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Klug bauen
gegen die Hitze

Wie sehen einzelne Maßnahmen nun konkret aus, um intelligent gegen die Hitze zu bauen und sommertaugliche Quartiere und Gebäude zu errichten?

Grüne Infrastruktur

Zur grünen Infrastruktur zählen bepflanzte Flächen sowie Begrünungsmaßnahmen am Gebäude. Im Umfeld von Wohnen und Arbeiten erfüllt sie wichtige ökologische und mikroklimatische Funktionen. Grüne Infrastruktur hat das Potenzial einen Kühleffekt zu erzeugen und die Bildung von städtischen Wärmeinseln zu reduzieren. Bepflanzungen fördern zudem eine hohe Biodiversität und können Feinstaub binden. Im Zusammenspiel mit Wasserflächen (blaue Infrastruktur) können die Kühlwirkung zusätzlich verstärkt und gleichzeitig entsprechende Rückhalteflächen für Niederschlagswasser geschaffen werden. Nicht zuletzt kann mit Begrünungsmaßnahmen eine hohe Aufenthaltsqualität im Freien erreicht werden.

Mit der Aktivierung von Dach- und Fassadenflächen lässt sich grüne Infrastruktur gezielt erweitern. Bauwerksbegrünungen weisen zudem ein Potenzial zur Schallreduzierung auf und können den Schutz von Bauteilen (Fassadenoberflächen, Feuchtigkeitsabdichtungen beim Dach) erhöhen.

Informationen zur Bauwerksbegrünung

Gebäude Begrünung Energie. Potenziale und Wechselwirkungen. Bericht der Forschungsinitiative Zukunft Bau, Deutschland

Bericht ansehen

Leitfaden Fassadenbegrünung. Herausgeber: MA 22 – Wiener Umweltschutzabteilung – Bereich Räumliche Entwicklung und ÖkoKaufWien – AG 25 Grün- und Freiräume

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Hitze in Städten. Grundlage für eine klimaangepasste Siedlungsentwicklung. Bundesamt für Umwelt BAFU und Bundesamt für Raumentwicklung ARE, Schweiz

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GRÜNSTATTGRAU. Forschungs- und Innovations GmbH Kompetenzstelle für Bauwerksbegrünung

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bepflanzte Flächen

bodengebundene Fassadenbegrünung

wandgebundene Fassadenbegrünung

extensive Dachbegrünung

intensive Dachbegrünung

blaue Infrastruktur

Bepflanzung sorgt für Kühleffekt
Der unmittelbaren Umgebung entzieht die Bepflanzung durch Verdunstung, Photosynthese und Wärmespeicherfähigkeit Wärme und sorgt so für einen kühlenden Effekt.

  • Dachbegrünungen haben auf die bodennahe Umgebung nur dann positive Auswirkungen, wenn sie eine gewisse Höhe nicht überschreiten. Gut eignen sich dafür deshalb niedrigere, großflächige Gebäude (z.B. Gewerbehallen).

  • Der Schattenwurf von Bäumen sorgt zuverlässig dafür, dass sich Oberflächen (Boden und Gebäudeflächen) nicht so stark erwärmen.

  • Im Bereich der Gebäudehülle können Maßnahmen zur Bauwerksbegrünung ebenso einen kühlenden Effekt erzielen.
© unsplash: Anthony Ievlev
Pflanzen sorgen für einen angenehm kühlenden Effekt.

Es braucht Pflanzenarten, die mit der Zunahme von Hitzeperioden zurechtkommen und für den jeweiligen Standort geeignet sind.

Aufgepasst! Pflege und Wartung
Maßnahmen zur Pflege und Wartung sowie zur Bewässerung müssen auf alle Fälle schon in der Planungsphase mitgedacht werden. Um nicht kostbares Trinkwasser für die Bewässerung verwenden zu müssen, braucht es eine entsprechende Regenwassersammlung. Für das Bewässerungssystem sind Pumpen notwendig, die Pflege der Bepflanzung kann eine gärtnerische Betreuung notwendig machen.

Aufgepasst! Geeignete Bepflanzung auswählen
Die Auswahl geeigneter Bepflanzung ist von größter Bedeutung. Es braucht Arten, die eine hohe Kühlleistung aufweisen, mit der Zunahme von Hitzeperioden zurechtkommen und für den jeweiligen Standort geeignet sind. Bei der Auswahl von Bäumen muss insbesondere auch der Untergrund beachtet werden und die Wasserzufuhr für die Bepflanzung entsprechend mitgedacht werden. Bei Bauwerksbegrünungen kommen gestalterische Auswirkungen der Bepflanzung auf Gebäudeebene hinzu. Dazu zählen unter anderem Struktur und Wuchsverhalten der Pflanzen sowie das unterschiedliche Erscheinungsbild während der Jahreszeiten.

Gebäude sommertauglich errichten

Als allgemeiner Planungsgrundsatz auf der Ebene des Gebäudes gilt: Maßnahmen gegen die sommerliche Überwärmung sollten immer mit dem Anspruch konzipiert werden, dass aktive technische Kühlung vermieden bzw. auf das notwendigste Maß reduziert wird. Das Weglassen von technischen Kühlanlagen darf aber nicht auf Kosten des thermischen Komforts bzw. des Behaglichkeitsgefühls in den Innenräumen erfolgen. Um eine Überhitzungen in Innenräumen zu vermeiden, muss ein Gebäude also so konzipiert werden, dass der Wärmeeintrag in die Innenräume möglichst gering ausfällt und Überhitzung erst gar nicht entsteht.

Folgende Maßnahmen sind dabei wesentlich:

  • Intelligentes Gebäudedesign, insbesondere hinsichtlich Fenstergrößen und deren Orientierung
  • Gut gedämmte Gebäudehülle
  • Ausreichend Speichermasse im Gebäude
  • Passive und aktive Sonnenschutzmaßnahmen
  • Möglichkeit der Nachtkühlung
© Projekt Salamander, Planet Immobilien Gruppe, Peter Prantner
Bauwerksbegrünung und Gebäudedesign gehören aufeinander abgestimmt

Systeme zur Bauwerksbegrünung stellen eine wertvolle Erweiterung dieser Maßnahmen dar. In der Planung von Klimakonzepten für Gebäude hat sich gezeigt, dass bei Einsatz von Bauwerksbegrünung und Vegetation im Gebäudeinneren eine wesentliche bessere Energie-Performance erzielt wird, als ohne diese Maßnahmen.

Maßnahmen im Detail

Bei bodengebundener Begrünung erfolgt die Bepflanzung vom Boden aus, entweder durch direkten Bewuchs der Fassade oder durch Bewuchs auf einer Sekundärkonstruktion (Gerüst, Kletterhilfe).

WEITERE OPTIONEN ZUM FREE-COOLING
Grundwasser und auch Erdreich lassen sich in einem bestimmten Ausmaß zum Kühlen nutzen. Die Abgabe kann über die Aktivierung von Bauteilflächen (Decke, Wand) erfolgen.

Eine wandgebundene Begrünung kann über linear gereihte Gefäße in unterschiedlichen Höhen oder flächige vertikale Substratmodule erfolgen. Die Pflanzenbehälter können auf vorgehängten Konstruktionen oder auf einzelnen Konsolen unmittelbar vor der Fassade platziert sein. Der Aufwand ist wesentlich höher als bei bodengebundener Begrünung. Dies betrifft die Statik der Unterkonstruktion, die Umsetzung des Bewässerungssystems oder unter Umständen die Notwendigkeit einer Begleitheizung.

Eine wandgebundene Begrünung kann über linear gereihte Gefäße in unterschiedlichen Höhen oder flächige vertikale Substratmodule erfolgen. Die Pflanzenbehälter können auf vorgehängten Konstruktionen oder auf einzelnen Konsolen unmittelbar vor der Fassade platziert sein. Der Aufwand ist wesentlich höher als bei bodengebundener Begrünung. Dies betrifft die Statik der Unterkonstruktion, die Umsetzung des Bewässerungssystems oder unter Umständen die Notwendigkeit einer Begleitheizung.

FENSTER UND FASSADE
Ein gut gedämmtes Gebäude sorgt im Sommer für einen guten Schutz vor Überwärmung. Großen Einfluss auf die Hitzebelastung weisen die Fenster auf. Hier gilt es eine optimale Abstimmung zwischen sommerlichem Wärmeschutz, solarem Eintrag in der Heizperiode und sinnvoller Tageslichtnutzung zu finden. Fenster Richtung Osten und Westen, wo die Sonne tief steht, zählen dabei zu den kritischen Ausrichtungen. Als grobe Einschätzung gilt: ein Glasflächenanteil von über 50 % der Fassadenfläche und ein Fensteranteil Richtung Ost und West von über 40 % sind allgemein kritisch zu sehen.

SONNENSCHUTZ
Fensterflächen brauchen einen wirksamen Sonnenschutz. Dieser lässt sich in bauliche Maßnahmen (Gebäudevorsprünge bzw. Überstände) oder außenliegende Systeme (z.B. Raffstore, textile Elemente, Schiebeläden, vorgelagerte Fassadenbegrünung) unterscheiden.

SPEICHERWIRKSAME MASSE
Grenzen Bauteilschichten mit hohem Raumgewicht an Innenräume, kann diese Masse in einem bestimmten Ausmaß Wärme speichern und Temperaturschwankungen innerhalb eines Gebäudes reduzieren.

NACHTKÜHLUNG
Darunter wird ein passives Lüftungskonzept verstanden, das eine natürliche Luftströmung erzeugt: warme Luft wird über Öffnungen aus dem Gebäude transportiert und kühlere Nachtluft kann ins Gebäude nachströmen. Dazu braucht es einen entsprechenden Gebäudeentwurf, der einerseits gute Querlüftungen ermöglicht und gleichzeitig Wetter- und Einbruchschutz beachtet.

GRÜNDACH
Ein Gründach setzt über der Dachabdichtung bzw. der Dämmung an und kann extensiv oder intensiv begrünt werden. Der Unterschied liegt in der Möglichkeit der Bepflanzung und damit verbunden in der Stärke der Vegetationsschicht und der wasserspeichernden Schicht. Die große Aufbauhöhe eines intensiven Gründaches muss in der Planung entsprechend berücksichtigt werden. Die statische Belastung ist größer, was besonders bei Bestandsdächern eine Umsetzung meist unmöglich macht. Ein wesentlicher Vorteil von Gründächern gegenüber konventionell ausgeführten Dächern liegt darin, dass Niederschlagswasser zurückgehalten wird und verzögert abfließt.

FASSADENBEGRÜNUNG
Auch bei der Fassadenbegrünung wird zwischen zwei Systemen unterschieden: bodengebunden und wandgebunden.

  • 1a Extensive Begrünung,
    z.B. Sedum-Pflanzen, Flachstauden
  • Intensive Begrünung,
    z.B. Stauden, Sträucher, Bäume
  • Vegetationsschicht mit 8 – 15 cm Pflanzensubstrat bei extensiver Begrünung und 15 – 100 cm Pflanzensubstrat bei intensiver Begrünung
  • Filterschicht
  • Drän- und Wasserspeicherschicht
  • Schutzvlies
  • Wurzelfeste Folie
Vorgehängte Konstruktion mit boden- und wandgebundener Begrünung
Info

Großes Know-how in Planung und Umsetzung erforderlich

Zur Planung und Umsetzung von sommertauglichen Gebäuden, ins-besondere unter Einbeziehung von Bauwerksbegrünung braucht es großes Know-how auf dem aktuellen Stand der Technik und ein Zusammenspiel verschiedener Fachgebiete, von Architektur, Gebäudetechnik, Bautechnik, Statik bis hin zu Freiraumplanung und Botanik. Die optimale Konzeption des sommerlichen Wärmeschutzes ist, vor allem bei Nichtwohngebäuden, nur in Form einer thermisch dynamischen Gebäudesimulation möglich.