Architektur im Umbruch: die Chancen begrünter Gebäude und wie diese möglich werden.

Bauwerksbegrünung ist der sichtbarste Teil des gegenwärtigen Umbruchs in der Architektur zum „Nachhaltigen Bauen“. Die Schwierigkeiten von Pflanzen ohne natürlichen Erdanschluss ergeben sich u.a. aus hohen Gewichtslasten, Risiken durch das anhaltende Wurzelwachstum oder durch aufwendige Bewässerungssysteme.

Zudem stellt sich die Frage der langfristigen Funktionalität bei gleichzeitig vertretbarem Unterhalt. Lassen sich diese Hürden überwinden, ergeben sich fantastische Möglichkeiten den Traum von grünen und resilienten Städten Realität werden zu lassen. Ein neuartiges Vegetations- und Begrünungssystem geht einen großen Schritt in diese Richtung.

In Deutschland werden Jahr für Jahr bereits viele Millionen Quadratmeter Dachflächen extensiv begrünt. Diese Form der Bauwerksbegrünung hat sich in vielen Bebauungsplänen bei Flachdächern durchgesetzt und eine gewisse Wirkung wie Stützung der Biodiversität, Regenwasserrückhalt und Schutz der Dachabdichtungen sind langjährig erwiesen. Die Lösungen sind kosteneffizient und ermöglichen in einem begrenzten Rahmen der Flächenversiegelung entgegenzuwirken. Allerdings sind solche Dächer nach der Ausführung meist sich selbst überlassen – mit den bekannten Konsequenzen für die langfristige Funktionalität und Vitalität der Vegetation: unter anderem zugewachsene Entwässerungen, Staunässe, flächige Pflanzenausfälle, Verunkrautung oder die Dominanz einzelner Arten und damit einhergehend der Verlust der Biodiversität. Überall da, wo die extensiven Flächen von Wohnungen oder Büros aus sichtbar sind ist dies nicht nur unansehnlich, sondern auch eine vertane Chance für mehr und gesünderes Grün in unseren Städten.

Neue Nutzungskonzepte ermöglichen grüne und resiliente Städte

Um den Folgen der anhaltenden Flächenversiegelung entgegenzuwirken, sind intensive Begrünungen wesentlich wirksamer – insbesondere, da sie zu frequentierten Freiraumflächen werden. Mit intensiver Dachbegrünung können vermarktbare Flächen auf Dächern erschlossen und neue Nutzungskonzepte gestaltet werden: Urban Farming, Spielplätze, Sportgelände, kleine Parks von Hausgemeinschaften. Derzeit sind intensive Dachgärten oder vertikales Grün an Fassaden bzw. auf Balkonen oder Terrassen allerdings nur in Einzelprojekten zu finden und noch nicht als etablierter Mainstream im Planungs- und Bauträgermilieu angekommen. Die Erfahrungswerte bei Planern und Bauherren sind deshalb heute begrenzt und in Lehre sowie Studium spielt das Thema ebenfalls nur eine untergeordnete Rolle. Und das, obwohl Hundertwasser bereits vor einigen Jahrzehnten oder Le Corbusier vor noch viel längerer Zeit bereits den richtigen Weg zu grüner Architektur gewiesen haben. Für diesen Umstand lassen sich bei näherem Hinsehen allerdings konkrete Gründe identifizieren: zahlreiche Herausforderungen bei Planung und Gestaltung, ungeklärte Fragen des langfristigen Unterhalts sowie Sanierungsrisiken. Fehlfunktionen ohnehin aufwendiger Bewässerungssysteme und in deren Folge Vertrocknungsschäden an der Vegetation gehören ebenso dazu, wie der arbeitsintensive Austausch von Pflanzen, wie nach Sturmschäden oder Schädlingsbefall nötig. Insbesondere bei größeren Gehölzen – die zweifellos zu einem richtigen Dachgarten dazugehören – führt die sich ausbreitende Verwurzelung ebenfalls zu einem langfristigen Risiko. Auch sind durch die konventionell benötigten Substrataufbauten die Gestaltungsmöglichkeiten eingeschränkt: auftragende Aufbauhöhen sowie enorme Gewichtslasten limitieren die Möglichkeiten – insbesondere im Hochbau. Bisher wird das Grundproblem des Wurzelwachstums durch größere Gefäße oder höhere und großflächigere Substrataufbauten kompensiert, verbunden mit noch höheren Gewichtslasten, Platzverbrauch, Arbeitsaufwand und entsprechenden Kosten. Nichtsdestoweniger bleiben die Probleme wie Bewässerung, unterschiedlicher Wasserhaushalt verschiedener Pflanzen und das sich über die Zeit auch hier ausbreitende Wurzelwerk bestehen. Bauherren scheuen intensive Begrünungen und die damit einhergehenden Risiken somit zu Recht. 

Aber in Zeiten von einem sich verschärfenden Klimawandel, einem zunehmenden Bewusstsein für die Notwendigkeit von mehr Natur im bebauten Raum und gleichzeitig immer knapper werdendem Platz in den Städten ändern sich die Anforderungen und Bedürfnisse und eine innovativere Nutzung der vorhandenen Flächen auf Dach und an Fassaden wird zum Gebot der Stunde – weltweit.

A building like a tree – a city like a forest.

Unter diesem Motto durfte die GKR Hydro GmbH auf der Biennale di Architettura in Venedig 2016 im Rahmen der Cradle-to-Cradle Installation von Professor Dr. Michael Braungart der internationalen Architektenwelt erstmals das Grundsystem von „Schwebenden Pflanzen“ in Hydro Profi Line® Begrünungssystemen vorstellen. Ein über 10 Jahre entwickeltes und erprobtes Begrünungssystem, das die wesentlichen Herausforderungen der Bauwerksbegrünung stark vereinfacht und langfristig pflegeleichte und nachhaltige Begrünungen auf allen versiegelten und damit vergleichbaren Flächen ermöglicht. In Außen- wie in Innenbereichen, horizontal wie vertikal. Vom Aufbau her geht Hydro Profi Line® einen gänzlich anderen Weg, als die bekannten substratbasierten Lösungen: gewöhnliche Baumschulpflanzen hängen mit Ihrem (Erd-) Wurzelballen in Spezialkulturtöpfen an einer Systemscheibe über einem substratfreien Wasserreservoir mit ca. 10 cm Höhe. Unterhalb der Vegetation bildet Hydro Profi Line® ein einzigartiges Feuchteklima, das die ganz natürlichen Bedürfnisse von Pflanzen in der begrenzten Umgebung eines Gefäßes oder eines Daches optimal bedient: Sauerstoff an den Wurzeln, Feuchtigkeit, Nährstoffe. 

Zudem – und das ist der Kern der patentierten Entwicklung – veranlasst Hydro Profi Line® die Pflanzen das Wurzelwachstum auf Feinwurzeln umzustellen, ein ganz natürliches Verhalten von Pflanzen beim Erreichen von Wasser. Das primäre Ziel „gesunde und attraktive Pflanzen“ wird hierdurch gewährleistet und Wurzelverdichtungen

ausgeschlossen. Durch diesen Aufbau ergeben sich allerdings noch eine Reihe anderer, weitreichender Unterschiede. Bewässerungssysteme werden überflüssig, da sich das Wasser innerhalb vom System von alleine verteilt – auch in der vertikalen. Das heißt Ausfälle der Bewässerung sind ausgeschlossen. Die Wasserzuläufe sind so gut wie wartungsfrei. Durch die stets substratfreie und damit steuerbare Wasserebene ergibt sich auch die Möglichkeit der Regenwasser- oder Grauwasserbewirtschaftung. Die Smart City der Zukunft lässt vor Starkregenereignissen automatisch den Wasserstand auf dem Dach im Umfang des zu erwartenden Niederschlags in dann noch freie Sickerflächen, Rigolen, Zisternen oder die Kanalisation ab. Anschließend kann der (Stark-) Regen komplett auf dem Dach zurückgehalten werden. In Zeiten von zunehmenden Dürreperioden auch in Deutschland spielt umgekehrt das Speichern von punktuellen Niederschlägen und ein reduzierter Wasserverbrauch eine wichtige Rolle. Wasser entweicht nicht über die Oberfläche des Substrates, sondern kondensiert an der Systemscheibe und tropft wieder herab. Dies bewirkt einen um bis zu 80% reduzierten Wasserverbrauch. Regenwasserautarke Dachgärten werden so möglich. Die Wasserebene kann bspw. direkt auf der (biozidfreien) Dachabdichtung, in einzeln abgedichteten und eingefassten Beeten oder in Gefäßen ausgebildet werden. Wurzelschutz oder Winter-Isolierung werden nicht mehr benötigt.

Innovative Nutzung von Dachgärten, Terrassen, Fassaden und Beete als grüne und blühende Inseln der Stadt 

Für die Planung und Gebäudestatik ein ganz wesentlicher Aspekt: Hydro Profi Line® verringert die Aufbauhöhen (meist reichen schon 40 cm mit punktuellen Erhöhungen für eine sehr üppige Begrünung) und reduziert die Gewichtsbelastung um ca. 30-50%. Und trotz der geringeren „Aufbauhöhe“ existiert kein Risiko mehr durch Wurzeldruck für die Bausubstanz. Zudem besteht auch nach vielen Jahren noch die Möglichkeit, einzelne Pflanzen punktuell auszutauschen oder zu entfernen. Somit ist auch der Zugang zu einer Dachabdichtung ohne großen Aufwand gewährleistet und Bauwerksbegrünung erhält ein neues Maß an Flexibilität, Veränderbar- und Rückbaubarkeit. Hydro Profi Line® erweitert zusätzlich die Möglichkeiten bei der Pflanzenauswahl: Unterschiede im Wasserbedarf und Verdrängungswettbewerb im Wurzelbereich werden durch das System ausgeglichen. Zu guter Letzt ist die Verunkrautung stark verringert und auch das Ansiedeln von Ungeziefer und Nagetieren nahezu ausgeschlossen. 

International werden Hydro Profi Line® Systeme in Form von Aufstellgefäßen auf Terrassen und Balkonen eingesetzt, ebenso in Baumcontainern zum Vergraben oder für städtisches Grün auf unterbauten Flächen: blühender Flor in Aufstellgefäßen, Bäume und ganze Beete. Und natürlich für Dachgärten und ganzheitliche Bauwerksbegrünung mit begrünten Fassaden. Ein weiterer Anwendungsfall ist insbesondere aufgrund der Wassereffizienz Stadtbegrünung im Wüstenumfeld. Zudem im Interior Landscaping und der klassischen Bürobegrünung. 

Nutzen wir gemeinsam die Chancen dieses „technologischen“ Fortschrittes im Begrünungsumfeld und setzen die Vision von begrünten Gebäuden und Städten in die Realität um.

 

NUGNET Schweinfurt Beet Juli 20

Autor: © Tobias Fürst, Projektleiter
FotoCredits Foto: © GKR Hydro GmbH

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Beruf & Umwelt Umwelt Schwebende Pflanzen für Dachgärten und Fassade