Grüne Klima-Anlagen für die Stadt

26.05.2020
Architektur

Begrünungen von Dächern und Fassaden tragen dazu bei, nicht nur die Gebäude selbst zu kühlen, sondern auch ihre Umgebung. Best Practice-Beispiele aus dem In- und Ausland.

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Begrünungen von Dächern und Fassaden tragen dazu bei, nicht nur die Gebäude selbst zu kühlen, sondern auch ihre Umgebung. Grüne Klima-Anlagen: Wir zeigen Best Practice-Beispiele aus dem In- und Ausland.

Mit dem Klimawandel und einem stetigen Anstieg der Durchschnittstemperaturen sind Begrünungen von Gebäudeflächen sprichwörtlich auf jeden Fall ein heißes Thema. In den kommenden 50 Jahren soll sich schließlich der Kühlenergiebedarf bei Gebäuden fast verdreifachen, prognostizieren Experten.

Die Frage ist nun: Wie kann man die gefühlte Temperatur senken, sodass die Sommer erträglich und angenehm bleiben?

Eine beliebte Möglichkeit, Erfrischungszonen in der Stadt zu schaffen, sind Konzeptionen mit Wasser wie zum Beispiel Stadtstrände, Badeschiffe oder Sonnenterrassen direkt an Flüssen.

Mit baulichen Maßnahmen und einem gezielten Einsatz von Pflanzen, die zum einen Schatten spenden und zum anderen Gebäude vor zu viel Hitzeentwicklung schützen, erzielt man folglich nachhaltige Effekte, die zu coolen Ergebnissen führen.

Grüne Klima-Anlagen in der Stadt
Vertikale Gärten und Rooftop-Bepflanzungen verbessern die Gebäudetemperatur und das Mikro-Klima. (c) Daniel Zimmer

Photosynthese kühlt natürlich

Begrünungen von Gebäuden – ob auf Fassaden, Dächern oder rund um die Gebäude – wirken wie natürliche Klimaanlagen. Pflanzen betreiben mit Hilfe der Sonne Photosynthese und produzieren dadurch nicht nur Sauerstoff, sondern verdampfen auch Wasser. Dabei entziehen sie der Umgebung Energie, wodurch der Kühlungseffekt entsteht.

Vera Enzi von GRÜNSTATTGRAU

„Unbegrünte Gebäudeoberflächen werden tagsüber deutlich heißer als die Umgebungsluft und strahlen diese Hitze dann auch noch über Stunden bis in die Nacht ab“, sagt Vera Enzi, Geschäftsführerin des Wiener Innovationslabors GRÜNSTATTGRAU, das sich auf die Begrünung von urbanen Hitzeinseln spezialisiert hat. Urbane Hitzeinseln enstehen vor allem durch versiegelte Flächen.

Blattoberflächen hingegen erhitzen sich nur unwesentlich mehr als die Umgebungsluft selbst. Damit unterstützen sie ein angenehmes Klima – sowohl im Gebäude selbst als auch in seiner Umgebung.

Mit Pflanzen um bis zu 13 Grad kühler

Erhebungen haben ergeben, dass mit Begrünungen und ihren natürlichen klimatischen Effekten die gefühlte Temperatur bis zu 13°C gesenkt werden kann. Die gefühlte Temperatur setzt sich neben der tatsächlichen Temperatur, die am Thermometer abgelesen werden kann, schließlich aus weiteren Faktoren wie Wind, Luftfeuchtigkeit oder Beschattung zusammen.

Entscheidend für die Auswahl der passenden Pflanzen und ihren Rankhilfen ist außerdem die Art der Fassade und die Umgebung des Gebäudes. Als Kosten kann man je nach System ab 700 Euro pro Quadratmeter kalkulieren, aufwändigere Konstruktionen reichen folglich bis 1.000 Euro und mehr.

In diesem Beitrag lesen Sie alle wichtigen Basis-Informationen zur Begrünung von Fassaden und Gebäuden.

Es gibt 3 Arten für grüne Klima-Anlagen von Gebäuden:

1. Bodengebundene Begrünung

Bei der einfachsten Kategorie der Fassadenbegrünung werden die Wurzeln direkt in der Nähe des Gebäudes eingebracht. Die Pflanzen ranken dabei quasi an der Wand des Gebäudes nach oben.

Grüne Klima-Anlagen in der Stadt.
Roter und grüner Efeu rankt am Conservatoire Niedermeyer entlang von Rankseilen in die Höhe. (c) Conservatoire Niedermeyer

In dieser Gruppe unterscheidet man zwei Arten: Zu den Selbstklimmern zählen Pflanzen wie Efeu oder Veitschi (Wilder Wein). Sie benötigen daher keine Rankhilfe und haften selbst an der Mauer.

Die Gerüstkletterpflanzen können nicht selbst klettern, sondern brauchen eine Rankhilfe. Dafür kommen Seile, Spaliere oder Netze in Betracht.

Vorteil: Gerüstkletterpflanzen können im Sommer optimal auch für Sonnenschutz und Beschattung sorgen. Im Winter werden durch den Laubwurf sogar solare Gewinne ermöglicht!

2. Fassadengebundene Begrünung

Bei dieser aufwändigeren Variante haben die Pflanzen selbst keinen Kontakt zum Boden. Sie sind direkt an der Fassade angebracht.

Beim Gebäude der MA 48 in Wien kam auf 850 m2 fassadengebundene Begrünung mit 2.850 Laufmetern Pflanzentrögen aus Aluminium zum Einsatz. (c) GRÜNSTATTGRAU

Bei den vorgelagerten Systemen wird die Pflanzfläche samt den Trögen und Regalen der Fassade vorgelagert.

Bei den integrierten Systemen wird die Pflanzfläche als hinterlüftetes System direkt in die Oberfläche der Fassade integriert.

Fassadengebundene Begrünungen erbringen schließlich die vollumfassende Leistung einer Fassaden-Dämmung inklusive. Sie werden in der Regel durch Sensorik voll automatisch überwacht und versorgt. Smarte Grün-Fassaden kann man mittels Apps am Handy begleiten und steuern.

3. Dachbegrünungen

Dachbegrünungen bringt man direkt auf den Dächern der Gebäude an. Sie können aber auch als grüne Dachgärten angelegt werden, die von den Menschen auch als Erholungszone genutzt werden können.

Auch Dachgärten mit Urban Farming-Charakter sind beispielsweise eine innovative Möglichkeit, die ansonsten ungenutzte Fläche von Flachdächern gleich vielfach zu nutzen.

Grüne Klima-Anlagen in der Stadt.
Das Dach des Landesklinikums Innsbruck wurde umfangreich begrünt. (c) GRÜNSTATTGRAU

Inspiration gefällig? Wir zeigen Projekte aus der Praxis, die Nachahmungseffekte haben.

Aus der Fassade des Boutique-Hotels Stadthalle sprießen unter anderem Walderdbeeren heraus.
(c) Dachgrün

1. Boutique-Hotel Stadthalle

Das Projekt:

Der Vertikalgarten an der Außenfassade erfreut die Hotelgäste. Sie können sogar direkt vom Fensterbrett frische Erdbeeren naschen! Auch für die Anrainer ist die vielseitig und kreativ bepflanzte Fläche von 120 Quadratmetern schließlich ein Gewinn für die Sinne.

Besonderheiten:

Das Gesamtkonzept des Boutique-Hotels mit seinen teilweise „hängenden Gärten“ zielt also auf Nutzung nachhaltiger Ressourcen und Einsatz von Begrünungstechnologien ab. Im Zuge der Fenster-Sanierung wurde der bestehende wilde Wein im Innenhof erhalten.

Auf einem niedrigeren Gebäudeteil im Innenhof hat man ein idyllisches Lavendel-Rosendach gepflanzt. Die Hotelgäste können die Erdbeeren einfach essen und das macht das Projekt besonders speziell.

Verwendete Pflanzen:

Die ausgesuchten Pflanzen sind mehrjährige Staudenarten wie beispielsweise Storchenschnabel, Pupurglöckchen, Lavendel, Walderdbeeren, selbstklimmende Kletterpflanzen wie Efeu, Wilder Wein und Kletterhortensie.

Bewässerungssystem:

Die Steuerung der etagengeführten Tröpfchenbewässerung erfolgt dementsprechend über Bodensensoren mit Bodenfeuchtemesspunkt und getrennter Temperaturmessung.

Im Stücki Einkaufszentrum in Basel wurden bodengebundene Systeme verwendet.
(c) GRÜNSTATTGRAU

2. Stücki Einkaufszentrum in Basel

Das Projekt:

An der Eingangsfront des Einkaufszentrums überlagert eine Schicht aus verschiedenen rankenden Kletterpflanzen, Gehölzen und Blühstauden die weiße Gebäudeoberfläche.

Die Pflanzen wurden dabei in Trögen am Boden und mittels Rankhilfen an der Fassade angebracht. Die Seitenfassaden sind ebenfalls bodengebunden mit verschiedenen schlingenden und windenden Kletterpflanzen bewachsen. Auch das Dach ist artenreich begrünt.

Besonderheiten:

Die Begrünung in herkömmlichen Pflanztrögen ist losgelöst von der Fassade und daher einfach zugänglich. Sie hat den Vorteil, dass der Unterhalt und Ersatzpflanzungen einfach und für Schweizer Verhältnisse kostengünstig erfolgen können.

Verwendete Pflanzen:

Auf 700 Quadratmetern kamen 23 verschiedene Gehölzarten und Kletterpflanzen – sowohl Schlinger als auch Winder, die für Seile geeignet sind, zum Einsatz. Unter anderem zum Beispiel Geißblatt, Blauregen, Waldrebe, Wilder Wein, Architektentrost, Pfeifenwinde und Trompetenblume.

Bewässerungssystem:

Die Bewässerung erfolgt automatisch mittels Zeitschaltuhr über Tropfschläuche. Anhand von Frostwächtern verhindert man dadurch eine unerwünschte Bewässerung in den Wintermonaten.

Grüne Klima-Anlagen in der Stadt.
Das Gymnasium in der Kandlgasse in Wien setzt auf eine Vielfalt an Pflanzen in den Innen- und Außenräumen. (c) TU Wien

3. Gymnasium Kandlgasse

Das Projekt:

Als Versuchsobjekt diente die Schule GRG 7 in der Kandlgasse in Wien. An der Wiener Schule wurden dazu gemeinsam mit der TU Wien im Rahmen des Projektes „Grüne Schulen“ unter Einbindung von Schülern unterschiedliche Gebäudebegrünungs-Systeme, Pflanzen- und Substratarten untersucht. 

Auf dem Altbau mit Flachdächern in einer versiegelten Umgebung wurden schließlich verschiedene Versuchsflächen aufgebaut und diese mit Messtechnik ausgestattet.

Besonderheiten:

Grundlage war aber, die Schüler miteinzubeziehen und damit ein Bewusstsein für die Effekte der Gebäudebegrünung und deren positive Auswirkungen auf die Umwelt zu schaffen. Außerdem wurden mehrere Systemlösungen integriert und wissenschaftlich untersucht.

Die Pflanzen wurden sowohl außen an der Fassade als auch innen in den Klassenräumen angebracht. Die Schüler berichteten schließlich von einem gesteigerten Wohlbefinden und einer besseren Konzentrationsfähigkeit durch die grünen Wände in den Klassenzimmern.

Grüne Wände in den Klassenzimmern sorgen für gutes Klima und bessere Konzentration.
(c) TU Wien

Verwendete Pflanzen:

Im Innenraum wurde eine Mischung beispielsweise aus Efeutüte, Grünlilie, Blattfarne, Bogenhanf und Drachenbaum verwendet. Im Außenraum dagegen Bergenie, Elfenblume, Farne, Taubnessel, Vergissmeinicht, Lerchensporn, Pfennigkraut oder Purpurglöckchen.                                       
Am Dach haben sich dementsprechend folgende Pflanzen etabliert: Kelch-Steinkraut, Berg-Steinkraut, Gewöhnliches Ruchgras, Frühlings-Segge, Kleb-Hornkraut, Hungerblümchen, Echter Schaf-Schwingel, Milder Mauerpfeffer, Leimkraut, Früher Ehrenpreis uvm.

Das Dach des Turnsaales wurde komplett und teils in Kombination mit einer Photovoltaik-Anlage begrünt.

Die Pflanzen im Klassenzimmer werden erfolgreich in den Unterricht integriert.
(c) TU Wien

Bewässerungssystem:

Die Bewässerung erfolgt über ein automatisches Tropfbewässerungssystem, das dabei mit einem Bewässerungscomputer gesteuert ist. Ein Frostsensor unterbricht die Bewässerung bei weniger als +5°C. 

Die Düngung mit Flüssigdünger erfolgt dazu automatisch über das Bewässerungssystem. Die Steuerung eines der Systeme kann über eine App durchgeführt werden, wenn eine Internetverbindung vorhanden ist.

Grüne Klima-Anlagen in der Stadt.
Mitarbeiter des Science Towers Graz ernten frisches Gemüse.
(c) Joanneum Research LIFE

4. Smartcity Rooftop-Farming Graz

Das Projekt:

Gemeinsam mit dem Joanneum Research LIFE Institut und den Partnern aus Wirtschaft, Wissenschaft und dem Bildungsbereich wird seit Herbst 2018 am Dach des Science Tower Graz ein „Urban Farming Projekt“ entwickelt. 

Smart City Rooftop Farming in Graz ist das erste Dachgarten-Biosphärenprojekt Österreichs, das in diesem Sinne auf die Produktion von Nahrungsmitteln in unmittelbarer Nähe zu den Konsumenten im urbanen Raum setzt.

Es fördert neben kurzen Transportwegen und dem positiven Effekt auf das Mikroklima der Stadt folglich auch die Zustimmung der Menschen zu lokal produzierten Nahrungsmitteln. Parallel zu den knapper werdenden Flächen für die Bewirtschaftung, eröffnen Dachflächen schließlich neue Ressourcen.

Besonderheiten:

Junge Männer und Frauen aus dem Jugend-Beschäftigungsprojekt tag.werk der Caritas bewirtschaften Gartenflächen auf dem Dach des Science Tower.

Die Ernte wird von den Mitarbeitern des Joanneum Research Life sowie den weiteren Mitarbeitern des Science Towers konsumiert, die ein Ernteabo abgeschlossen haben.  Ebenso besteht eine Kooperation mit dem Haubenlokal „Streets“ im unmittelbaren Umkreis in der gleichen Straße.

Verwendete Pflanzen:

In 19 Beeten bzw. knapp 100 Quadratmetern wachsen unter anderem diverse Salate sowie Paprika, Tomaten und Gurken. Die Salate können aufgrund der speziellen Anordnung der Fassaden sowie der angrenzenden Glaswände auch im Winter angebaut und geerntet werden.

Regionale Ernte und gutes Klima: Das Smart City Rooftop Farming Graz punktet vielfältig.
(c) Joanneum Research LIFE

5. Begrüntes Parkhaus in Rotterdam

Grüne Klima-Anlagen in der Stadt.
Das Parkhaus im Zentrum von Rotterdam beherbergt lebendiges Grün auf 1.950 Quadratmetern. (c) GRÜNSTATTGRAU

Das Projekt:

Das Parkhaus im Zentrum von Rotterdam besteht aus fünf Etagen mit neun Parkdecks und bietet Platz für 400 Autos und 480 Fahrräder. Ursprünglich sollte bereits abgerissen werden, doch die Maarsen Groep beauftragte im Rahmen des angrenzenden prestigeträchtigen Neubauprojekts First Rotterdam Van Mourik Architecten in Den Haag mit der Entwicklung eines nachhaltigen Garagenrenovierungsplans.

Damit wurde eine Parkgarage entwickelt, die mit lebendigem Grün auf 1.950 Quadratmetern Fläche umhüllt ist und zur Reduktion der Feinstaubbelastung in der Innenstadt beiträgt.

Verwendete Pflanzen:

Für die grüne Ummantelung wurden 650 Fertighecken mit der immergrünen Efeusorte Hedera helix „Woerner“ in zwei verschiedenen Höhen von 1,8 m und 2,2 m an einer Stahlkonstruktion angebracht. Der angrenzende Hof wurde ebenfalls renoviert und ein Garten mit breiten Wegen, Rasenflächen und Ziergräsern angelegt.

Bewässerungssystem:

An den Wurzeln der Pflanzen wurden Sensoren angebracht, die permanent Informationen an ein computergesteuertes Bewässerungssystem übermitteln, das zum Teil Niederschlagswasser verwendet und die Pflanzen mit den richtigen Nährstoffen versorgt.

Am Institut für Bauphysik in Wien sorgen 20 Arten von Kletterpflanzen für gutes Klima.
(c) Christo Libuda, Lichtschwärmer

6. Institut für Physik, Humboldt Universität Berlin

Das Projekt:

20 Arten von Kletterpflanzen wurden in 150 Trögen an neun unterschiedlichen Fassaden gepflanzt. Bei der Auswahl der Kletterpflanzen wurde besonderer Wert auf Arten gelegt, die unter den extremen Bedingungen in Trögen wachsen können.

Verwendete Pflanzen:

Von den verwendeten unterschiedlichen Kletterpflanzen hat sich der Blauregen und die Pfeifenwinde am besten entwickelt. Eine spezielle Form der Anstaubewässerung und zwei unterschiedliche Substrate sind vergleichend verwendet worden.

Zum Ausgleich von Temperaturschwankungen und zum Schutz gegen tiefe Temperaturen im Winter wurden die Tröge gedämmt.

Besonderheiten:

Die Fassadenbegrünung steht im unmittelbaren Zusammenhang mit der energetischen Optimierung des Gebäudes. Im Sommer ist die Fassade begrünt und bietet einen aktiven Sonnenschutz, während das Sonnenlicht im Winter die Glasfassade ungehindert passieren kann.

Ein zweiter Effekt ist die Erzeugung von Verdunstungskälte zur Verbesserung des Mikroklimas innerhalb des Gebäudes und im unmittelbaren Gebäudeumfeld.

Bewässerungssystem:

Regenwasser wird in Zisternen automatisch in einem 5-Minutenraster über speicher-programmierbare Steuerung gesammelt und für die Bewässerung verwendet. Über die Gebäudetechnik wird auch die Düngung automatisiert gesteuert.

Grüne Klima-Anlagen in der Stadt.
Der Tower Flower in Paris zeigt übergroße Blumentöpfe an der Fassade. (c) Edouard François

7. Tower Flower Paris

Das Projekt:

Das Pariser Wohnhaus „Tower Flower“ ist ein frühes Beispiel für begrünte Fassaden und einer der ersten sozialen begrünten Wohnbauten. Es versteht sich als grüne Insel mitten in der Stadt, bei dem Stadt und Natur miteinander verschwimmen. 

Besonderheiten:

Architekt Edouard Francois hat bereits während des Bauprozesses 380 Stück ein Meter hohe Pflanzentöpfe in die Fassade integriert, aus denen Bambus wächst. Die Töpfe sind Elemente der Fassade und sind Pariser Blumenkästen nachempfunden.

Es sieht so aus, als würden sie wie auf einem Balkon frei stehen, tatsächlich aber sind sie fix in die Gebäudestruktur integriert

Verwendete Pflanzen:

Bambus in 380 Blumentöpfen, die jeweils etwa einen Meter hoch sind.

Bewässerungssystem:

Eine automatische Bewässerungsanlage bereitet Regenwasser auf.

Mehr Ideen, Projekte und Informationen finden Sie unter www.gruenstattgrau.at.

Titelbild (c) Don Tesar / GRÜNSTATTGRAU

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