nt 01 | 2025 Leben im Klimawandel
GRÜNSTATTGRAU – die Kompetenzstelle für Bauwerksbegrünung
Susanne Formanek
Umbau der Vienna International School, Solargründach von Firma Bauder. Foto: Bauder
Methoden zur Klimawandelanpassung, die Mikroklimaanalyse und Begrünungstechnologien umfassen, sind für die Zukunft von entscheidender Bedeutung, weil sie helfen, den negativen Auswirkungen des Klimawandels auf lokaler und regionaler Ebene entgegenzuwirken. GRÜNSTATTGRAU gilt als Kompetenzstelle für Bauwerksbegrünung und unterstützt in dieser Funktion als operative Einheit des Verbands für Bauwerksbegrünung Forschungs- und Demonstrationsprojekte. Der Verband für Bauwerksbegrünung besteht seit 1991 und vereint alle Unternehmen bzw. Institutionen, die sich mit Begrünungen auf und in Gebäuden beschäftigen. In den letzten Jahren wurden von GRÜNSTATTGRAU über 500 Projekte begleitet, die nicht nur Sondierungen, sondern auch reale Umsetzungen im Fokus hatten. Mit über 380 Netzwerkpartnern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Verwaltung ist die GRÜNSTATTGRAU Forschungs- und Innovations-GmbH somit Innovationslabor und österreichische Koordinations- und Kompetenzstelle für alle Bereiche der Bauwerksbegrünung, in denen geforscht, analysiert, experimentiert, evaluiert, kommuniziert und Demoprojekte umgesetzt werden.
Die Anpassung urbaner Räume an künftige Lebensansprüche und -bedingungen stellt eine große Herausforderung dar. Es gilt Lebens- und Umweltqualität in verdichteten urbanen Räumen zu erhalten oder zu erhöhen, gleichzeitig die Folgen des Klimawandels zu minimieren, energieeffizient zu handeln und die Bevölkerung einzubeziehen. Grüne Infrastrukturen, wie im speziellen Fassaden- und Dachbegrünungen auf Bauwerken, sind ein wesentlicher Baustein auf dem Weg zu klimaresilienten, energieeffizienten und lebenswerten Städten. Auf Grund ihrer ökosystemischen Leistungen, wie Mikroklimaschaffung und Energieeinsparung, kann die flächendeckende Anwendung von grünen Infrastrukturen in stark verdichteten und versiegelten Stadtzentren synergetische Effekte bewirken. Die Ziele stehen im Einklang mit der EU-Richtlinie über die Gesamtenergieffizienz von Gebäuden, ab 2024 „grün“ zu sanieren.
Die Implementierung von Dach- und Fassadenbegrünungen hilft weiters, „städtebauliche Wärmeinseln“ zu reduzieren. Pflanzen absorbieren Kohlendioxid, bieten Schatten und erhöhen die Verdunstung, was die Temperatur in städtischen Gebieten senken kann. Dies ist besonders wichtig in einer Zeit, in der Hitzewellen immer häufiger auftreten und dadurch die Gefahr von hitzebedingten negativen Auswirkungen auf die Gesundheit der Bevölkerung steigt. Anhand von drei Forschungsprojekten sollen Anwendungsmöglichkeiten, Herausforderungen und Lösungsansätze näher beleuchtet werden.
Bauwerksbegrünung und Grauwassernutzung
Ein im Jahr 1895 errichtetes Gründerzeit-Gebäude in Wien mit 31 Wohnungen und vier Geschäftslokalen wurde im Rahmen des Forschungsprojekts „Queen Gudrun II“ nach dem EnerPHit-Standard saniert. Durch einen Dachausbau in Holzbauweise wurde nachverdichtet und ein innovatives Bewässerungssystem mit recyceltem Grauwasser von Strebelwerk GmbH installiert. Dieses versorgt die lebendige Fassadenbegrünung mit Wasser. Als Fassadenbegrünungssystem kam ein modulares, wandgebundenes Fassadenbegrünungssystem der Partnerfirma Sempergreen (Urbanscape) als Living Wall zum Einsatz. Das Bewässerungssystem nutzt Grauwasser, das in einem Tank gesammelt, biologisch gereinigt und durch eine automatische Steuerung an die Pflanzen abgegeben wird. Eine extensive Dachbegrünung, begrünte Balkone und ein grüner Innenhof steigern die Lebensqualität der Bewohner*innen und tragen ebenfalls zur Verbesserung des Stadtklimas bei. Einige Wohnungen sind über diesen Innenhof und eine Laube erreichbar.
Die Fassadenbegrünung wurde kontinuierlich überwacht und ein Pflegevertrag gemäß Norm L1136 für vertikale Fassadenbegrünung mit der Firma Jakl abgeschlossen. In der Sanierung war auch die Stadt Wien, unter anderem mit WieNeu+, eingebunden. Ein zentrales Ziel war es, die Natur wieder verstärkt in urbane, dicht bebaute Gebiete zurückzubringen. Weitere Partner waren Schöberl & Pöll GmbH, Trimmel Wall Architekten ZT GmbH und eFriends Energy GmbH.
Ein Vorversuch wurde bereits im Labor der Universität für Bodenkultur im Projekt greenWATERrecycling durchgeführt. Der Einfluss von Grauwasserbewässerung wurde auf die Vitalität verschiedener Pflanzenarten untersucht. Das Ergebnis war positiv: Verschiedene Parameter wie Biomasse und Pflanzenwachstum wurden an Rasen über Stadtbäume bis zu Kletterpflanzen gemessen und zeigten, dass aufbereitetes Grauwasser unter bestimmten Bedingungen eine ressourcenschonende Alternative für die Bewässerung darstellt. So wird bei einer potenziellen Verknappung von Leitungswasser die Pflanzenbewässerung sichergestellt.
Der Technikraum von Strebelwerk GmbH mit Grauwassertanks. Foto: Strebelwerk GmbH
Menschlicher Urin als natürlicher Dünger für Bauwerksbegrünung – Projekt SAVE
Urin ist ein hervorragender Rohstoff, Stickstoff und Phosphor sind seine wertvollsten Bestandteile. Wäre es möglich, ihn vom restlichen Abwasser zu trennen und aufzubereiten, hätte dies erhebliche Vorteile für Mensch und Umwelt.
Die Wiener Kläranlage in Simmering entfernt beispielsweise weniger als 80 Prozent des Stickstoffanteils aus Abwässern. Der Rest gelangt zusammen mit Abwässern aus der Landwirtschaft in Fließgewässer und weiter ins Meer. Sie sorgen aufgrund der hohen Stickstoff- und Phosphoranreicherung – Hauptbestandteile von Düngemitteln – zu Überdüngung bzw. Eutrophierung und in weiterer Folge auch zu marinen Totzonen, in denen es zu vermehrtem Algenwachstum kommt, und kein Sauerstoff mehr im Wasser vorhanden ist.
Das Wiener Industriedesignstudio EOOS NEXT befasst sich schon länger mit sozialem und nachhaltigem Design, die besondere Expertise liegt in der Integration der Urine Trap Technologie in Urinseparationstoiletten, die aus der langjährigen Zusammenarbeit mit der Bill & Melinda Gates Foundation entstanden ist. Das Designstudio wollte einen einfachen und wartungsarmen Weg finden, um Urin vom Abwasser zu trennen. Die Lösung basiert auf dem, ansonsten eher unerwünschten, „Teekannenprinzip“. Wird mit zu wenig Schwung oder aus einer falsch geschwungenen Teekanne Flüssigkeit gegossen, fließt sie an der Außenseite des Schnabels entlang. Dasselbe Prinzip kommt beim WC save!“ von Laufen, das gemeinsam mit EOOS entwickelt wurde, zur Anwendung, und wurde erstmals in Wien in einem Wohngebäude der ARWAG umgesetzt. Der langsam fließende Urin läuft in die „Urinfalle“, wird durch ein eigenes Rohrsystem abgeleitet und in Tanks vor Ort gesammelt. Das Trennen von Urin an der Quelle, in der Toilette, ermöglicht die Produktion von natürlichem Düngemittel bei gleichzeitigem Schutz der Gewässer.
In dem vom Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie geförderten und über die FFG abgewickelten Forschungsprojekt „SAVE circular approaches for green buildings!“ untersuchten GRÜNSTATTGRAU und IBRI die Möglichkeit des Düngereinsatzes für die Bauwerksbegrünung vor Ort. Das Wohnbauprojekt der ARWAG „Village im Dritten – Das Stadtregal“ mit rund 120 Wohneinheiten bietet 36 Wohneinheiten, die mit „save!“-Toiletten ausgestattet werden. Zukünftig soll ein Kreislauf entstehen, denn pro 100 Personen und Jahr könnten geschätzt 400 Kilogramm Stickstoff und 40 Kilogramm Phosphor produziert werden¹. In diesem Projekt werden gezielt grün-blaue² Infrastrukturen in Form von Bauwerksbegrünungen eingesetzt, die allerdings an den künstlichen Standorten Wasser und Nährstoffe bzw. Düngemittel benötigen. Mit dem gewonnenen Dünger aus der stofflichen Verwertung und den damit versorgten großzügig gestalteten Begrünungen kann wesentlich zur Verbesserung des Mikroklimas in dem Wohnquartier beigetragen werden.
Weiters kann die Nutzung von Synergien in der Haustechnik zur Energiekostenreduzierung beitragen und die Reduzierung von Urin im Kanalsystem führt nachweislich dazu, die Stickstoffmengen im Abwasser zu reduzieren. Langfristig wird gezeigt, wie Kläranlagen entlastet und CO₂ Emissionen reduziert werden können, indem Abwasser vor Ort effizient aufbereitet wird.
Laufen save! Quelle: Schema EOOS, Überarbeitung Laufen
Digitale Erfassung mikroklimatischer Auswirkungen von Gebäudeprojekten
Das Projekt GREENplanout zeigt, wie Digitalisierung und nachhaltige Entwicklung Hand in Hand gehen können, um unsere Städte lebenswerter, umweltfreundlicher und resilienter zu gestalten.
Das Konsortium aus den vier Partnern FCP, RHEOLOGIC, GRÜNSTATTGRAU und BOKU ILAP entwickelt ein webbasiertes Dashboard, das nicht nur BIM-Modelle nutzt, sondern diese mit mikroklimatischen Simulationen verknüpft. So werden wichtige Leistungsindikatoren, wie Grünflächenindikatoren, strukturiert dargestellt und bieten eine fundierte Grundlage für Entscheidungen in der Stadtplanung.
So können verschiedene Varianten eines Projekts verglichen und die Auswirkungen auf die lokale Temperatur, die gefühlte Temperatur, das Windfeld oder die Feuchtigkeit aufgezeigt werden. Gleichzeitig werden Stadtplanungsprozesse zunehmend von der Digitalisierung in Form von Building Information Modelling (BIM) beeinflusst. Die Verknüpfung von Mikroklimasimulation und BIM ist daher ein wichtiger Schritt für die Zukunft nachhaltiger Städte.
Das Projekt adressiert kritische Themen zur Benutzeroberfläche, verwendeten Modellen und möglichen Anwendungen in verschiedenen Planungsphasen. Es legt den Grundstein für ein umfassendes Verständnis der Anforderungen, die ein solches Dashboard erfüllen muss, um effektiv zur Optimierung von Stadtentwicklungsprojekten beizutragen.
Gefördert von der Wirtschaftsagentur Wien, zielt GREENplanout darauf ab, ein Werkzeug zu schaffen, das schon in einer frühen Planungsphase umfassende Klimafolgenabschätzungen und makroökologische Daten für Liegenschaften und Quartiere liefert. Dieser "Klima-Check" ermöglicht es, die nachhaltige Entwicklung unserer Städte proaktiv zu gestalten und den Herausforderungen des Klimawandels effektiv zu begegnen.
Autor:in
Dipl.-Ing.in Susanne Formanek ist Geschäftsführerin von GRÜNSTATTGRAU Forschungs- und Innovations-GmbH. Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Weiterführende Informationen
¹ Diese Menge wird benötigt, um etwa vier Hektar Boden zu düngen, etwa die Fläche, die benötigt wird, um diese 100 Personen vegan zu ernähren. Stickstoff und Phosphor sind wichtig für die Landwirtschaft und werden in großen Mengen benötigt, ihre Herstellung ist aber nicht besonders ökologisch möglich. Stickstoff wird mit Einsatz von Erdgas aus der Luft und Phosphor im Tagebau gewonnen.
² Unter blauer Infrastruktur versteht man den Umgang mit und den Einsatz von Regenwasser, grüne Infrastruktur umfasst Begrünungsmaßnahmen wie beispielsweise Baum- pflanzungen.
IG-Lebenszyklus Positionspapier