Brandschutzanforderungen an Fassadenbegrünungen

Die potentielle Brandgefahr von Wand- und Fassadenbegrünungen wird in Städten wie Hamburg immer häufiger diskutiert. Der dramatische Hochhausbrand in London im Jahre 2017, bei dem ein Brandereignis die brennbare wärmegedämmte Fassade rasend schnell entflammte, alarmierte überall in Deutschland die Brandschutzbehörden. In diesem Zusammenhang stieg auch die Anzahl der Stimmen, die die Brandlast von Fassadenbegrünung an hohen Gebäuden thematisieren.

Gleichzeitig nimmt die öffentliche und politische Bedeutung von Grünen Fassaden zu. Um der wachsenden Stadt, der gesundheitlichen Belastungen für die Bevölkerung und den Folgen des Klimawandels zu begegnen, sind Lösungen zur Verbesserung der grünen Infrastruktur gefragt. Neue, bislang ungenutzte Freiraumpotentiale sollen aktiviert und Möglichkeiten für die Mehrfachnutzung von Freiräumen erschlossen werden.

Grüne Fassaden sind in ihrer Fähigkeit, vertikale Flächen zu begrünen und nur geringe Grundflächen in Anspruch zu nehmen, eine besonders zweckmäßige Ergänzung des städtischen Grüns und ein Baustein der Klimaanpassung. Sowohl der bauliche Bestand als auch Neubauten bieten diverse Möglichkeiten. Gerade in Großstädten kann Fassadengrün sichtbar und ökologisch sinnvoll an der Nahtstelle zwischen privatem und öffentlichem Raum die Freiräume in der Stadt verändern.

Hochhausbrand und höherer Stellenwert bringen das Thema Brandgefahr durch Begrünungen in den Fokus der Feuerwehr und der Bauaufsichtsbehörden, insbesondere bei Fassaden an höheren Gebäuden ab Gebäudeklasse 4 (Gebäude mit mehr als 7 m Höhe ab der Fußbodenoberkante des höchstgelegenen Geschosses) und bei Sonderbauten. Pflanzen, beziehungsweise Pflanzenteile sind keine Bauprodukte im Sinne der Bauordnung und werden nicht Bestandteil einer Außenwandbekleidung.

Dagegen werden Rankhilfen und wandgebundene Begrünungssysteme, da sie in der Außenwand verankert werden, als Bauteil der Außenwandbekleidung eingestuft und müssen entsprechend in der Qualität schwer entflammbar beziehungsweise bei Sonderbauten nicht brennbar ausgebildet werden, um eine Brandausbreitung auf und in Außenwänden einschließlich Dämmung und Unterkonstruktionen bei mehrgeschossigen Gebäuden ausreichend lange zu begrenzen (Schutzziel gemäß § 26 Abs. 1 HBauO).

Im Wesentlichen spielt bei der Brandlastbetrachtung die Pflanze und ihre Anordnung an der Fassade, ihre Bewässerung und ihre Pflege, Wartung und Umgang mit vertrocknetem und totem Pflanzenmaterial eine Rolle.

Der Feuerwehr liegt eine Presse-Auswertung zwischen 2008 und 2014 zu Brandfällen an Fassadenbegrünungen in ganz Europa vor (Brandwein 2014). Etwa 50 Brandfälle sind erfasst und in 80 Prozent der Fälle handelte es sich um Brände in Zusammenhang mit altem, meist mit viel Totmaterial besetztem Efeu. Brandschadensfälle von Begrünungen mit Gerüstkletterpflanzen und wandgebundenen Begrünungen sowie vitalen wasserführenden Pflanzen wurden nicht dokumentiert.

Auch in Hamburg wurden von der Feuerwehr keine Brandfälle im Zusammenhang mit Fassadenbegrünungen erfasst. Bauaufsichtsbehörden und Feuerwehr stellten in diesem Zusammenhang und bei der Abschätzung der Brandgefahr fest, dass zum Brandverhalten von begrünten Wänden und einer möglichen Brandweiterleitung über die Fassaden normierte Brandversuche und Erkenntnisse fehlen. Die Auswertung der Brandereignisse sowie erste Wiener Ergebnisse von Brandversuchen zeigen, dass Fassadenbegrünungen das Brandverhalten an Außenwandbekleidungen beeinflussen können (Werner 2018; Noder 2019).

Die deutschen Berufsfeuerwehren geben im Jahr 2020 daraufhin Handlungsempfehlungen heraus und fordern planerische Nachweise hinsichtlich der Bepflanzung, Pflanzgefäße und Substrate, differenziert nach Gebäudetyp und Baugröße (AGBF 2020).

FAQ Bauordnungsrechtliche Anforderungen an Fassadenbegrünungen

Auch aus Sicht des hamburgischen Brandschutzes reichte die geringe Datenlage aus Forschung und Brandversuchen zum Brandlastpotential von Begrünungen nicht aus, um die Planung von Grünen Fassaden zu regulieren. Die potentielle Brandgefahr, das fehlende notwendige Know-how bei Planenden für die Erfüllung von Brandschutzauflagen bei hohen Gebäuden und Sonderbauten und die zunehmende Bedeutung von begrünten Fassaden in der nachhaltigen Stadtentwicklung führten bei Bauanträgen mit Wandbegrünung zu lang dauernden Verfahren. Um die Realisierung von Fassadenbegrünungen zu erleichtern und Klarheit für Planer zu schaffen, wurde in Hamburg daher eine Fachempfehlung mit Skizzen und anschaulichen Bildern erstellt.

Diese wurde 2021 als Planungshilfe "FAQ Bauordnungsrechtliche Anforderungen an Fassadenbegrünungen" veröffentlicht (Link: www.hamburg.de/infomaterial). In den FAQs (Frequently Asked Questions, englisch für: häufig gestellte Fragen) sind Fragen und Antworten zu bauordnungsrechtlichen und brandschutztechnischen Anforderungen zusammengestellt, die eine rechtskonforme und genehmigungsfähige Planung und Ausführung von Fassadenbegrünungen ermöglichen sollen.

Diese Empfehlungen spiegeln den gegenwärtigen Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse über das Brandverhalten von Fassadenbegrünungen wider und wurden in einer Arbeitsgruppe der Hamburger Stadtentwicklungs-, Umwelt- und Innenbehörde in enger Kooperation mit dem Bundesverband Gebäudegrün, externen Fachplanenden und Forschenden aus Deutschland, Österreich und der Schweiz entwickelt.

Mit dieser Planungshilfe erhalten Bauende sowie Planende strategische Sicherheit, denn Bauaufsichtsbehörden orientieren sich regelhaft bei der Prüfung von Bauanträgen an den Empfehlungen der FAQs. Dadurch werden rechtssichere Entscheidungen erleichtert und die Umsetzung von Fassadenbegrünungen zukünftig beschleunigt. Dennoch liegen zu einigen oftmals gewünschten Konstruktionsarten und Pflanzen von Fassadenbegrünungen nach wie vor wenige belastbare Daten vor, sodass dringend weitere Brandversuche notwendig sind.

Die Grundlagenforschung zum Brandverhalten von Wandbegrünungen steht erst am Anfang und es ist davon auszugehen, dass die Antworten der FAQ künftig an den Stand der Wissenschaft angepasst werden.

Grundlagenforschung zum Brandverhalten von Wandbegrünungen

• Welchen Einfluss haben die Pflanzenart und die Begrünungsintensität auf das brandschutztechnische Systemverhalten begrünter Fassaden?
• Welchen Einfluss haben Gerüstkletterhilfen, Verankerungen, Unterkonstruktionen, Bewässerungsanlagen und herstellerspezifische Systeme auf das brandschutztechnische Systemverhalten begrünter Fassaden?
• Welche brandschutztechnisch konstruktiven Maßnahmen, Bewässerungen und Pflege sind für begrünte Fassaden zielführend?

Die Stadt Wien ist Vorreiterin und forscht intensiv zum Brandverhalten von Wandbegrünungen. Seit dem Jahr 2018 werden hier großmaßstäbliche Brandversuche von Fassadenbegrünungen durchgeführt, um das Verhalten von Begrünungen und unterschiedlichen Pflanzenarten im Brandfall erstmalig dokumentieren und bewerten zu können.

Seit 2021 unterstützt das Bundesbauministerium mit der Initiative "Zukunft Bau" ein zweijähriges grundlagenbasiertes Forschungsvorhaben der Technischen Universität München, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, mit dem Titel "Untersuchung der brandschutztechnischen Anwendbarkeit von begrünten Fassaden an mehrgeschossigen Gebäuden". Ziel ist, die Bereitstellung von Grundlagendaten für die schnellere Bewertung von Grünen Fassaden, zugunsten einer besseren flächigen Umsetzung. Die wesentlichen zu lösenden Forschungsfragen können wie folgt zusammengefasst werden:

Die großmaßstäblichen Brandversuche nach DIN 4102-20 und 24 mit verschiedensten Pflanzenarten, Systemen und Unterkonstruktionen (Außenwand) und Ergebnissen sollen zu neuen Erkenntnissen zur Brandweiterleitung von Pflanzen über die Fassade führen.

Gliederung von Wandbegrünungen

Im Folgenden werden einige der für Hamburg entwickelten Planungshinweise aufgeführt, um brandschutztechnisch sichere Lösungen zu konstruieren. Die Hinweise beziehen sich auf die gängige Systematik und Gliederung. Eine Wandbegrünung umfasst neben der Pflanze häufig Kletterhilfen, in manchen Fällen eine Bewässerungsanlage und spezifische Bauteile, die an die Außenwand angebracht werden. Unterschieden wird in bodengebundene Kletterpflanzen, wandgebundene Systeme ohne Bodenanschluss mit integrierten Bewässerungssystemen sowie Mischformen beider Systeme.

Aufgrund der Systemvielfalt gibt es passende Fassadenbegrünungen für unterschiedliche Bauweisen. Für die Planung und Umsetzung einer Fassadenbegrünung sollten Landschaftsarchitekten und Begrünungsexperten hinzugezogen werden. Umfangreiche Informationen zu Gliederung, Pflanzenarten, Wuchshöhen, Begrünungssystem, Gefäßen, Substraten, geeigneten Rankhilfen und vielem mehr, sind in dem technischen Regelwerk, der FLL Fassadenbegrünungsrichtlinie oder dem Hamburger Guide "Handbuch Grüne Wände" zu finden.

Planungshinweise:

Es gibt fast immer eine zufriedenstellende Lösung unter Einhaltung der verschiedenen Brandschutzgrundanforderungen und Mindestabständen zu sensiblen Bereichen, wie den Fenstern, Dachkonstruktionen, Brandwänden und Rettungswegen. Die dargestellten Bilder und Skizzen verdeutlichen, wie mit den unterschiedlichen Begrünungsformen und Pflanzenarten gespielt werden kann.

• Die Anordnung der Begrünung an oder vor der Fassade ist ausschlaggebend für die jeweiligen Brandschutzanforderungen. Je nachdem, ob es sich um ein boden- oder wandgebundenes Begrünungssystem handelt, sind in der FAQ Varianten der Fassadenbegrünung dargestellt. Neben Grundanforderungen werden je nach Begrünungssystem spezifische Anforderungen gestellt, um eine Brandausbreitung im Bereich der Fassade ausreichend lange zu begrenzen.
• An Gebäude der Gebäudeklasse 1 bis 3 werden geringere brandschutztechnische Anforderungen gestellt, da diese niedrigen Gebäude für die Feuerwehr leicht zugänglich sind, so dass Löschmaßnahmen schnell und wirksam vorgenommen werden können.
• In den Abbildungen 1 bis 5 sind Varianten der Montage von Fassadenbegrünungen skizziert.
• Um eine Brandausbreitung auf andere Gebäude/-abschnitte und den Dachstuhl zu verhindern, hat die Fassadenbegrünung einen horizontalen Abstand von mindestens 1 m zur Brandwand und einen Abstand von mindestens 1 m zur Dachkonstruktion (s. Abb. 2 und Foto 1) einzuhalten.
• Vor die Fassade gestellte, begrünte Konstruktionen müssen einen Abstand von mindestens 40 cm zur Fassadenoberfläche einhalten, um im Brandfall einen Kamineffekt zu verhindern und eine Brandausbreitung ausreichend lange zu begrenzen (s. Foto 2 und 3).
• Zu Öffnungen in der Außenwand hat die Begrünung einen seitlichen Mindestabstand von 0,2 m einzuhalten (s. Abb. 1 und Foto 4) oder sie ist ohne Abstand zwischen Öffnungen in der Außenwand und der Begrünung möglich, sofern die Öffnung umlaufend und dauerhaft über auskragende Bleche geschützt wird (s. Abb. 2 und Foto 1).
• Werden vertikale Brandsperren (z. B. auskragende Bleche von mindestens 1 mm Stärke) in einem Abstand von höchstens 10 m zueinander angeordnet, kann auf den seitlichen Mindestabstand von 0,2 m oder auf auskragende Bleche um Außenwandöffnungen verzichtet werden (s. Abb. 3).
• Bei wandgebundener Begrünung sind horizontale Brandsperren in jedem Geschoss anzuordnen (s. Abb. 4 und Foto 5) oder auf auskragende Bleche kann verzichtet werden, wenn größere Wandbereiche ohne Begrünung bleiben (s. Abb. 5).
• Die Begrünung der Fassaden von Sonderbauten, wie zum Beispiel Hochhäuser, Versammlungsstätten, Krankenhäuser oder Schulen bleibt eine Einzelfallbetrachtung.

Pflege und Bauvorlagen

Unabhängig von der Gebäudeklasse sind Fassadenbegrünungen zu pflegen und in einem vitalen, funktionalen Zustand zu erhalten. Die erforderliche Pflege und Wartung der Systeme ist bereits in der Planung zu berücksichtigen, zum Beispiel ob eine Aufstellfläche für einen Hubsteiger notwendig wird und wer für die Pflege und Erhaltung der Begrünung zuständig ist.

Ein Pflege- und Wartungskonzept mit geeigneten Bewässerungsmaßnahmen, der Prüfung der Standfestigkeit von Befestigungen und der fristgerechten Entfernung abgestorbener Pflanzen ist ein Muss und zur Genehmigung einer Fassadenbegrünung bei höheren Gebäuden einzureichen. Darüber hinaus müssen eine Beschreibung der Fassadenbegrünung, eine brandschutztechnische Bewertung der Außenwand und Rettungswegführung sowie ein Lageplan, in dem die Erreichbarkeit der Fassade für die Brandbekämpfung dargestellt sind, im Rahmen des Genehmigungsverfahrens eingereicht werden.

Ausblick

Wichtiges Ziel von Politik und Verwaltung in Hamburg ist, möglichst viele öffentliche sowie private Gebäude in der Stadt zu begrünen. Gemeinsam mit Akteuren aus der Stadt- und Freiraumplanung, Bauaufsicht, Feuerwehr und der Wissenschaft wurde ein Weg gefunden, die aktuellen Brandschutzanforderungen an begrünte Fassaden zu klären und diese als Planungshinweise, deutschlandweit erstmalig, aufzubereiten, so dass die Planungs- und Baupraxis damit arbeiten kann.

Es ist wünschenswert, Gebäudebegrünung nicht als Gefährdung der öffentlichen Sicherheit zu sehen, sondern unter Aufrechterhaltung des brandschutztechnischen Schutzniveaus nach praktikablen Lösungen zu suchen und dafür großmaßstäbliche Brandversuche zu Fassadenbegrünungen weiter durchzuführen. Ausgewertete Brandversuche zeigen, dass bei der Pflanzenwahl und Konstruktionsart brandschutztechnisch sichere Lösungen realisiert werden können und eine regelmäßige Pflege und Wartung eine wichtige Grundlage darstellen.

Grüne Fassaden sind eine hervorragende Maßnahme der hitzeangepassten wassersensiblen Freiraumentwicklung und können so hoffentlich künftig im Hamburger Stadtraum zunehmen und für alle deutlich sichtbarer werden.

Literatur

• Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen (2021): "FAQ Bauordnungsrechtliche Anforderungen an Fassadenbegrünungen" Download unter www.hamburg.de/infomaterial.
• Behörde für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft (Hrsg.) (2020) "Handbuch Grüne Wände" - Hamburger Fassadenbegrünung (Download unter www.hamburg.de/infomaterial).
• AGBF (2020): Empfehlungen der Arbeitsgemeinschaft der Leiter der Berufsfeuerwehren und des Deutschen Feuerwehrverbandes "Brandschutz großflächig begrünter Fassaden".
• Brandwein, T. (2014): Statistisches über Brände mit Kletterpflanzen und Strategien zu ihrer Vermeidung. Vortrag für Workshop "Brandschutz und Grün" in Wien.
• Engel, T.; Werther, N. (2020): Analyse der zulässigen Brandausbreitung über die Fassade. Bautechnik. Bautechnik 97, H. 8, S. 558-565 doi.org/10.1002/bate.202000007.
• Engel, T.; Noder, J. (2020): Begrünte Fassaden aus brandschutztechnischer Sicht. Aufsatz in Bautechnik (97), Ernst & Sohn, Berlin.
• Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e. V. (FLL Herausgeber) "Fassadenbegrünungsrichtlinie - Richtlinie für Planung, Bau und Instandhaltung von Fassadenbegrünungen", 2018.
• HBauO Hamburgische Landesbauordnung vom 14. Dezember 2005, zuletzt geändert am 20. Februar 2020.
• Köhler, M. et al. (2012): Handbuch Bauwerksbegrünung Planung- Konstruktion - Ausführung, Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH & Co. KG, Köln.
• Noder, J. (2019): Begrünte Fassaden aus brandschutztechnischer Sicht. Masterarbeit am Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion, Technische Universität München.
• Pfoser, N. (2018): Vertikale Begrünung - Bauweisen und Planungsgrundlagen zur Begrünung von Wänden und Fassaden mit und ohne natürlichen Boden-/Bodenwasseranschluss. Stuttgart, Eugen Ulmer KG.
• Werner, D.; G. Pommer, K. (2018): Studie zum Thema Brandverhalten von Grünfassaden in großmaßstäblichen Versuchen. Magistratsabteilung 39 Prüf-, Überwachungs- und Zertifizierungsstelle der Stadt Wien. 20.12.2018. Wien.
• Werner, D. (2020) Studie 2 Brandverhalten von Grünfassaden in großmaßstäblichen Versuchen, MA 39 Stadt Wien.