvegetation bis 20 %, Gesamtdeckung 95 % bei Fertigrasen, 75 % bei Vegetationsmatten. Für die Entwicklungs- und Unterhaltungspflege extensiver Begrünungen gilt die DIN Wenn die Bodendeckung etwa 90 % beträgt, setzt die Entwicklungspflege ein. Sie kann sich bis zu einer Dauer von 2 Jahren erstrecken, wobei die Nährstoffversorgung im Vordergrund steht. Die weitere Unterhaltspflege beschränkt sich bei extensiven Begrünungen auf ein bis zwei Kontrollgänge jährlich. Die dann evtl. erforderlichen Maßnahmen können u. a. sein: Versorgung mit Nährstoffen, Entfernen unerwünschter Vegetation, Rückschnitt, 80

6 Quellen Richtlinien für die Planung, Ausführung und Pflege von Dachbegrünungen, herausgegeben von der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e.v. (FLL), Bonn, Ausgabe 1995 Abb.: 8 Versuchsanlage mit verschiedenen Gründach-Systemaufbauten in Groß-Ippener/Bremen (1) Mann: Kanalisation stark entlastet, in: DDH Das Dachdecker Handwerk, Heft 11/ 00, S (2) Köhler und Schmidt: Untersuchungen an extensiven Dachbegrünungen in Berlin, in: Dach + Grün, Heft 3/99, S (3) Liesecke: Im Test: Bauweise für extensive Dachbegrünung, in: DDH Das Dachdecker Handwerk, Heft 2/ 92, S (4) Liesecke: Das grüne Dach im Test: Eternit Verdo, in: DDH Das Dachdecker Handwerk, Heft 21/ 98, S Abb.: 9 Überdachung eines Carports einschließlich Zugangsbauten auf einem Hanggrundstück in Stuttgart (5) Kolb: Einfluss der Substrate auf die Abflussverhältnisse von geneigten Gründächern, in: Dach + Grün, Heft 3/99, S. 4-8 Nachsaat/Nachpflanzen, Nachfüllen von Substrat bei Erosion, Freihalten von funktionseinschränkendem Bewuchs an Bauteilen. Die FLL-Richtlinien empfehlen Pflegeverträge auch über die Verjährungsfrist der Gewährleistung hinaus. 6. Fazit Die gegebene Darstellung zur Technologie des Gründachs vermittelt einen zusammenfassenden Überblick. Ausgehend von den vorliegenden Erfahrungen in der Dachbegrünung ist die Thematik auf das begrünte geneigte Dach fokussiert. Um einen Überblick herzustellen, wurde auf die Beschreibung modifizierter bzw. weiterentwickelter Systeme nicht näher eingegangen. Prinzipiell sollten diese geneigten Gründachsysteme den Aufwand für Planung und Herstellung reduziren, die Wartung minimieren und in Funktion, Sicherheit und Begrünungsziel den FLL-Richtlinien entsprechen. Abb.: 10 Wohnhaus mit Grasdach in Barwedel 81