Samen in Gebäuden säen: Wie begrünte Fassaden die Nachhaltigkeit verbessern

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Nach Berechnungen des World Green Building Council stammen etwa zwei Fünftel der weltweiten CO2-Emissionen aus dem Bau, der Heizung, Kühlung und Energieversorgung von Gebäuden. Damit ist klar: Sollen die Klimaziele erreicht werden, muss der ökologische Fußabdruck von Gebäuden geschrumpft werden.

Gleichzeitig nimmt die Weltbevölkerung zu. Neben dem Druck auf Kommunen, CO2-Emissionen zu senken, besteht damit ein immer größerer Bedarf an erschwinglichem Wohnraum. Nicht schwer vorstellbar, dass die beiden Konzepte oft im Widerspruch zueinander stehen.

Glücklicherweise gibt es viele gute Ansätze, wie wir Gebäude weniger ressourcenintensiv bauen und sanieren können. Und viele der möglichen Lösungen sparen nicht nur Emissionen, sondern werten auch unser Wohnumfeld auf.

Lebende Wände können den Wärmeverlust von Gebäuden um ein Drittel reduzieren 

Lebende Wände, auch grüne Wände, Fassadenbegrünung oder vertikale Gärten genannt, sind architektonische Elemente, bei denen Pflanzen an Fassaden oder Innenwänden von Gebäuden angebracht werden. Die Anlagen bringen natürliches Grün in städtische Umgebungen, in denen der Platz für herkömmliche Gärten oft begrenzt ist.

Lebende Wände in Aktion

Die Universität von Plymouth hat vor kurzem eine Studie veröffentlicht, die sich mit dem Energiesparpotenzial von begrünten Wänden befasst. Dabei stellten die Forschenden fest, dass die Nachrüstung eines bestehenden Gebäudes mit Fassadenbegrünung den Wärmeverlust um über 30 Prozent verringern kann.

Die Studie konzentrierte sich auf das Sustainability Hub in Plymouth – ein Gebäude aus der Zeit vor 1970 auf dem Universitätscampus – und verglich, wie effektiv zwei Abschnitte seiner Wände Wärme zurückhalten. Dazu wurde ein Teil der Westfassade mit Pflanzen begrünt, der andere Teil in seinem Originalzustand belassen. Die begrünte Fassade wurde mit einem biegsamen Filzfoliensystem konstruiert, in das Taschen für Erde und Pflanzen eingearbeitet wurden.

Nach einer fünfwöchigen Messphase zeigte sich, dass die Wärmeverluste der nachgerüsteten Wand um 31,4 Prozent niedriger waren als die der ursprünglichen Struktur. Außerdem stellten die Forschenden fest, dass die Tagestemperaturen in dem neu abgedeckten Bereich stabiler blieben als in anderen Bereichen, so dass weniger Energie zum Heizen benötigt wurde.

„Lebende Wände haben das Potenzial, zur Verbesserung der thermischen Gesamtleistung von bestehenden Gebäuden beizutragen“, stellt daher Matthew Fox, Mitglied des Studienteams und Dozent an der University of Plymouth School of Architecture, fest.

Allerdings ist sowohl der Anbau als auch die Pflege von lebenden Wänden nicht einfach und es erfordert viel Pflege, um die Pflanzen am Leben zu erhalten. Die Kosten dafür müssen von den Wohnungsbaugesellschaften oder Gebäudeeigentümer*innen getragen werden, was Kosteneinsparungen durch die Wärmedämmung zunichte machen kann.

Oftmals werden praktische Lösungen zum Energiesparen daher von denjenigen, die die Möglichkeiten haben, diese umzusetzen, übersehen. Könnte es aber einen Weg geben, die Kosten für den Erhalt der lebenden Wände zu senken – und gleichzeitig deren Effizienz zu steigern?

Wie digitale Tools die Entwicklung von Fassadenbegrünung unterstützen können

Bei der Gestaltung und Instandhaltung von lebenden Wänden gibt es viel zu beachten. Zum Beispiel spielen die Lichtverfügbarkeit, Temperatur und die spezifische Umgebung bei der Auswahl der Pflanzen eine große Rolle – und auch die Bewässerung, Beleuchtung und die strukturelle Unterstützung müssen bedacht werden.

Unterstützung bei diesen Herausforderungen könnte von neuen Technologien kommen. Seit Anfang der 2000er Jahre ist die digitale Gebäudedatenmodellierung (Building Information Modelling, BIM) zu einem unverzichtbaren Bestandteil des Bauwesens geworden. Richtig eingesetzt kann diese Technologie, die die physischen und funktionalen Merkmale von Orten erfasst und verwaltet, den Entwurf, die Herstellung und den Bau einer maßgeschneiderten Pflanzen- und Ökohabitat-Fassade unterstützen.

In der multidisziplinären Forschungsarbeit und Installation von Danelle Briscoe, Professorin und Beraterin für Architektur an der University of Texas, wurde erprobt, in wie weit BIM-Techniken beim Bau und Erhalt von lebenden Wänden eingesetzt werden können. Dazu wurden unter anderem mehrere 3D-gedruckte Sensoren in der Wand integriert, die Temperatur- und Lichtwerte ermittelten. Die gewonnenen Daten konnten dann in Echtzeit mit Open-Source-Software aufgezeichnet und konsistent verfolgt werden. Aus den Datenmessungen ließ sich zudem ablesen, ob die lebende Wand die Fassadenoberfläche kühlt oder wärmt, indem die Temperatur vor, in und hinter der Wand selbst gemessen wurde.

Mithilfe von Sensoren an den Leitungen konnte auch der Wasserbedarf jeder Zelle der Anlage verfolgt und daraufhin optimiert werden – was Wasser und Geld einsparen kann.

Damit vermittelt die Forschungsarbeit einen Arbeitsablauf, bei dem BIM und andere visuelle Programmierplattformen den Entwurf, die Herstellung, den Bau und die Pflege einer Pflanzenfassade unterstützen. Die Ergebnisse zeigen, dass begrünte Wände mithilfe der Technologien nicht nur einfacher planbar und pflegeleichter werden, sondern unter Umständen auch wirtschaftlich rentabler für Bauunternehmen und Gebäudeinhaber*innen. Wichtig dabei ist allerdings, die Gebäude nicht mit fehleranfälliger Technik zu überfrachten, sondern die eingesetzten Technologien robust und leicht handhabbar zu gestalten.

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