Gebäudebegrünung als Klimafolgenanpassungsmaßnahme

Hohe Luftschadstoffkonzentrationen, verstärkt durch anhaltende Dürreperioden, sowie eingeschränkter Zugang zu Grünflächen sind weitere Faktoren, die die Lebensqualität in den Städten negativ beeinflussen (WHO, 2013; De Vries et al., 2003; Hunter et al., 2019). Zurückzuführen sind die genannten Auswirkungen im Wesentlichen auf die hohe Versiegelung urbaner Räume und der damit einhergehenden Dezimierung von mit Vegetation bestandener Flächen. All diese Phänomene werden sich mit dem Voranschreiten des Klimawandels und dem weiter zunehmenden Anteil der in Städten lebenden Bevölkerung in Zukunft noch verschärfen. Die negativen Auswirkungen auf die Lebensqualität und Gesundheit der Bevölkerung werden insbesondere in urbanen Ballungsräumen stark zunehmen.

Lokale Klimaanpassungsmaßnahmen sind deshalb dringend notwendig, um die Auswirkungen des Klimawandels zu vermindern und die Städte als lebenswerten

Raum zu erhalten. Sogenannte "Nature Based Solutions (NBS)", wie beispielsweise Dach- und Fassadenbegrünung, können die Auswirkungen der oben genannten negativen Effekte auf den urbanen Raum nicht nur reduzieren, sondern haben gleichzeitig auch noch einen hohen ökologischen, medizinischen, wirtschaftlichen und gestalterischen Nutzen.

1. Viele positive Wirkungen: Gebäudebegrünungen als Anpassungsmaßnahme

Wie zuvor beschrieben müssen wir aufgrund der Folgen des Klimawandles vor allem mit "zu viel" beziehungsweise mit "zu wenig" Wasser umgehen. Nachfolgend sind die Vorteile von Dach- und Fassadenbegrünungen beschrieben, die sich direkt oder indirekt auf das Thema "Wasser" beziehen. Siehe auch BuGG-Positionspapier "Gebäudebegrünung als Klimafolgenanpassungsmaßnahme".

1.1 Starkregenvorsorge, Überflutungsvorsorge

Durch die Speicherung eines erheblichen Anteils des Niederschlags im Systemaufbau und auf Blattoberflächen sowie durch die verzögerte Abgabe der restlichen Wassermengen wird die Kanalisation entlastet und das Risiko von Überschwemmungen gemindert. Extensivgründächer bewirken im Schnitt eine Reduktion des Regenwasserabflusses um 58 Prozent, Intensivgründächer sogar um 79 Prozent. Auch der Spitzenabfluss wird durch Extensivgründächer um durchschnittlich 71 Prozent gemindert (Manso et al., 2021). Fassadenbegrünungen weisen dazu eine hohe Interzeptionsleistung auf (Tiwary et al., 2018). Die Effekte können durch technische Anpassungen wie Erhöhung der Substratauflagen, Drosselung von Abflüssen (Retentionsgründächer) und Schaffung von zusätzlichen Speicherräumen (Zisternen) verstärkt werden.

1.2 Erhalt des natürlichen Wasserhaushalts

Mit Hilfe von Gebäudebegrünungen wird der direkte Abfluss von Niederschlagswasser verringert und die Verdunstungsleistung von städtisch bebauten Flächen erhöht. Wenn zusätzlich Regenwasser in Zisternen oder Retentionsräumen gespeichert wird, können die positiven Effekte noch verstärkt werden. Auf diese Weise wird der urbane Wasserhaushalt an natürliche Verhältnisse angenähert. Dach- und Fassadenbegrünung tragen als ein Element dazu bei, Niederschlag als Ressource nutzbar zu machen.

1.3 Hitzevorsorge

Dach- und Fassadenbegrünungen sorgen für Verdunstungskühlung, Erhöhung der Luftfeuchte und Verschattung von Gebäudeteilen und reduzieren so den Hitzestress an heißen Sommertagen. Gründächer verdunsten je nach Wasserverfügbarkeit jährlich über

400 l/m² (Cirkel et al., 2018). Fassadenbegrünungen verdunsten in der Vegetationsperiode zwischen circa 2 bis 15 l/m² am Tag (Pitha, U. et al., 2012). Diese Kühlleistung führt bei Gründächern zu einer durchschnittlichen Reduktion der Umgebungstemperatur von 1,34 °C, bei Fassadenbegrünungen von 1,37 °C (Manso et al., 2021). Simulationen zeigen, dass Fassadenbegrünungen die gefühlte Temperatur in ihrer Umgebung um bis zu 13 °C senken können (Progreencity, 2014): Eine Bewässerung der Vegetation von Gründächern und Fassadenbegrünungen beispielsweise mit gesammeltem Regenwasser kann die Verdunstung und somit auch die Kühlleistung selbst in Trockenzeiten auf einem hohen Niveau halten.

1.4 Photovoltaik (PV) und Gebäudebegrünung

Bei fachlich korrekter Ausführung ist Gebäudebegrünung mit Photovoltaik hervorragend kombinierbar. Hierbei kann die Verdunstungskühlung der Pflanzen das Aufheizen der PV-Module verringern und so eine Steigerung des Energieertrags um etwa 2,6 Prozent bewirken (Manso et al., 2021). Darüber hinaus entstehen unter den Photovoltaikmodulen auch neue Lebensraum-Nischen für Tiere (Nash et al., 2016).

1.5 Energieeinsparung: Dämmung, Kühlung und Verschattung

Im Winter führen extensive Gründächer zu Energieeinsparung von maximal 8 Prozent auf bereits isolierten Dächern, intensive Gründächer von maximal 10 Prozent. Im Sommer können Gründächer jedoch bis zu 84 Prozent Energie einsparen. Je dicker die Substratschicht, desto größer ist die Dämmleistung (Zirkelbach & Schafaczek, 2013). Fassadenbegrünungen reduzieren die solare Einstrahlung auf die Gebäudehülle um circa 85 bis 100 Prozent (Pfoser, 2016) und wirken damit einer Aufheizung entgegen. Auf diese Weise entstehen mit pflanzlichem Sonnenschutz Kühlkostenersparnisse von rund 43 Prozent (Ottelé, 2011). Der U-Wert kann bei wandgebundenen Fassadenbegrünungssystemen um etwa 22 Prozent verbessert werden (ZAE Bayern, 2018). Insbesondere bei Bestandsgebäuden mit schlechter Dämmleistung können Gebäudebegrünungen zu einer starken Energieeinsparung und somit indirekten Senkung von CO2 Emissionen beitragen.

1.6 Verbesserung der Luftqualität und Lärmminderung

Gebäudebegrünungen verbessern die städtische Luftqualität durch Filterung und Feinstaubbindung an Blattoberflächen und durch Sauerstoffanreicherung mittels Photosynthese. Sedum-Pflanzen können etwa 10 bis 30 Prozent Feinstaub im Größenrahmen 0,3 bis 5 µ aus der Luft filtern (Gorbachevskaya & Herfort, 2012). Feinstaub kleiner 10 µm wird von Fassadenbegrünungen um rund 42 bis 60 Prozent reduziert (Pugh et al., 2012; Jayasooriya et al., 2017). Stickoxide werden durch Dachbegrünungen um 29 Prozent und bei Fassadenbegrünungen um 11,7 bis 40 Prozent vermindert (Manso et al., 2021).

Bereits extensiv begrünte Dächer mit einer dünnen Substratschicht können eine Lärmminderung in darunterliegenden Innenräumen bewirken. Dabei liegt die Reduktion des Schalls zwischen 5 und 20 dB (Manso et al., 2021). Fassadenbegrünungen erreichen ein Schalldämmmaß von 22 dB (Kloster et al., 2021). Der Lärm im umgebenden urbanen Raum wird sowohl durch Dachbegrünungen als auch Fassadenbegrünungen um bis zu circa 10 dB reduziert (Manso et al., 2021).

1.7 Lebensraum für Fauna und Flora

Wo Wasser zur Verfügung steht, entstehen Lebensräume auf Dächern und an Wänden. In welchem Umfang hängt von verschiedenen Faktoren (Substrathöhe des Gründaches, Wasserspeicherung, Pflanzenausahl usw.) ab.

2. Status quo, Ausblicke und Entwicklungspotentiale von Dach- und Fassadenbegrünungen

Noch nie waren Dach- und Fassadenbegrünungen so präsent wie heute. Bei keiner der zahlreichen Veranstaltungen zu Klimawandel, Klimafolgenanpassung oder Stadt der Zukunft bleibt die Gebäudebegrünung unerwähnt. Noch nie haben so viele deutsche Städte Dach- und Fassadenbegrünungen mit Zuschüssen gefördert, noch nie liefen so viele verschiedene Forschungs- und Förderprojekte zur Gebäudebegrünung. Und noch nie wurden in einem Jahr so viele Dachbegrünungen umgesetzt. Der Bundesverband GebäudeGrün (BuGG) hat in seinem Marktreport Gebäudegrün 2024 Zahlen zum Dachbegrünungsmarkt in Deutschland veröffentlicht. So wurden 2023 etwa 10 191.000 m² Dachfläche neu begrünt, was etwa 16,8 Prozent der neu entstandenen Flachdachflächen (Neubau und Sanierung) entspricht. Im Vergleich zum Vorjahr ist der Gründachmarkt von 2022 zu 2023 um über 17 Prozent gewachsen. Der BuGG geht davon aus, dass in Deutschland über die letzten Jahrzehnte etwa 150.000.000 m² Dachbegrünung gebaut wurden. Und in 2023 kamen über 140.000 m² neu begrünte Fassadenfläche mit bodengebundener (mit Gerüstkletterpflanzen) und wandgebundener Fassadenbegrünung dazu.

2.1 Wie sehen unsere Gebäude der Zukunft aus?

Das Gebäude der Zukunft ist grün und wird genutzt. Die Nutzung der Dachfläche wird multifunktional sein, dabei werden Themen wie Regenwasserbewirtschaftung, Energie, Biodiversität und Begeh- und Nutzbarkeit durch den Menschen große Rollen spielen.

Der Gründachaufbau wird mehrschichtig sein, mit optimierten Drän- und Vegetationstragschichten. Die Beachtung der verschiedenen Nachhaltigkeitskriterien werden ebenso wie Verwendung gebietsheimischer Pflanzen (wenn machbar) immer selbstverständlicher sein. Dazu kommen verschiedene Sicherheitsaspekte. Dazu zählt zum Beispiel ein Monitoring der Dachabdichtung, um möglicherweise doch vorkommende Leckagen baldmöglichst gemeldet zu bekommen. Auch der Kollektiv-Schutz – sprich Geländer – ist bedeutend, um die vielfältige Dachnutzung sicher zu machen.

Ein zentrales Thema wird der Umgang mit Wasser sein – gemeint sind damit Regenwassermanagement und Bewässerungsstrategien. Es geht nicht nur um Überflutungs- sondern auch um Hitzevorsorge. Wir werden das Regenwasser nicht nur zurückhalten und gedrosselt in die Kanalisation geben, sondern zurückhalten und nutzen, um die Vegetation auf den Dächern und an den Wänden mit Wasser zu versorgen. Und damit erhöhen wir die Verdunstungs- sowie Kühlleistung und machen unsere Städte kühler. Dabei wird neben Regenwasser auch Grauwasser und Grundwasser (wenn verfügbar) genutzt, sodass auf die Verwendung von Trinkwasser weitestgehend verzichtet werden kann. Für das alles bedarf es einer vorausschauenden und fachkompetenten Planung und Koordination mit verschiedenen Gewerken.

2.2 Welche Anforderungen und Entwicklungsbedarf an Dach und Fassade der Zukunft haben wir?

Die Anforderungen ergeben sich aus dem Klimawandel und der Versiegelung – es wird immer enger und heißer in unseren Städten. Wir benötigen den Blick und gegebenenfalls Vorgaben an die Planung der Gebäudestatik, um der gewünschten Multifunktionalität der Dachnutzung gerecht zu werden, um die Kombination PV und Dachbegrünung zu priorisieren, um technische Aufbauten auf Dächern zu begrenzen und um, wie schon angesprochen, die Regen- und Grauwassernutzung zwingend vorzusehen.

Und trotz aller bisherigen Begrünungserfolge gibt es für verschiedene Bereiche noch Entwicklungspotenziale, an denen die Unternehmen auch schon dran sind. Unter anderem sind das leichte und seriell umsetzbare Produkt- und Systemlösungen für das nachträgliche Begrünen im Bestand, die Nutzung von Recyclingmaterial aus örtlich vorhanden Bauschutt für die Vegetationstragschichten, die Entwicklung von einfachen Pflegekonzepten, auch „Mähroboter“, um Dach- und Fassadenbegrünungen einfach und dennoch fachgerecht instand zu halten.

Im Bereich Überflutungs- und Hitzevorsorge gibt es Entwicklungs- und Forschungsbedarf beispielsweise bei der Verwendung von Regen-, Grau- und Grundwasser (Wasserqualitäten, Mischungsverhältnisse, Leitungen usw.), Erarbeitung verdunstungsstarker und robuster Pflanzengemeinschaften (für Dach und Fassade), Optimierung bestehender Bewässerungssysteme, Optimierung kombinierte Nutzung Solar- und Retentionsgründach (ohne Vernässung und ohne Vergrasung).

3. Bündnis fordert: Klimaanpassung als Gemeinschaftsaufgabe im Grundgesetz verankern

• Verbindliche Beteiligung des Bundes: Schaffung eines geeigneten rechtlichen Rahmens sowie zentraler Koordinationsstrukturen und Finanzierung von Klimaanpassungsmaßnahmen.
• Verbindliche Beteiligung der Länder: Finanzierung und Koordination von Maßnahmen, Anpassung der Landesgesetzgebung, regionale Umsetzung und Berichterstattung an den Bund.
• Unterstützung von Ländern und Kommunen: Verstetigung gemeinsamer Zusammenarbeit und langfristige Finanzierungssicherheit.
• Abbau von Ungleichheiten: Gerechte Umsetzung von Klimaanpassungsmaßnahmen zur Überwindung regionaler und sozialer Unterschiede.

Eine Allianz rund um das Thema "Wasser" aus insgesamt 14 Verbänden und Institutionen fordert, die Klimaanpassung als Gemeinschaftsaufgabe im Grundgesetz zu verankern.

"Die Klimaanpassung muss nach Artikel 91 a als Gemeinschaftsaufgabe im Grundgesetz verankert werden", fordern die Mitglieder der Allianz "Gemeinsam für eine wasserbewusste Stadtentwicklung" in ihrem aktuellen Positionspapier. "Damit würde eine geregelte und koordinierte Zusammenarbeit von Bund, Ländern und Kommunen etabliert und die notwendige Finanzausstattung organisiert."

Fachleute schätzen die Folgekosten des Klimawandels bis 2050 auf rund 900 Milliarden Euro, hauptsächlich durch Schäden an Gebäuden, Infrastruktur und in der Landwirtschaft sowie durch erhebliche Belastungen des Gesundheitssystems. Maßnahmen zur Klimaanpassung sind unverzichtbar, um diese Kosten zu minimieren. Eine systematische und langfristig gesicherte Klimaanpassung zahlt sich aus und fördert resiliente, gesündere, attraktivere und wirtschaftlich nachhaltigere Städte und Gemeinden.

Die Verankerung als Gemeinschaftsaufgabe im Grundgesetz gewährleistet eine gesicherte Finanzierung und Planungssicherheit, fördert eine bessere Koordination und Zusammenarbeit zwischen den föderalen Ebenen, stärkt Wirtschaft und Fachkräfteentwicklung und erhöht den gesellschaftlichen Zusammenhalt durch gezielte Teilnahme und Dialoge auf lokaler Ebene.

Die Verankerung als Gemeinschaftsaufgabe im Grundgesetz bedeutet:

Die Allianz "Gemeinsam für eine wasserbewusste Stadtentwicklung" ist ein von der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) initiierter und koordinierter Verbund von Stakeholdern verschiedener Fachdisziplinen unter anderem aus der Stadtplanung und Stadtentwicklung. Die Allianz setzt sich gemeinsam für den raschen Umbau unserer Siedlungen zu klimaresilienten und lebenswerten Siedlungen ein.

Aus der Allianz heraus stellen folgende Verbände und Institutionen die Forderung, die Klimaanpassung über eine Gemeinschaftsaufgabe ins Grundgesetz zu verankern:

• Bundesarchitektenkammer;
• Bundesstiftung Baukultur;
• Bund deutscher Landschaftsarchitekt:innen;
• Bundesverband für Betriebs- und Regenwasser;
• Bundesverband GebäudeGrün;
• Deutsche Bundesstiftung Umwelt;
• Deutsche Gesellschaft für naturnahe Badegewässer;
• Deutsche Gesellschaft für Limnologie;
• Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen;
• Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall;
• Fachsektion Hydrogeologie in dem Deutsche Geologische Gesellschaft – Geologische Vereinigung;
• Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau;
• Deutsche Gartenamtsleiterkonferenz;
• StadtManufaktur Berlin, Reallaborzentrum der Technischen Universität Berlin.