Forschungs- und Innovationsprojekt
Klima-Forschungs-Station – Artenreiche grüne Gebäudehüllen

Rinnen und Gabionensystem mit bienenfreundlichen Pflanzen von trockenen Standorten und integrierten Nisthilfen für Wildbienen und Co.

Fassadenbegrünungsmaßnahmen erfolgen bisher meist im Hinblick auf optische Aspekte, Funktionalität, Pflegeextensivität und Klimawirksamkeit. Dabei könnten vormals unbelebte, überhitzte Gebäudefassaden bei entsprechender Gestaltung zusätzlich einen vielfältigen Lebensraum für Pflanzen und Tiere bieten. Hierbei ist vor allem die Bedeutung für Bestäuberinsekten ins Besondere für Wildbienen hervorzuheben. Stabile Populationen können sich nur etablieren, wenn durch eine reich- und langblühende Bepflanzung die Nahrungsgrundlage gesichert ist und gleichzeitig Habitatstrukturen für den Nestbau zur Verfügung stehen.

Ziel des Projektes

Ziel unseres Forschungsprojekts ist es, ein Gestaltungskonzept für Fassadenbegrünungen zu entwickeln, das Wildbienen im städtischen Raum fördert. Die zentralen Elemente sind die Erprobung von bienenfreundlichen Pflanzenarten für den Extremstandort Fassade und die Entwicklung von Nisthilfen, die einfach in Systeme für wandgebundene Fassadenbegrünungen integrierbar sind. So können Wandbegrünungen in Zukunft neben ihren zahlreichen klimatischen und energetischen Vorteilen auch ihre positive Wirkung auf die urbane Biodiversität entfalten.

Methoden des Projektes

Begrünungssysteme

Zwei Begrünungssysteme mit unterschiedlicher Ausrichtung der Pflanzfläche sollen getestet werden. Im Gabionensystem werden die Pflanzen in der Vertikalen gepflanzt, im rinnenförmigen Regalsystem kommt eine horizontale Pflanzfläche zum Einsatz. Beide Systeme sind wandgebunden, sodass der Wurzelraum, die Bewässerung und die Nährstoffzufuhr im Begrünungssystem selbst erfolgen. Solche Systeme ohne Bodenanschluss sind vor allem im versiegelten Stadtumfeld relevant.

Drahtkörbe (Gabionen) die mit Vlies ausgeschlagen und mit Substrat gefüllt sind stehen zum Bepflanzen im Gewächshaus bereit.

Gabionen leer

Fertig bepflanzter Drahtkorb mit unterschiedlichen fein blättrigen Pflanzenarten, die diagonal angeordnet sind.

Frisch bepflanzte Gabione

Rinnensystem Grünwand mit horizontaler Pflanzfläche. Das Substrat wird von oben in die Rinnen gefüllt und über ein Schlauchsystem bewässert.

Rinnensystem Grünwand

An der Wand des Westhauses sind 10 bepflanzte Rinnen übereinander hängend installiert. Vor der Begrünung befinden sich mittig die Messfühler.

Bepflanztes Rinnensystem

Bepflanzung

Die Begrünungssysteme werden unter dem thematischen Schwerpunkt ‚Biodiversität in der Stadtökologie‘ standortgerecht und bienenfreundlich bepflanzt. An Fassaden mit Ausrichtung nach Süden wird in Hinblick auf die zunehmende Wasserverfügbarkeitsproblematik und die starke Sonnenexposition ein trockener Standort simuliert. Bisher wurden hier 23 Pflanzenarten erprobt, die an die Lebensbereiche Steinlage und Freifläche mit trockenem Boden angepasst sind. An Fassaden mit Ausrichtung nach Westen, die teilweise von einem Baum beschattet werden, wird ein frischer Standort simuliert. Hier wurden bisher 22 Pflanzenarten erprobt, die an die Lebensbereiche Steinlage, Freifläche und Gehölzrand mit feuchtem Boden angepasst sind.
Bei der Auswahl der Stauden sind neben der Bienenfreundlichkeit und Anpassung an die Standorte noch Winterhärte, kompakter Wuchs und die Blühperiode von zentraler Bedeutung. Durch lange, sich überschneidende Blühperioden soll die Nahrungsversorgung für Wildbienen und andere Bestäuber zwischen März und Oktober sichergestellt werden.

Pflanzen für den trockenen Standort (Südfassade)

Das Bild zeigt die wollig behaarte Blattrosette von Achillea tomentosa, der Teppichgarbe in der Aufsicht. Im März sind noch keine Blüten angesetzt.

Achillea tomentosa 'Aurea'

Eine Goldquirlgabe mit minzgrünen, federartigen Blättern ist in einer Rinne gepflanzt.

Achillea clypeolata 'Moonshine'

Eine einzelne Pflanze von Alyssum montanum, dem Bergsteinkraut im Topf stehend. Die gelben Blüten stehen endständig an den Trieben.

Alyssum montanum 'Berggold'

Eine einzelne üppig beblätterte Pflanze der Anemone blanda, der weißen Strahlenanemone im Topf. Die Blüten sind im April bereits abgeblüht.

Anemone blanda 'White splendour'

Eine große, gelbe Blüte des Ochsenauges, auf dem eine kleine grünen Wanze sitzt, im Hintergrund ist grünes Laub der Pflanze zu sehen

Buphthalum salicifolium

Eine einzelne Pflanze der kleinblütigen Bergminze, Calamintha nepeta im Topf. Die jungen, frisch grünen Triebe sind noch klein und blühen noch nicht.

Calamintha nepeta 'Triumphator'

Eine einzelne üppig grüne Pflanze der Dalmatiner Polster-Glockenblume Campanula portenschlagiana. Im April sind noch keine Blütenansätze zu sehen.

Campanula portenschalgiana

Eine einzelne Pflanze der Silberflockenblume Centaurea bella im Topf. Die gefiederten Blätter sind grau behaart.

Centaurea bella

Eine einzelne Pflanze der Karthäuser Nelke Dianthus carthusianarum im Topf. Der grasbüschelähnliche Habitus hat noch keine Blüten angesetzt.

Dianthus carthusianarum

Die grünen, harten Blätter der spanischen Edeldistel wachsen aus der Gabione, die mit schwarzem Vlies ausgekleidet ist

Eryngium bourgatii

Eine einzelne Pflanze der mandelblättrigen Wolfsmilch Euphorbia amygdaloides im Topf. Die grün-gelben Blüten bilden einen Kontrast zu den roten Stängeln und den dunkelgrünen, lanzettigen Blättern.

Euphorbia amygdaloides 'Purpurea'

Einzelne Pflanze des Blutroten Storchschnabels, Geranium sanguineum im Topf. Die sommergrünen, tief eingeschnittenen Blätter sind lang gestielt.

Geranium sanguineum 'Elsbeth'

Ein kleiner Busch eines Zwerg-Ysop ist in einer Rinne verpflanzt

Hyssopus officinalis ssp. aristatus

Einzelne Pflanze der immergrünen Schleifenblume Iberis sempervirens im Topf. Die weißen doldenförmigen Blüten leuchten kontrastreich zum dunkelgrünen Laub.

Iberis sempervirens 'Appen Etz'

Einzelne Pflanze der schwertblättrigen Alants Inula ensifolia im Topf. Der grasbüschelförmige Habitus hat noch keine Blüten angesetzt.

Inula ensifolia

Einzelne Pflanze des weißen Zwerg-Lavendels Lavandula angustifolia 'Nana alba'. Die lanzettigen Blätter sind gräulich bereift, Blüten sind noch nicht angesetzt.

Lavandula angustifolia 'Nana alba'

Eine einzelne Pflanze des Hornklees Lotus corniculatus im Topf in Aufsicht. Blüten haben noch nicht angesetzt.

Lotus corniculatus

Eine einzelne Pflanze der Bastard-Katzenminze Nepeta faassenii 'Senior' im Topf. Blüten haben noch nicht angesetzt.

Nepata faassenii 'Senior'

AT fehlt- nachtragen!

Ononis natrix

Einzelne Pflanze des auch als Majoran bekannten gewöhnlichen Dost im Topf. Blüten haben noch nicht angesetzt.

Origanum vulgare 'Compactum'

Einzelne gelb blühende Pflanze des Frühlingsfingerkrautes Potentilla neumannia im Topf.

Potentilla neumannia

Im Vordergrund sind einige Zweige des blassgrünen Lavendels, im Hintergrunde eine Nisthilfe und das schwarze Vlies einer Gabione

Salvia officinalis 'Nana alba'

Ein blühender Thymian mit einigen lila Blüten und sattgrünem Laub

Thymus pulegoides

Auflistung der 16 Pflanzenarten für den trockenen Standort. Blütezeit und Farben sind grafisch dargestellt und reichen vom Frühjahr mit weißblühender Schleifenblume und Frühlingsanemone über den Sommer mit gelbem Hornklee und Teppich Garbe, pink farbener Karthäuser-Nelke und blauer Polsterglockenblume bis in den Oktober wo noch die Bergminze in zartem lila blüht.

Pflanzenauswahl Südwand trocken

Pflanzen für den frischen Standort (Westfassade)

Eine einzelne Pflanze des kriechenden Günsels, Ajuga reptans im Topf. Die Blütenansätze sind schon vorhanden aber noch nicht aufgeblüht.

Ajuga reptans

Eine einzelne Pflanze des Zwerg-Frauenmantels Alchemilla erythropoda im Topf. Blütenstände haben noch nicht angesetzt.

Alchemilla erythropoda

Der Zierliche Frauenmantel mit kleinen, gelbgrünen Blüten.

Alchemilla epipsila

Einzelne Pflanze der Kissenaster, Aster dumosus im Topf. Die Pflanze treibt nach dem Winter gerade frisch aus.

Aster dumosus 'Niobe'

Eine Biene auf einer der rosa bis lila Blüten der Aster dumosus Sorte Herbstgruß vom Bresserhof.

Aster dumosus 'Herbstgruß vom Bresserhof'

Einzelne Pflanze der Herzblatt-Bergenie, Bergenia cordifolia im Topf. Die rosanen Blütenrispen stehen an langen Stängeln über dem ledrigen grünen Laub.

Bergenia cordifolia 'Rosi Klose'

Einzelne üppig lanzettig beblätterte Pflanze der rundblättrigen Glockenblume Campanula rotundifolia im Topf. Blütenansätze sind noch nicht vorhanden.

Campanula rotundifolia 'Olympica'

Einzelne Pflanze des Wiesenschaumkrautes Cardamine pratensis im Topf. Die Stängel sind filigran beblättert und an den Enden blühen kleine rosane Kreuzblüten.

Cardamine pratensis

Einzelne Pflanze des spanischen Gänseblümchens Erigeron karvinskianus im Topf. Die Blütenknospen sind schon zu erkennen.

Erigeron karvinskianus 'Blutenmeer'

Einzelne Pflanze der Monatserdbeere Fragaria vesca 'Alexandria' im Topf. Die ersten weißenb Blüten mit gelber Mitte sind bereits aufgeblüht.

Fragaria vesca var. semperflorens 'Alexandria'

Einzelne Pflanze des Cambridge-Storchenschnabels Geranium cantabrignense im Topf. Blüten haben noch nicht angesetzt.

Geranium cantabrigniense 'Cambridge'

Einzelne Pflanze der Nelkenwurz Geum montanum im Topf. Die ersten Blütenknospen sind zu erkennen.

Geum montanum 'Diana'

Einzelne Pflanze des Island-Mohns Papaver nudicaule im Topf. Blüten haben noch nicht angesetzt.

Papaver nudicaule 'Gartenzwerg'

Das großblütige Fingerkraut ist eine sommergrüne Staude mit buschigem und horstigen Wuchs. Ihr gefiedertes Laub ist grau-grün mit silbrigen Härchen. Eine goldgelben Blüte ist geöffnet.

Potentilla megalantha

Einzelne Pflanze der Kissen-Primel, Primula vulgaris mit vielen schwefelgelben Blüten im Topf.

Primula vulgaris

Eine stängellose Schlüsselblume mit vielen gelben, herabgängenden Blüten ist in einer Gabione gepflanzt

Primula veris

Einzelne Pflanze des silbrig gefleckten Lungenkrautes, Pulmonaria 'Trevi Fountain' mit blauvioletten Blüten.

Pulmonaria Hybride 'Trevi Fountain'

Die Tauben-Skabiose mit einer traubenblauen Blüte.

Scabiosa columbiara 'Pink Myst'

Eine einzelne Pflanze des reichblühenden Fettblattes Sedum floriferum im Topf. Blüten haben noch nicht angesetzt.

Sedum floriferum 'Weihenstephaner Gold'

Der Lippenblütler mit abgeblühten Blütenkerzen.

Stachys monnieri 'Hummelo'

Einzelne Pflanze des wintergrünen Gamanders Teucrium lucidrys im Topf. Blüten haben noch nicht angesetzt.

Teuchrium lucidrys

Einzelne gelb blühende Pflanze der horstigen Goldbeere Waldsteinia geoides im Topf.

Waldsteinia geoides

Auflistung der 16 Pflanzenarten für den frischen Standort. Blütezeit und Farben sind grafisch dargestellt. Im Frühjahr blühen z.B. die gelbe Primel und das lila Lungenkraut gefolgt von gelber Nelkenwurz und pinkem Storchenschnabel. Die weißen Blüten der Erdbeere erscheinen ab Mai und stehen bis in den Oktober im Kontrast zur blau blühenden rundblättrigen Glockenblume.

Pflanzenauswahl Westwand frisch

Für als bienenfreundlich beschriebene Pflanzenarten, die auf Grund ihrer Wuchsform nicht für die Wandbegrünung in Frage kommen, wurden kleinwüchsige, kompakte Sorten ausgewählt. Die Pflanzen sollen auf ihre Eignung für den Einsatz am Extremstandort Fassade und auf die Akzeptanz bei den Insekten getestet werden.

Pflanzeneignung

Die Pflanzen werden auf ihre Eignung für den Einsatz am Extremstandort Fassade hin untersucht. Kernpunkte sind hier eine ausreichende Vitalität und Deckung der Pflanzen, sowie die Blütenbildung und Akzeptanz bei den Insekten.
Nach den ersten beiden Versuchsjahren konnten schon erste Schlüsse gezogen werden, welche der Pflanzenarten sich für eine bienenfreundliche Fassadenbegrünung eignen. Die Blütentabelle im Jahresverlauf zeigt außerdem, dass diese Arten über den gesamten Aktivitätszeitraum der Wildbienen Blüten und somit Nahrung liefern.

7 Monate nach der Pflanzung haben die Wandbegrünungen eine weitreichende Deckung mit Pflanzen erreicht, zum Zeitpunkt der Aufnahme im September blühen unter anderem der gewöhnliche Dost, die Bergminze, die Katzenminzen, der blutrote Storchenschnabel, die Tauben-Skabiose, die rundblättrige Glockenblume und die Kissenaster.

Wandbegrünungen im Sommer

Eine Bühltabelle die bienenfreundlichen Stauden mit ausreichender Vitalität und Deckung eines reichen Bütenangebot abbildet.

Blühtabelle im Jahresverlauf

Nisthilfen für Insekten

Entwicklung von Nisthilfen

Es wurden Nisthilfen für Wildbienen entwickelt, die einfach in die untersuchten Systeme integriert werden können. Vier verschiedene Nisthilfen wurden für Wildbienen entwickelt, die vor allem in vorhandenen Hohlräumen und Steilwänden nisten. Diese haben Hohlräume in den passenden Größen (3 bis 9 mm) und in verschiedenen Materialien (Hartholz, Papier- und Strohhalme, MDF-Platten). Wichtig bei der Bereitstellung von Nisthilfen ist außerdem der Schutz vor eindringender Feuchtigkeit. Um die Nisthilfen in den bewässerten Gabionen und Rinnen zu schützen, werden die Module mit Alu- oder Plastikschalen ummantelt. Außerdem sollte bei Nisthilfen aus Holz in die Längsseite gebohrt werden und nicht in die Stirnseite, um Risse und Ausfaserung im Holz zu vermeiden. Die vier verschiedenen Typen werden auf ihre Eignung und Attraktivität für Wildbienen hin untersucht.

Kleine Holzkästchen für die Bienennisthilfen, zum Teil schon zusammen geklebt, zum Teil noch in Einzelteilen.

Bau der Holzkästchen

Ein zerlegest Nistmodul. Für außen ein Alulement und ein Holzkästchen für innen.

Nistmodule für Höhlenbrüter

Die Papier- und Strohalme haben Durchmesser von 3, 6 und 9 mm und können von verschiedensten Wildbienen als Niströhre genutzt werden. Die mit Niströhrchen gefüllten Holzeinsätze lassen sich bei Bedarf auswechseln.

Nistmodule mit Stroh- und Papierhalmen

Die Blöcke aus Hartholz haben Bohrungen von 3, 6 und 9 mm. Wichtig ist, dass die Bohrungen in die Längsseite und nicht in das Stirnholz erfolgen. Die Hartholzklötze lassen sich bei Bedarf auswechseln.

Hartholzblöcke mit Bohrungen

Die Nistbrettchen aus MDF-Platten lassen sich im Bedarfsfall für verschiedene Auswertungen öffnen.

Nistbrettchen

Die Kästen sind mit verschiedenen Sandgemischen gefüllt und sollen Steilwände nachbilden.

Steilwandmodule

Eignung von Nisthilfen

Schon nach kurzer Zeit hat sich gezeigt, dass vor allem die Nisthilfen mit Papier- und Strohhalmen und die Hartholzblöcke mit Bohrungen von den Wildbienen angenommen werden. Eine Vielzahl unterschiedlicher Wildbienen konnte beobachtet werden, wie sie in den Modulen nisten.
Die Wildbienen wurden an den Fassadenbegrünungen ab März aktiv und haben bis in den Oktober hinein neue Nester gebaut.

Zwei gehörnte Mauerbienen bauen ihre Nester in die Papierhalme.

Mauerbienen an Nisthilfe

Beobachtungen von Wildbienen

Im Jahr 2022 wurden Bestimmungen der Wildbienen vorgenommen. Insgesamt konnten 74 Arten beim Sammeln von Nahrung und beim Nisten beobachtet werden. Schmalbienen, Hummeln und Furchenbienen gehören neben den Honigbienen zu den häufigsten Besucherinnen der Begrünung. Erfreulicherweise ziehen die lebendigen Fassaden auch gefährdete Arten an, 16 Arten von der roten Liste wurden gezählt.
Es wurden auch viele andere Bestäuber an den Wandbegrünungen gesehen, was darauf schließen lässt, dass die Bepflanzungen die allgemeine urbane Biodiversität fördern können.

Klimawirksamkeit der Vertikalbegrünung

Die unterschiedlichen Begrünungsvarianten sollen mit den an den Fassaden installierten Messeinrichtungen auf Ihre Klimawirksamkeit getestet werden. Die Sensoren zeichnen die Temperatur vor, in und hinter den Wandbegrünungen auf und können so Aufschluss darüber geben, ob die begrünten Fassaden das städtische Klima und die Temperaturschwankungen an den Gebäudefassaden beeinflussen.
Messungen zeigen, dass sich an einem Sommertag mit Außentemperaturen um die 32 °C die unbegrünte Fassade auf bis zu 72 °C erhitzt hat, während in der Begrünung nur 30 °C herrschten. An der unbegrünten Fassade ergeben sich daraus Temperaturschwankungen von 60 °C innerhalb von 9 Stunden, während die Temperaturunterschiede innerhalb der Begrünung unter 20 °C liegen. Somit hat die Fassadenbegrünung einerseits einen positiven Einfluss auf das Mikroklima im Umfeld, andererseits wird die Außenhülle des Gebäudes vor starken Temperaturschwankungen geschützt.

Projektdaten
Projektleitung: Jürgen Eppel
Projektbearbeiterinnen: Dr. Katja Ritz-Arand (2021 - 06.2022); Dr. Leoni Mack (seit 06.2022)
Projektpartner: CAE Bayern und Institut für Bienenkunde und Imkerei
Laufzeit: 01.01.2021 bis 31.12.2023
Finanzierung: Bayer. Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Förderkennzeichen: A/20/08