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8 Die Integration von begrünten Bautechniken in Bauwerke sowohl beim Neubau als auch der Sanierung ist noch lange nicht Standard. Die Ursachen sind vielfältig. Einerseits besteht unter PlanerInnen ein Informationsmangel über erprobte technische Lösungen zur Begrünung von horizontalen und vertikalen Flächen, sowie deren positiven Wirkungen für das Gebäude und deren BewohnerInnen. Andererseits verursachen Fassaden- und Dachbegrünungen in der Errichtung zusätzliche Baukosten. Nur selten werden diese dem Nutzen, insbesondere dem erhöhten Wert einer begrünten Immobilie, der Zufriedenheit der BewohnerInnen etc. gegenübergestellt. Dachbegrünungen Dachbegrünungen haben in Europa eine lange Tradition. Die Bauweisen sind seit Jahrzehnten bekannt. Weiterentwicklungen beschäftigen sich mit innovativen Materialien und ausgewählten Teilaspekten einer Dachbegrünung, wie optimierter Wasserrückhalt oder Wärmedämmung. Der Bereich der Dachbegrünungen ist einem weiteren Wandel unterworfen. Dachbegrünungen werden zunehmend gezielt eingesetzt, um Wirkungen, wie beispielsweise Wasserrückhalt, zu erzielen. Ein weiterer Trend ist der Dachgarten. In diesen gartenähnlichen Grünbereich auf Dachflächen können BewohnerInnen gärtnerisch aktiv sein und sich entfalten. Die soziale Nachhaltigkeit von Architektur und deren Wert selbst wird dadurch gesteigert. Es existieren in Europa mehrere Normen und Richtlinien, die den Stand der Technik klar definieren und Bautypen sowie deren Eigenschaften beschreiben. Einer Anwendung von Dachbegrünungen in der Praxis steht nichts entgegen. Manche Verordnungen und Richtlinien, wie beispielsweise die gesplittete Abwassergebühr in Deutschland, begünstigen mittlerweile die Errichtung von begrünten Dächern. Die österreichische Norm für Dachbegrünungen (ÖNORM L1131, 2010) unterscheidet folgende Typen der Dachbegrünung: Intensivbegrünung Diese Begrünungsart beinhaltet die Pflanzung von Stauden, Gehölzen (auch Bäume!) und Rasenflächen. Hinsichtlich der Pflanzenwahl bestehen bei der Intensivbegrünung nahezu keinerlei Einschränkungen. Sie entspricht am ehesten einem bodengebundenen Freiraum. Dadurch besteht eine große Vielfalt an Nutzungs- und Gestaltungsmöglichkeiten. Reduzierte Intensivbegrünung Im Vergleich zu Intensivbegrünungen ist die Nutzungs- und Gestaltungsvielfalt bei reduzierten Intensivbegrünungen eingeschränkter. Es kommen bodendeckende Begrünungen mit Gräsern, Stauden und Gehölzen zum Einsatz. Die verwendeten Pflanzen stellen geringere Ansprüche an Schichtaufbau, Wasser- und Nährstoffversorgung. Trotzdem sind Pflegearbeiten und eine Zusatzbewässerung erforderlich. Extensivbegrünung Darunter sind naturnahe, sich weitgehend selbst erhaltende und sich weiter entwickelnde Begrünungen zu verstehen. Eingesetzt werden ausschließlich Pflanzen, die mit den extremen 2

9 Standortbedingungen einer Extensivbegrünung zu Recht kommen und mit einer hohen Regenerationsfähigkeit ausgestattet sind. Bei der Pflanzenauswahl sollte auf mitteleuropäische Floren zurückgegriffen werden. Reduzierte Extensivbegrünung Eine reduzierte Extensivbegrünung unterscheidet sich von Extensivbegrünungen durch eine geringere Schichtdicke, eine reduzierte Pflanzenvielfalt und eine niedrigere Wasser- und Nährstoffrückhaltefähigkeit. Zum Einsatz kommen hier ausschließlich Sedum - Moos Pflanzengesellschaften. Nachfolgende Tabelle zeigt die empfohlenen Aufbaudicken für die einzelnen Begrünungsarten in Abhängigkeit der gewünschten Pflanzengesellschaften. Tab.1: Mindestbegrünungs- Aufbaudicken bei verschiedenen Begrünungsarten und Dachneigungen bis zu 5% (3 ) aus ÖNORM L1131, 2010 Fassadenbegrünung Fassaden stellen die größten Flächen einer Stadt dar. Sie besitzen daher auch enormes Potenzial für Begrünungen, Wärmedämmung, Energiegewinnung etc. Auf Grund thermischer Sanierungen werden momentan europaweit unglaubliche Flächen erneuert. Es wäre sinnvoll diese Dynamik zu nutzen und bauphysikalisch- energetische Ziele mit Fassadenbegrünungen zu kombinieren. Daraus würde sich ein maximaler volkswirtschaftlicher Nutzen erzielen lassen. Typen der Fassadenbegrünung 3

10 In der Fassadenbegrünung können drei Strategien zur Begrünung vertikaler Gebäudeflächen unterschieden werden: Bodengebundene Begrünung Pflanztroggebundene Begrünung Fassadengebundene Begrünung Bodengebundene Fassadenbegrünungen Die bodengebundene Fassadenbegrünung stellt die klassische Form der Begrünung von Gebäuden dar. Sie besitzt eine lange Historie. Der überwiegende Teil des vorhandenen Wissens über Kletterpflanzen und Rankgerüste bezieht sich daher auf diese Form der vertikalen Bauwerksbegrünung. Sie bedingt ausreichenden Wurzelraum (mind. 1m³) und bautechnische Voraussetzungen am Gebäude selbst (Rankgerüste, tragfähige Putzschichten etc.). Sie stellt die einfachste und kostengünstigste Methode der Fassadenbegrünung dar. Nachteile der bodengebundenen Fassadenbegrünung sind: nicht ausreichend verfügbarer Wurzelraum, speziell im urbanen Raum schlechtes oder stark verdichtetes Pflanzsubstrat maximal erreichbare Wuchshöhen lange Wuchsdauer bis zum Erreichen der gewünschten Bauwerksbegrünung Pflanztroggebundene Fassadenbegrünung Der Ursprung der Verwendung von Pflanztrögen geht möglicherweise auf die Gärten der Semiramis in der Antike zurück. In der aktuellen Architektur werden Pflanztröge vorwiegend im Geschoßwohnungsbau eingesetzt und so das Bedürfnis Wohnen mit dem Wunsch nach Naturnähe verbunden. Sie werden meist auf Terrassen oder Loggien aufgestellt - Größe, Form und Materialien der Pflanztröge sind sehr variabel. Pflanztröge können mit anspruchslosen Gräsern und Kräuter bis hin zu Großsträuchern und Kleinbäumen bepflanzt werden. Auch Kletterpflanzen können aus Trögen Fassaden bewachsen. Bei intensiven oder flächenhaften Begrünungen ist eine Nährstoff- und Wasserversorgung sicher zu stellen. Innenseitige Dämmung und ein Anstausystem wirken sich positiv auf Vitalität und Wüchsigkeit der Pflanzen aus. Die Nachteile von Pflanztrögen insbesondere im Vergleich zu bodengebundenen Fassadenbegrünungen sind: Höhere Kosten für Errichtung und Pflege Hohe Auflasten (Statik) Raumbedarf In der Regel zu geringer Wurzelraum (erfordert Bewässerung und Düngung) Wartung und Instandhaltung von Bewässerungssystemen Fassadengebundene Vertikalbegrünung 4

11 Die Anwendung herkömmlicher Fassadenbegrünungsmethoden ist auf den überwiegenden Teil der potenziell begrünbaren Flächen im urbanen Raum nicht möglich. Gründe sind beispielsweise Platzmangel sowie die Gebäudehöhen. Im Bewusstsein der vielfältigen Wohlfahrtswirkungen von Begrünungen für den Menschen haben einige wenige Firmen inzwischen bau- und vegetationstechnische Lösungen entwickelt. Allen voran sei hier Patrick Blanc als großer Pionier und Wegbereiter zu nennen. Allerdings bezeichnet der Tropenbotaniker seine intensiv begrünten Wände eher als Kunstwerke, denn als vegetationstechnische Bauweisen. Die Mehrzahl der konkurrierenden Produkte fokussieren ebenfalls auf die Schaffung intensiver botanischer Highlights an den Wänden. Einzige Ausnahme bildet das Kaskadensystem der Firma Techmetall, das auch in einer extensiven Variante angeboten wird. Allen Systemen ist gemein, dass sie erlauben, Fassaden völlig variabel zu begrünen in jeder Höhe, Breite oder kombinierbar mit Wärmedämmung. Die Nachteile der bodenunabhängigen Fassadenbegrünungen sind: Hohe Errichtungskosten (Materialien, Wandbefestigungssysteme, Bewässerungstechnik) Überwiegend hohe Pflegekosten Bewässerung und Düngung erforderlich 5

12 Fassadengebundene Vertikalbegrünungen Im folgenden Abschnitt werden exemplarisch einige europäische Vertikalbegrünungssysteme vorgestellt, die dazu geeignet sind, Wärmedämmung und Begrünung zu verbinden. Die Beispielliste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Die angeführten Preise beruhen auf mündliche Auskunft der Hersteller oder Vertriebspartner. Sie zeigt aber klar, dass es bereits eine Vielzahl an praktikablen Systemen fertig am Markt gibt und von den ArchitektInnen und Bauherrn eingesetzt werden können. Kurzbeschreibung Vertikalbegrünungen Produkt / Firma Anwendung Trägermaterial Pflanzenmaterial Bepflanzungsart Technische Einrichtungen 90degreen Innen, Außen Mineralwolle, Vlies + Pflanzerde Vorkultiviert Intensiv Bewässerung, Düngung Kosten Ca. 500 bis 600 / m² Anmerkungen Montage auf vorgehängter Fassade mit o. ohne Dämmung Produkt / Firma Anwendung Trägermaterial Pflanzenmaterial Bepflanzungsart Technische Einrichtungen Techmetall / Grünwand Außen, Innen Organisches Pflanzsubstrat Ansaat oder vorkultiviert Intensiv Bewässerung, Düngung Kosten Ca. 300 bis 400 / m² Anmerkungen Montage auf vorgehängter Fassade mit o. ohne Dämmung Produkt / Firma Anwendung Trägermaterial Pflanzenmaterial Bepflanzungsart Technische Einrichtungen Vegetalis / Greenwall Außen, Innen Organisches Pflanzsubstrat Vorkultiviert im Substrat Intensiv Bewässerung, Düngung Kosten 500 bis 600 / m² Anmerkungen Montage auf vorgehängter Fassade mit o. ohne Dämmung 6

13 Produkt / Firma Anwendung Trägermaterial Pflanzenmaterial Bepflanzungsart Technische Einrichtungen Anwendung Kosten Anmerkungen Flexipanel / Sempergreen Highlight, Vetikaler Streifen Mineralwolle Vorkultiviert, wurzelnackt Intensiv Bewässerung, Düngung Innen, Außen 350 bis 450 / m² zuzüglich Bewässerungssystem (ca pro Wand) Montage auf vorgehängter Fassade mit o. ohne Dämmung Produkt / Firma Anwendung Trägermaterial Pflanzenmaterial Bepflanzungsart Technische Einrichtungen Anwendung Elata Helix Systeme Vetikaler Streifen Organisches Pflanzsubstrat in Trog Vorkultiviert Intensiv Bewässerung, Düngung Außen Kosten 700 bis 900 Anmerkungen Montage auf vorgehängter Fassade mit o. ohne Dämmung Die gezeigten Systeme sind alle mit einer thermischen Sanierung von Gebäuden kompatibel. Außerdem bringen sie all jene Vorteile die nur Vegetation entfalten kann: Verbesserung des Mikroklimas (Reduktion der Temperatur, Erhöhung der Luftfeuchte) Schutz des Baukörpers Vermeidung der Überhitzung von Baukörpern Wasserretention Staubfilterung (auch Feinstäube) Lärmreduktion CO 2 Speicherung Lebensraum und Lebensraumvernetzung Resümee 7

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n$

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23 Seit Januar 2011 werden auf dem Gebäude des Lehr- und Forschungszentrums Schönbrunn in Wien die Eigenschaften von 14 Dachbegrünungssystemen im Vergleich zu Kiesdach, Foliendach und Blechdach untersucht. Fotos: Bernhard Scharf (3) Beitrag zum Klimaschutz oder teure Dekoration? Städtisches Grün steigert die Attraktivität und Lebensqualität in Städten. Inwieweit das auch für Fassaden- und Dachbegrünungen gilt, wird derzeit an der Universität für Bodenkultur in Wien untersucht. Auch die Kosten für Bau und Unterhalt werden dabei dem nachhaltigen Nutzen von Bauwerksbegrünung gegenübergestellt. Bernhard Scharf Das städtische Klima wird im Wesentlichen von externen Faktoren wie Energieeintrag (Sonneneinstrahlung), Niederschlägen und dem Wind bestimmt. Die Oberflächen, auf die sie einwirken, reflektieren wiederum Strahlung, wandeln sie um und emittieren oder speichern sie. Es ist also entscheidend, wie die Oberflächen beschaffen sind. Aber welchen Unterschied macht es, ob ein Bauwerk begrünt ist oder nicht? Bekanntlich reagieren Pflanzen auf Temperatur mit Transpiration und entsprechender Kühlung dank Verdunstungskälte. Sie verbessern speziell an heißen Tagen das Mikroklima. Der Schluss liegt nahe, dass Dach- und Fassadenbegrünungen einen positiven Einfluss auf das Stadtklima haben. Die Frage lautet jedoch, wie stark dieser Einfluss ist und ob dadurch der Aufwand für Bauwerksbegrünungen gerechtfertigt werden kann. Das Institut für Ingenieurbiologie und Landschaftsbau an der Universität für Bodenkultur Wien (Boku) betreibt derzeit mehrere Projekte, um die mikroklimatische sowie bauphysikalische Wirkung und den Wasserhaushalt von Dach- und Fassadenbegrünungen zu quantifizieren. Gemeinsam mit dem Verband für Bauwerksbegrünung werden seit Januar 2011 in Zusammenarbeit mit dem Lehr- und Forschungszentrum Schönbrunn sowie dem Institut für Meteorologie an der Boku insgesamt 14 Dachbegrünungssysteme von Partnerunternehmen aus Österreich und Deutschland untersucht. Gleichzeitig werden methodisch und messtechnisch die Eigenschaften von Standarddachabdeckungen für verschiedene Arten von Flachdächern wie Kiesdach, Foliendach und Blechdach erfasst. Die Gründächer variieren in ihrer Aufbauhöhe von reduziert extensiven Varianten ab 7 Zentimeter bis hin zu reduziert intensiven Bauweisen mit 30 Zentimeter (gemäß ÖNORM L1131). Im Labor wurde für diese Gründachsysteme eine Wasserspeicherfähigkeit von 23 bis 137 Liter pro Quadratmeter festgestellt. Die Wasserspeicherfähigkeit, die für die Planung einer Regenwasserbewirtschaftung genutzt werden kann, ist also sehr variabel. Gründach als Kälte- und Wärmepuffer Beim Blechdach zeigen sich sehr starke Veränderungen im Tagesablauf. Ähnlich verhalten sich Kiesdach und extensive Dachbegrünung. Eine reduziert intensive Begrünung puffert die äußeren Witterungsverhältnisse enorm ab. Messungen des Wärmedurchflusses unter den verschiedenen Dachaufbauten im Winter 2011 lassen folgende Interpretation zu: Die konventionellen Dachabdeckungen Blech und 24 Garten + Landschaft 5/2012

24 Wärmedurchfluss bei Dachabdeckungen Konventionelle Dachabdeckungen mit Blech oder Kies zeigen kaum Wärmedämmung, während die Gründächer je nach Aufbaustärke deutlich besser dämmen. Gemessen wurde während einer Hitzeperiode im Juli Grafiken: Bernhard Scharf (5) BUs und Legenden neu anordnen!! Am größten sind die Temperaturschwankungen unter den Dachaufbauten beim Blechdach. Kiesdach und extensive Dachbe grünung weisen ähnliche Ergebnisse auf. Die reduziert intensive Begrünung puffert die äußeren Witterungsverhältnisse am besten ab. Wärmedurchfluss Blechdach Kiesdach extensive Dachbegrünung reduziert intensive Dachbegrünung Temperatur Luft, 50 cm über dem Boden Gebäudehülle mit Blechdach Gebäudehülle mit Kiesdach G. mit extensiver Dachbegrünung G. mit reduziert intensiver Dachbegrünung Temperatur, Grad Celsius Watt pro Quadratmeter Temperatur an der Abdichtungsebene Garten + Landschaft 5/

25 Einfluss von Begrünung auf die Fassadentemperatur Einfluss von Begrünung auf den Wärmedurchfluss Einfluss von Begrünung auf die relative Luftfeuchte Fassadentemperatur, Grad Celsius Wärmedurchfluss in Watt pro Quadratmeter Relative Luftfeuchte, Prozent Lufttemperatur, Grad Celsius Lufttemperatur, Grad Celsius Lufttemperatur, Grad Celsius Temperatur hinter Fassadenbegrünung Temperatur Putzfassade Wärmedurchfluss hinter Fassadenbegrünung relative Luftfeuchte vor Fassadenbegrünung Wärmedurchfluss Putzfassade relative Luftfeuchte hinter Fassadenbegrünung relative Luftfeuchte Putzfassade relative Luftfeuchte Luft Der Vergleich zur Putzfassade zeigt: Die Fassadenbegrünung kühlt im Sommer und wärmt im Winter (oben). Zudem beeinflusst sie den Wärmedurchfluss (oben Mitte) und die Luftfeuchte an der Fassade positiv (oben rechts). Kies zeigen eine kaum messbare Wärmedämmung, während die Gründächer je nach Aufbaustärke deutlich besser wärmedämmend wirken. Auch die Wasserspeicherfähigkeit von Gründächern ist wichtig für die Regenwasserbewirtschaftung von Stadtteilen. Kiesdächer sind kaum in der Lage Niederschläge zu speichern, während bei Gründächern Niederschläge gespeichert und wieder verdunstet werden. Im Winter warm, im Sommer kühl In einem Pilotprojekt in Wien wurden im Vergleich die mikroklimatischen und bauphysikalischen Eigenschaften einer fassadengebundenen Begrünung (System Grünwand) und einer herkömmlichen Putzfassade untersucht. Einige Ergebnisse der Untersuchungen: Der Vergleich der Lufttemperatur an der Putzfassade und im Luftraum zwischen Fassadenbegrünung und Gebäudewand zeigt deutlich, dass Fassadenbegrünungen im Sommer kühlend und im Winter wärmend wirken. Dies ist auch auf den Aufzeichnungen des Wärmedurchflusses klar ersichtlich. Die Pflanzen transpirieren das von der Bewässerung zugeführte Wasser je nach Außentemperatur und erzeugen somit Luftfeuchtigkeit und Kühlleistung. Die Bewässerungsmengen lassen auf die Verdunstungsleistung der Fassade schließen. An heißen Sommertagen verdunstet die 850 Quadratmeter große Living-Wall Liter Wasser, das entspricht der Verdunstungsleistung von vier hundertjährigen Buchen. Die Bäume würden allerdings das gesamte Volumen des Gebäudes in Anspruch nehmen. Kosten-Nutzen-Verhältnis Die dargestellten Messergebnisse zeigen, dass Bauwerksbegrünungen einen deutlichen Einfluss auf das Gebäude- und Stadtklima haben. Sie bestätigen beziehungsweise ergänzen damit zahlreiche Untersuchungen der Humboldt Universität Berlin oder der Universität Kassel. Aber lohnt sich der Aufwand? Wie hoch sind die Kosten im Vergleich zu den durch Bauwerksbegrü- nung vermeidbaren Schäden an Gesundheit und Eigentum? Während die Errichtungs- und Erhaltungskosten ebenso wie die vielfältigen Wirkungen von Grün an Bauwerken sehr gut erforscht sind, fehlt es an wissenschaftlichen Arbeiten, die die Gesamtheit aller Faktoren zusammenfassen und monetär bewerten. Dies liegt an den komplexen Zusammenhängen. Unter anderem stehen Medizin, Architektur, Soziologie und Versicherungsmathematik in einem durch die Pflanze verbundenen Wirkungsgefüge. Erwiesen ist, dass Bauwerksbegrünung die Ursachen für thermischen Stress, wie nächtliche Hitzeinseln, lindern kann. Auch lokale Überschwemmungen verursachen enorme Schäden, die vermeidbar wären. Außerdem steigert Grün an Gebäuden deren Wert, reduziert Luftschadstoffe, mindert Lärm, verbessert die Wärmedämmung und erhöht die Zufriedenheit sowie ganz allgemein die Lebensqualität für Fauna und Flora. Dem gegenüber stehen die zum Teil hohen Bau- und Erhaltungskosten. 26 Garten + Landschaft 5/2012

26 Mit etwa 850 Quadratmeter ist die 2010 fertiggestellte Fassadenbegrünung am Amtshaus der Magistratsabteilung 48 Abfallwirtschaft in Wien eine der größten Europas. Neben Feder- und Grasnelken wachsen viele andere Staudenund Gräserarten an der Amtshausfassade in Wien. Die begrünte Fassade mildert nicht nur Tempera - turschwankungen ab, sondern auch den Straßenlärm. Eine exakt berechnete Bilanz pro und contra Bauwerksbegrünung fehlt wie gesagt. Wie gehen also Entscheidungsträger mit dieser Frage um? Förderprogramme für Grün Sowohl auf der Ebene der Europäischen Union als auch auf der Ebene der Nationalstaaten scheint die Entscheidung für das Begrünen von Gebäuden gefallen zu sein. Die Thematik wird in verschiedenen Agenden der EU unterstützt. Förderprogramme für mehr Grün wurden ins Leben gerufen. Einige deutsche Bundesländer haben bereits eine gesplittete Abwassergebühr, die Dachbegrünungen als Kompensation für Flächenversiegelung vorsieht. In Wien bemühen sich die Behörden Bauwerksbegrünungen zu fördern. Architekturbüros entwerfen immer häufiger Bauwerke mit grünem Pelz. Der Grund für diese europäische Allianz für Grün an Gebäuden ist darauf zurückzuführen, dass die Vorteile die Nachteile insgesamt überwiegen. Garten + Landschaft 5/

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