Forschungsprojekt
Klima-Forschungs-Station – Entwicklung und Optimierung begrünbarer Klimafassaden

Gesamtaufnahme der Klima-Forschungs-Station mit Winterlinde und Fassadenprüfstand.
Wandgebundene Fassadenbegrünung wird oftmals erst nachträglich an das Bauwerk angebracht. Wenn die Begrünung bereits bei der Hochbauplanung berücksichtigt wird, kann eine "vernetzte" Fassaden-Systematik entstehen, die Gebäudetragwerk, Wärmedämmung, Pflanzentragwerk und Vegetation zum Nutzen aller am Bau Beteiligten integriert und damit optimiert.
Vor allem dort, wo in unseren Städten dicht gebaut und hochgradig versiegelt wird, sind die negativen Folgewirkungen der fortschreitenden Klimaerwärmung geprägt durch Temperaturextreme und Wassermangel heute schon überproportional spürbar. Auch immissionsrelevante Größen, wie z. B. Luftqualität, Abwärme und Lärm erreichen meist deutlich höhere Werte als im weniger besiedelten Umland. Dies ist für die Menschen von elementarem Interesse, da heute bereits 74 % der Bevölkerung in deutschen Städten lebt. Abhilfe tut also Not! Die Optimierung des Wasser- und Lufthaushaltes urbaner Räume genießt neben der Energieeffizienz in der Architektur und Stadtplanung schon jetzt oberste Priorität. Erfreulich, dass man sich in diesem Zusammenhang auch immer mehr auf Wohlfahrtswirkungen, die von Pflanzen ausgehen, rückbesinnt. Funktionales Grün in Kombination mit innovativen Fassadenmaterialien gilt auch im Hinblick auf die Förderung biologischer Vielfalt und nachhaltige Nutzung ihrer Bestandteile zu den hoffnungsvollen "grünen" Technologien. Für eine angestrebte qualitativ hochwertige Umsetzung bedarf es ganzheitlicher Konzepte, die disziplinübergreifendes Fachwissen bündelt und in Form praxisgerechter Anwendungsbeispiele Fassadenlösungen zur Optimierung energetischer, klimatischer und gestalterischer Potenziale aufzeigt.

Zielsetzung

Ziel der Klima-Forschungs-Station ist es, mit innovativen Fassadenmaterialien und Kühlkomponenten in Kombination mit standortgerechten Begrünungssystemen mit hoher Verdunstungsleistung ein energetisch und physiologisch günstiges Mikroklima an der Fassade zu erzeugen, welches einen nachhaltigen Beitrag zur Klimamäßigung und Steigerung der Biodiversität im Siedlungsbereich leisten kann. Darüber hinaus sollen die Systeme so konzipiert werden, dass die Nutzung in Herstellung und Unterhalt später auch wirtschaftlich angemessen erscheint.

Versuchsaufbau

An den Fassadenprüfständen werden ein flächiges Vliessystem der Vertiko GmbH und ein rinnenförmiges Regalsystem „grünwand klimafassade“ des Herstellers Tech Metall Erzeugungs- und Handel u. Montage GesmbH getestet. Beide Systeme sind in bewegliche Rahmengestelle eingehängt, um verschiedene Abstände zwischen Begrünung und Fassade einzustellen. Die Begrünungsvarianten werden mit verschiedenen bautechnischen Fassadenvarianten kombiniert. Bauseits werden zusätzlich eine schaltbare Wärmedämmung und eine fassadennahe Warmluftzufuhr über passive Wärmerohre erprobt.
Die standortgerechte Pflanzenauswahl berücksichtigt die südliche und westliche Exposition der Fassadenprüfstände. Das Artenreservoir umfasst insgesamt 12 Pflanzenarten mit vergleichbar hohem Wasser- und Nährstoffbedarf. Es wurden sowohl immergrüne als auch laubabwerfende Pflanzen eingesetzt. Dies ermöglicht eine partielle ganzjährige Begrünung. Damit können auch winterliche Eigenschaften von Begrünung, zum Beispiel ein zusätzlich isolierender Effekt, untersucht werden.

Folgende Arten werden im Versuch eingesetzt:

  • Aster divaricatus 'Tradescant' (Weiße Wald-Aster)
  • Bistorta amplexicaulis 'Blackfield' (Kerzen-Wiesenknöterich)
  • Campanula poscharskyana 'Blauranke' (Hängepolster-Glockenblume)
  • Chrysogonum virginianum (Goldkörbchen)
  • Geranium macrorrhizum 'Czakor' (Balkan-Storchschnabel)
  • Hakonechloa macra 'Aureola' (Japangras)
  • Heuchera Hybride 'Chantilly' (Purpurglöckchen)
  • Hosta lancifolia (Lanzenblatt-Funkie)
  • Nepeta 'Walker's Low' (Katzenminze)
  • Sesleria heufleriana (Grünes Kopfgras)
  • Waldsteinia geoides (Ungarwurz)
Ab Mitte Mai 2018 sollen die Fassadenprüfstände erste Ergebnisse liefern.
Unterschiedliche Begrünungsstrategien: als Regalsystem mit verfüllten horizontalen Rinnen (links) oder als flächiges vlieskaschiertes substratbefülltes Vertikalsystem (rechts).

"grünwand klimafassade" und "Vertiko"

Die Unterkonstruktion ist Anfang Juni deutlich in den Hintergrund getreten. Schon nach wenigen Wochen liefern die Pflanzen an beiden Begrünungssystemen einen optisch ansprechenden, annähernd flächigen Gesamteindruck.

Begrünungssysteme

Die Klima-Forschungs-Station Mitte Mai 2018. Links zu sehen ist der flächig bewachsene nach Westen ausgerichtete Fassadenprüfstand mit beiden Begrünungssystemen. Die Winterlinde (Tilia cordata) gibt auf der LWG-Homepage Auskunft über Temperaturen an Blättern, Stamm und Stammfuß.

Klima-Forschungs-Station auf der LGS

Übersichtsplan der Klima-Forschungs-Station am Hubland in Würzburg.

Übersichtsplan

Schematischer Schnitt durch die unterschiedlich aufgebauten Fassadenprüfstände an den Klimahäusern Süd und West.

Schematischer Schnitt

Projektpartner

Bei der Klima-Forschungs-Station handelt es sich um ein Gemeinschaftsprojekt der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG) mit den Bauphysikern des Bayerischen Zentrums für angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern) am Standort Würzburg. Zudem ist die Klima-Forschungs-Station Teil der Landesgartenschau Würzburg 2018. In diesem Rahmen soll dem Besucher das Potential unterschiedlicher Fassadenkonstruktionen mit verschiedenen Grünelementen anschaulich demonstriert sowie deren Wirkungen auf die Umgebung und das eigene Wohlbefinden fühlbar und erlebbar gemacht werden.

ZAE Bayern e.V. Externer Link

Projektdaten
Projektleitung: Jürgen Eppel
Projektbearbeiter: Johanne Bohl
Projektpartner: ZAE Bayern
Laufzeit: 01.04.2017 bis 31.03.2020
Finanzierung: Bayer. Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Förderkennzeichen: KL/17/04