Forschungs- und Innovationsprojekt
U-green - Bauphysikalische Bewertung von Fassaden- und Dachbegrünungen

Überblick über die Klimaforschungsstation. Im Mittelpunkt ist die begrünte Südwand zu sehen.

Die voranschreitende Klimaerwärmung und die negativen Folgeerscheinungen wie Temperaturextreme und Wassermangel mit gleichzeitigen Starkregenereignissen sind seit den letzten zwei Dekaden massiv zu spüren. Vor allen Dingen im urbanen Umfeld, welches geprägt ist durch dichte Bebauung und hochgradige Versiegelung, stellen diese klimatischen Escheinungen die dort lebende Bevölkerung vor große Probleme – vor allem im Sommer. Darüber hinaus belasten schlechtere Luftqualität, Abwärme und Lärm die Menschen in der Stadt über ein erträgliches Maß hinaus. Die Begrünung des urbanen Umfeldes stellt einen möglichen Lösungsansatz dieses Dilemmas dar.

Aber wo soll man neue grüne Inseln schaffen, wenn der Grad an Bebauung und Versieglung dermaßen hoch ist wie in den meisten Städten? An den Gebäuden selbst! Funktionales Grün an Fassaden und Dächern bietet die Lösung. Stadtplanung und -architektur fokussiert sich seit geraumer Zeit auf nachhaltige ressourcenschonende Energieeffizienz an Gebäuden und gleichzeitiger Optimierung des Wasser- und Lufthaushaltes.

Ziel des Projektes

Das Forschungsprojekt U-green befasst sich mit der bauphysikalischen Bewertung verschiedener Fassaden- und Dachbegrünungssysteme. Untersucht werden dabei praxistaugliche und planungsrelevante Wärmespeicher- und Wärmetransporteigenschaften, um Wärmedämmwirkung und Verdunstungskühlleistung von Begrünungskomponenten und -systemen zuverlässig zu bestimmen. Insgesamt soll das Projekt ein Messdatenregister produzieren, welches sämtliche thermische Effekte von Begrünungssystemen beinhaltet. Durch eine freie Zugänglichkeit dieser Daten soll es Planern ermöglicht werden, Gebäudebegrünungslösungen in deren Arbeit einfließen zu lassen und somit das volle Potential an energetischer, klimatischer sowie gestalterischer Optimierung durch Gebäudebegrünung zu nutzen.

Methoden des Projektes

In Laborversuchen werden sowohl Einzelpflanzen auf ihre Transpirationsfähigkeit als auch bepflanzte Fassadenbegrünungssysteme auf ihre Dämmwirkung untersucht. Des Weiteren wird das thermische Verhalten von unterschiedlichen extensiven und intensiven Dachbegrünungssystemen sowie von verschiedenen Fassadenbegrünungssystemen unter Realbedingungen bestimmt.

Begrünungssysteme

Es werden sechs Fassadenbegrünungssysteme getestet. Für eine vertikale Bepflanzung werden das bereits in zwei Vorgängerprojekten bewährte Gabionensystem der Firma Deutenberg Drahttechnik und vier weitere flächige Pflanzmodule verwendet. Die horizontale Bepflanzung wird durch die Verwendung des ebenfalls in zwei Vorgängerprojekten bewährten rinnenförmigen Regalsystems der Fa. Grünwand realisiert.
Zur thermischen Bestimmung der Dachsysteme werden jeweils zwei Systeme für die extensive (Fa. 6 fürs Grün und Fa. Bauder) sowie intensive (Fa. Zinco und Fa. Optigrün) Dachbegrünung getestet, die sich in ihrem Aufbau und ihrer Retentionsfähigkeit von Niederschlagswasser unterscheiden.

Pflanzen

Zu der Bestimmung der Transpirationsfähigkeit wurden Vertreterpflanzen der Fassaden- und Dachbegrünung mit verschiedenen Standortansprüchen und morphologischen sowie physiologischen Unterschieden ausgewählt.

Die Bestimmung der Dämmwirkung von verschiedenen Fassadensystemen unter Laborbedingungen wird durch eine den Realbedingungen Rechnung tragende Pflanzenauswahl durchgeführt, welche zusätzlich nach dem Aspekt des sommerlichen Überhitzungs- und des winterlichen Wärmeschutzes zusammengestellt wurde. Um das thermische Verhalten von begrünten Fassadenelementen unter realen Bedingungen zu untersuchen und mit den im Labor erhaltenen Ergebnissen zu vergleichen, werden Fassadensysteme mit der gleichen standortgerechten Pflanzenauswahl bepflanzt.

Die Retentionsfähigkeit und das thermische Verhalten von verschiedenen Dachsystemen wird durch das Bestücken mit standortgerechten Pflanzen untersucht. Diese Pflanzenauswahl lässt ebenfalls einen Vergleich mit denen im Labor erzielten Ergebnissen zu.

Projektdaten
Projektleitung: Jürgen Eppel
Projektbearbeiter: Rainer Berger, Dr. Nadja Stingl-Sinn
Projektpartner: CAE Bayern, TU Berlin
Laufzeit: 01.08.2021 bis 31.07.2024
Zuwendungsgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages