GRUNDLAGEN ZUR DACHBEGRÜNUNG

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1 1 GRUNDLAGEN ZUR DACHBEGRÜNUNG TECHNISCHE VORAUSSETZUNGEN BEGRÜNUNGSFORMEN GRÜNDACHAUFBAU Vom extensiv begrünten Industriedach bis zum wildwuchernden privaten Dachgarten reicht das Spektrum unzähliger und unterschiedlichster Variationen von Gründächern. Ob als ökologische Ausgleichsfläche oder als wohnungsnaher privater grüner Erholungsraum, grüne Dächer und ihre Vorteile sind heute Standard. Der Trend zum ökologischen und umweltbewussten Bauen bei privaten Bauherren sowie die immer öfter verwendeten Pultund Flachdächer eröffnen weitere Zukunftsperspektiven. Und durch die Weiterentwicklung der Gründachsysteme und -produkte werden sie für den privaten Bauherren auch preislich immer interessanter. HABEN SIE DAS GEWUSST? Dachbegrünungen wirken wie ein Schwamm und speichern - je nach Aufbaudicke und verwendeten Materialien von ca. 50 bis zu 90 Prozent der Niederschläge. Selbst eine extensive Dachbegrünung von nur 10 Zentimetern Stärke kann im Jahresverlauf ca. 430 Liter Wasser pro Quadratmeter speichern. So hat der österreichische Verband für Bauwerksbegrünung (V.f.B.) herausgefunden, dass in Wien von insgesamt 57 km 2 Dachflächen ca. 8,5 km 2 Flachdächer sind. Es würde schon genügen diese Flachdächer mit einer dünnschichtigen extensiven Begrünung zu versehen, um dort jene Wassermenge zurückzuhalten, welche dem Wiener Wasserbedarf von 9 Tagen entspricht. Bei dickschichtigeren Begrünungen könnten auf den Wiener Flachdächern bis zu 4,7 Mrd. Liter Wasser zurückgehalten werden. Würde man die Flachdächer in ganz Österreich dickschichtig begrünen so könnten diese Gründächer bis zu 75 Mrd. Liter Wasser zurückhalten, dieses über die Pflanzen wieder verdunsten und so dem natürlichen Kreislauf zuführen. Das würde eine Reduzierung der Abwassermenge um 7% pro Jahr bedeuten. Zur Veranschaulichung: 75 Mrd. Liter Wasser, das ist der Wasserbedarf der Stadt Wien in einem halben Jahr.

2 2 Begrünbare Dachbauweisen Hierzu besagt die Gründach - ÖNORM unter dem Punkt 5 Voraussetzungen für Dachbegrünungen: 5.2 Begrünbare Dachbauweisen Die Funktion und der Bestand begrünter Dächer ist von fachgerechter Planung und Ausführung abhängig. Dachkonstruktionen, die begrünt werden sollen, sind schon bei der Planung auf ihr Verhalten bezüglich Wasserdampfdiffusion und Kondensationsschutz zu untersuchen. Auf die Eignung und Wirkungsweise aller Schichten im Dachaufbau ist Bedacht zu nehmen. Im Einzelnen sind die gültigen Normen und Richtlinien einzuhalten Zweischaliges Dach mit Wärmedämmung, durchlüftet (Kaltdach) Die Tragfähigkeit der oberen Schale (Regenschale) ist entsprechend dem vorgesehenen Aufbau nach der Nutzlast zu bemessen. Bauphysikalischen Vorgänge können durch den Kühleffekt einer Dachbegrünung beeinflusst werden, diese Auswirkungen sind im Einzelfall durch den Planer zu überprüfen Einschaliges Dach ohne Wärmedämmung Bei massiver Unterkonstruktion sind alle Begrünungsbauweisen und Vegetationsformen einsetzbar, insbesondere auch solche mit höheren Nutzlasten. Bei Bauwerken, deren Dachdecken unterseitig Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes ausgesetzt sein können, sind Frostschäden an der Vegetation nicht vermeidbar Einschaliges Dach mit Wärmedämmung (Warmdach) Diese Dachbauweise ist die geeignete Konstruktion für alle Begrünungsbauweisen und Vegetationsformen. Bei entsprechender Tragfähigkeit der Unterkonstruktion ist sie auch für höhere Auflasten (Intensivbegrünung) geeignet. Auf Leichtkonstruktionen müssen die Tragfähigkeiten des Untergrundes dem geplanten Begrünungsaufbau entsprechen. Bei bereits vorhandenen Dachkonstruktionen ist auf die Tragfähigkeit hinsichtlich Nutzlasten Rücksicht zu nehmen Einschaliges Dach mit Wärmedämmung (Umkehrdach) Die Wärmedämmschicht z.b. aus XPS-G gemäß ÖNORM B 6053 liegt oberhalb der Dachabdichtung und dem Durchwurzelungsschutz. Diese Dachkonstruktion ist ebenfalls für alle Begrünungsbauweisen und Vegetationsformen geeignet, die eine funktionierende Dränageschichte aufweisen. Eine Dränageschichte kann zb aus einer mindestens 5 cm dicken Schüttung...aus Blähton oder ähnlichen Materialien bestehen. Weiters sind Wirrgelegematten, Dränplatten oder Dränmatten geeignet,... Eine Anstaubewässerung darf bei UK-Dächern nicht ausgeführt werden Dächer mit schuppenförmigen Dachdeckungen Die derzeit eingesetzten Bauweisen und Materialien für Dächer mit schuppenförmigen Dacheindeckungsmaterialien sind nicht für eine Begrünung geeignet. Es gilt: Zumeist werden Gründächer auf Unterkonstruktionen aus Beton und Holz errichtet, aber auch auf Leichtkonstruktionen wie etwa Trapezblechen unter besonderer Berücksichtigung der Tragfähigkeit. Herkömmliche Ziegeldächer sind laut Punkt nicht begrünbar, herkömmliche Blechdächer nur bedingt als Sonderfall mit zusätzlichem technischem und konstruktivem Aufwand.

3 3 Checkliste zur Dachbegrünung Als besondere Standorte bedürfen Gründächer immer einer umfassenden und genauen Planung sowie einer fachgerechten und sorgfältigen Ausführung. Dabei sind die Vorstellungen der Bauherren bezüglich Bepflanzung, Nutzung und Pflege mit den objektspezifischen Rahmenbedingungen (baupolizeiliche, bautechnische, bauwerksspezifische, klimatische, witterungsbedingte sowie pflanzenspezifische Faktoren) und nicht zuletzt mit den finanziellen Möglichkeiten in Einklang zu bringen. Folgende Punkte sollten jedenfalls immer vor dem Bau eines Gründaches überprüft werden: STATIK Unterkonstruktion Aufbaugewicht DACHNEIGUNG DURCHWURZELUNGSSCHUTZ DACHRAND / WANDANSCHLÜSSE DACHENTWÄSSERUNG Sowie die OBJEKTSPEZIFISCHEN RAHMENBEDINGUNGEN Insbesondere hinsichtlich NUTZUNG, PFLEGE UND WARTUNG UNTER BEACHTUNG DIESER VORGABEN ERFOLGT DIE DEFINITION DES BEGRÜNUNGS- BZW. VEGETATIONSZIELES! Ob Pflanzgefäße, Hochbeete oder flächendeckende intensive oder extensive Dachbegrünung: die richtige Auswahl von Begrünungsart, Begrünungsaufbau und Pflanzengesellschaft ist die Voraussetzung für eine objektspezifisch optimale Dachbegrünung und die Zufriedenheit der Auftraggeber / Bauherren / Nutzer.

4 4 Zur Statik Hierzu besagt die Gründach - ÖNORM unter dem Punkt 5 Voraussetzungen für Dachbegrünungen: 5.6 Lastannahmen Der Aufbau ist mit all seinen Funktionsschichten bei maximaler Wasseraufnahme einschließlich der Flächenlast der Vegetation als Bestandteil der ständigen Last einzustufen. Richtwerte für Lastannahmen sind aus den Tabellen 9, 10 und 11 zu entnehmen. Die Last des im Anstauverfahren gespeicherten Wassers beim höchstzulässigen Wasserstand ist zusätzlich in Ansatz zu bringen. Die Punktlasten von Großsträuchern, Bäumen und konstruktiven Bauelementen, wie zb Pergolen, Wasserbecken und Randelementen, sind gesondert zu ermitteln. Bei der Herstellung des Schichtaufbaues ist auf die Belastbarkeit der einzelnen Schichten im Dachaufbau sowie auf die Tragfähigkeit der Gesamtkonstruktion zu achten. Weiters von Bedeutung sind in diesem Zusammenhang die 5.7 Windsoglasten Die Windsoglasten nach ÖNORM B sind bei Dachbegrünungen insofern von Bedeutung, als durch das Wachstum der Pflanzen und Bäume zusätzliche Windlasten in den Konstruktionsaufbau eingeleitet werden. Gegen Abheben erforderliche Mindestlasten müssen durch den Dachbegrünungsaufbau im fertigen, ausgetrockneten Zustand ohne Durchwurzelung des Mutterbodens erbracht werden (Lagesicherheit zb mit verspannten Netzen). Bis zur Fertigstellung sind zusätzliche Maßnahmen gegen Erosion zu treffen. Bei Dachbegrünungen wird eine zusätzliche Lagesicherheit durch die intensive Durchwurzelung des Schichtaufbaues bzw. der Vegetationsdecke und eventuelle abmindernde Wirkung von niedrigen Vegetationsbeständen gegenüber Windsog erreicht. Extensives Dachgrün verlangt einen sehr geringen Pflegeaufwand bei geringem Nährstoffund Wasserbedarf der eingebrachten Vegetation. Daher sind abgesehen von der Fertigstellungspflege nur 1-2 Kontrollgänge im Jahr notwendig. Damit sind niedrige Aufbauhöhen des Substrates und entsprechend geringe Lastanforderungen verbunden. Der Gesamtschichtaufbau beträgt ca. 8 bis 19cm (in Ostösterreich wird mindestens 10cm Aufbau empfohlen), das Gewicht pro m2 ca kg im nassen Zustand. Zu beachten sind: das Eigengewicht eines vollflächigen Gründachaufbaues im wassergesättigtem Zustand Schneelast Windsoglasten Nutzlasten (Begehung bei Kontrollgängen) das Eigengewicht von Plattenbelägen (Flächenlasten) das Eigengewicht von Pflanzgefäßen, Pergolenfundamente etc (Punktlasten) Ein hoher Pflegeaufwand entsprechend anderen intensiv gärtnerisch zu pflegenden Grünflächen sowie höhere Herstellungskosten, Lastannahmen von 200kg/m2 aufwärts und einer Aufbaustärke von zumeist 20 bis 80cm kennzeichnen intensive Dachbegrünungen. Den Hauptanteil am Gewicht einer Dachbegrünung hat die Substratschicht bzw. auch - bei Ausführung mit einem mineralischen Schüttstoff - die Dränschicht. Dabei kann als Faustregel ein wassergesättigtes Substratgewicht von etwa 1500 kg pro m³ angenommen werden. Also ca. 15 kg pro cm Substratschicht.

5 5 Die Begrünungsformen (Definition nach ONR ) Intensivbegrünungen:... umfassen Pflanzungen von Stauden sowie Rasenflächen. Sie sind in der Nutzungs- und Gestaltungsvielfalt bodengebundenen Grünflächen ähnlich. Die verwendeten Pflanzen stellen hohe Ansprüche an den Schichtaufbau und an eine regelmäßige Wasser- und Nährstoffversorgung und sind nur durch regelmäßige Pflege dauerhaft zu erhalten. Gesamtschichtaufbau: cm; Gewicht per qm ab ca. 300 kg Reduzierte Intensivbegrünungen:... sind als bodenbedeckende Begrünungen mit Gräsern, Stauden und Gehölzen ausgebildet. Die Nutzungs- und Gestaltungsmöglichkeit ist im Vergleich zur Intensivbegrünung eingeschränkt. Die verwendeten Pflanzen stellen geringere Ansprüche an den Schichtaufbau sowie an Wasser- und Nährstoffversorgung. Pflegemaßnahmen sind erforderlich, eine Zusatzbewässerung ist notwendig: Gesamtschichtaufbau: ca cm; Gewicht per qm ab kg Extensivbegrünungen:... sind Vegetationsformen, dies sich selbst erhalten, weiterentwickeln und im Aussehen verändern. Es werden Pflanzen mit besonderer Anpassung an die extremen Standortbedingungen und mit hoher Regenerationsfähigkeit verwendet. Die weitgehend geschlossenen Vegetationsbestände werden aus Moosen, Sukkulenten, Kräutern und Gräsern, unter Berücksichtigung örtlicher Klimabedingungen gebildet. Abgesehen von der Fertigstellungspflege sind nur 1-2 Kontrollgänge im Jahr notwendig. Nachträgliche Wasser- und Nährstoffzufuhr ist im Normalfall nicht erforderlich. Gesamtschichtaufbau: 8-15 cm; Gewicht per qm : kg Reduzierte Extensivbegrünungen: Es handelt sich um eine Extensivbegrünung die aber grundsätzlich mit geringeren Schichtdicken geplant wird. Reduzierte Extensivbegrünungen weisen eine reduzierte Pflanzenvielfalt auf. Ihr Wasser- und Nährstoffrückhaltefähigkeit ist ebenfalls reduziert. Eingesetzt wird die reduzierte Extensivbegrünung in erster Linie bei Dachflächen, bei denen die baulichen Mindestanforderungen erfüllt werden müssen, ohne dass ein besonderer Anspruch sowohl an die Optik wie auch an die ökologischen Leistung gestellt wird. (z.b. Dächer von Industriehallen) Gesamtschichtaufbau: 8-10 cm, Gewicht kg

6 6 Gründachtechnik - Schichtenaufbau Dachbegrünungen werden vergleichbar mit den Horizonten bei gewachsenen Böden in einzelnen Schichten aufgebaut, welche die für eine dauerhafte Begrünung notwendigen Funktionen erfüllen müssen. Gründach mit Mehrschichtaufbau besteht aus: der Vegetation, der gewählten Bepflanzung der Vegetationstragschicht = Substratschicht, welche als Wurzelraum für die Pflanzen Nährstoffe und Wasser zur Verfügung stellt der Filterschicht, welche das Verschlämmen der Dränschicht mit Feinteilen aus der Vegetationstragschicht verhindert der Dränschicht, welche Überschusswasser abführt und gleichzeitig auch Wasser speichert der Schutzschicht für die Abdichtung der wurzelfesten Abdichtung Unterschieden wird dabei zwischen einschichtigen und mehrschichtigen Bauweisen. Bei einschichtigen Bauweisen, welche bei extensiven Gründächern eingesetzt werden können, erfüllt das aufgebrachte Pflanzsubstrat aufgrund seiner Zusammensetzung die Funktion von Drän-, Filter- und Vegetationstragschicht. Bei Mehrschichtaufbauten wird die Dränschicht durch eine mineralische Schüttung oder durch Drän/Speicherplatten oder matten hergestellt, worauf eine Filtervlieslage als Filterschicht und auf diese wiederum das Pflanzsubstrat aufgebracht wird.

7 7 Voraussetzung für eine Dachbegrünung ist aber immer eine wurzelfeste Dachabdichtung. Dieser dauerhafte Wurzelschutz wird durch geprüfte Bitumen- oder Kunststoffbahnen als wurzelfeste oberste Lage der Abdichtung oder als zusätzliche Wurzelschutzschicht oberhalb einer nicht wurzelfesten Abdichtung hergestellt. Die wurzelfeste Abdichtungslage ist nach der ONR in Stößen und Nähten materialgerecht zu verbinden. Daher wird der Wurzelschutz zumeist durch den Schwarzdecker oder Dachdecker hergestellt. Zum dauerhaften Schutz der Dachabdichtung vor mechanischen Beschädigungen werden als Schutzschicht zumeist Schutzvliese und -matten eingesetzt. Diese Vliese können je nach Dicke und Flächengewicht auch eine gewisse Menge an Wasser speichern. Der Garten- und Landschaftsbauer beginnt sein Gewerk Gründach also in der Regel mit dem Auflegen dieser Schutzschicht auf der von ihm vorher augenscheinlich kontrollierten wurzelfesten Dachabdichtung. Für die Dränschicht werden entweder mineralische Schüttungen aus Recyclington, Blähton oder Blähschiefer aufgebracht, oder es werden Drän/Wasserspeicherplatten bzw. -elemente aus Polystyrol oder Hochdruck-Polyethylen verwendet. Diese Platten und Elemente verfügen auf der Oberseite über Speicherkammern, Überschusswasser wird über Überlauflöcher und über das unterseitige Entwässerungsprofil abgeleitet. Bei Umkehrdächern, bei denen über der Dämmung eine Schicht, welche Wasserdampf aufnehmen und ableiten kann, vorhanden sein soll, werden oft Dränmatten eingesetzt, welche gleichzeitig Schutz-, Drän- und Filterfunktion erfüllen. Als Filterschicht wird ein Filtervlies mit dauerhafter Filterwirkung eingebaut um so ein Verschlämmen der darunter liegenden Dränschicht zu verhindern. Die Vegetationstragschicht wird aus speziell abgemischten Dachsubstraten hergestellt. Diese werden aus Kosten- und auch Umweltgründen zumeist in regionalen Erdenwerken durch die Verwendung von regional verfügbaren natürlichen Materialien und Recyclingmaterialien produziert. Häufiger Basisstoff für die Substrate ist derzeit Recyclington von gebrochenen Dachziegeln. Intensiv- und Extensivsubstrate müssen die durch die ONR vorgegebenen Eigenschaften erfüllen. Der Volumenanteil an mineralischer Substanz, die Korngrößenverteilung, der Gehalt an organischer Substanz, die Lagerungsstabilität, die Wasserspeicherfähigkeit, der Nährstoffgehalt und noch einige weitere Kriterien sind in den Richtlinien geregelt. Die Vegetation ist wie bereits bei den Begrünungsformen ausgeführt, abhängig vom Schichtaufbau und der Aufbauhöhe, dem gewählten Substrat und der geplanten Nutzung bzw. Pflege. Während bei intensiven Gründächern vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten auf Basis des Baumschulenangebotes bestehen, ist die Pflanzenauswahl bei extensiven Gründächern klar eingeschränkt. Die Standortbedingungen auf dem Dach - wie Strahlung, Temperaturschwankungen, die Windsituation und die geringe Wurzeltiefe verlangen nach widerstandsfähigen Spezialisten. Vor allem Sedumarten, einige Kräuter und Gräser haben sich daher bei Extensivbegrünungen bewährt.

8 8 Gründachtechnik weitere Grundlagen Begrünungsverfahren Folgende Begrünungsverfahren werden unter Verwendung von Saatgut, Sprossteilen, Stauden, Zwiebel und Rhizomen, Gehölzen, Fertigrasen und Vegetationsmatten unterschieden: Trockenansaat ohne Klebefixierung / mit Klebefixierung Nassansaat ohne Sprossteile / mit Sprossteilen Ausstreuen von Pflanzenteilen wie Sprossen und Rosetten Andecken von vorkultivierten Vegetationsmatten mit Trägereinlagen aus Fadengeflecht-Matten Stroh- und/oder Kokosmatten Vliesstoff-Matten Andecken von Fertigrasen mit / ohne Armierung Pflanzung von Einzelpflanzen oder mit vorkultivierten Pflanzenelementen Zusatzbewässerung Grundsätzlich bildet das Niederschlagswasser die Grundlage der Wasserversorgung von Dachbegrünungen (Wasserrückhaltefunktion). Reduzierte Intensivbegrünungen und Intensivbegrünungen werden im Bedarfsfall regelmäßig bewässert. Bei Extensivbegrünungen kann während der Fertigstellungspflege fallweise eine Bewässerung notwendig sein. Fertigstellungspflege Sie dient der Erreichung des abnahmefähigen Zustandes. Dieser wird in der ONR definiert. Entwicklungspflege Sie dient der Erhaltung und Weiterentwicklung der Begrünungen nach erfolgter Abnahme bis zur Schlussfeststellung. Einzelmaßnahmen der Entwicklungs- und Erhaltungspflege können sein: Entfernen von Fremdgehölzen Rückschnitt zur Abmagerung Nachsaat bei größeren Fehlstellen Nachpflanzen bei größeren Fehlstellen Nachfüllen von Substrat bei Erosion Freihalten der technischen Einrichtung von Bewuchs Freihalten der Kiesstreifen von Laub und Bewuchs Sicherungsmaßnahmen Sicherung der Standfestigkeit von Gehölzen durch Verspannungen Verankerungen Verwurzelungsgewebe Verwurzelungsgitter Sonderkonstruktionen Eine Beeinträchtigung der Wurzelfestigkeit der Abdichtung darf durch diese Maßnahmen nicht erfolgen.

9 9 Erosionsschutz Gegen Erosionserscheinungen - insbesondere bevor der Schichtaufbau durch die Wurzeln fixiert ist - müssen entsprechende Maßnahmen getroffen werden: Besondere Anforderungen an den Schichtaufbau: Einsatz von lagerungsstabilen Vegetationssubstraten Verwendung von leicht bindigen Vegetationssubstraten Auswahl von Pflanzenarten mit schneller und dauerhafter Flächendeckung Vorübergehend wirksame Maßnahmen: Ständiges Feuchthalten des Vegetationssubstrates Sichern von Saatgut, Sprossen u. Substratoberfläche durch Kleber Überziehen mit Erosionsschutzgewebe Einsatz von Ammenvegetation Besondere Maßnahmen an extrem windexponierten Lagen od. beim Steildach: Nassansaat Vorkultivierte Vegetationsmatten Windsogsicherung Bei loser Verlegung der Dachabdichtung/Wurzelschutzbahn hat das Dachbegrünungssystem im trockenen Zustand die erforderliche Auflast zu gewährleisten. Die erforderliche Auflast ist nach ÖNORM B zu ermitteln. Zusätzlich sind bei Dachbegrünungen wirksam: Die Rauhigkeit des Vegetationsbestandes Die Last der Restfeuchte im Substrataufbau Die geringe, aber doch zu berücksichtigende Last des Vegetationsbestandes Die großflächige, wurzelverzahnende Festlegung des gesamten Substrataufbaues im Vergleich zur Einzelkornlagerung einer Kiesschicht. Die Bedeutung des Gewerkes Gründach für eine zukunftsfähige Entwicklung von Stadt und Landschaft wurde in Südtirol erkannt! Es gilt also, das vorhandene Potential für die Umwelt aber auch für die Wirtschaft auszuschöpfen. Ob bei einem Neubau in der grünen Wiese oder bei der Sanierung eines innerstädtischen Altbaues. Die Vorteile eines Gründaches für Natur und Mensch liegen auf der Hand. Haben Sie Fragen? So erreichen Sie den Autor: DI Christian Oberbichler, Wien, Tel.: , Fax: , oberbichler@dachgruen.at