Werterhaltung der Gebäudesubstanz durch bodengebundene Fassadenbegrünungen

Positive Effekte sind zudem, dass es in den Fassadenbegrünungen zusätzliche Nistplätze für Vögel und Lebensraum für Insekten gibt. Obwohl Fassadenbegrünungen im Trend liegen, treten dennoch immer wieder Schäden an Fassadenbegrünungen auf und die Akzeptanz ist nicht durchgängig vorhanden. Daher müssen die Bedenken gegenüber Fassadengrün, auch aufgrund von in der Vergangenheit begangenen Ausführungsfehlern bzw. wegen mangelnder präventiver Schadensverhütung (Althaus, 1987; Kießl & Rath, 1989) ausgeräumt werden.

Das Ziel des Forschungsprojektes "FassadenSchutz" bestand in der Ursachenerforschung von Schäden an Fassadenbegrünungen und dem Aufzeigen von Best-Practice-Beispielen, so dass zukünftig bodengebundene Fassadenbegrünungen nachhaltig zur Anwendung kommen können.

Des Weiteren wurden Untersuchungen an bodengebundenen begrünten Fassaden vor allem hinsichtlich des thermischen Schutzes und des Feuchtigkeitsverhaltens durchgeführt und mit nicht begrünten Fassaden verglichen, die ausführlich im Abschlussbericht diskutiert werden.

Gegenstand der Untersuchungen

Es wurden über 200 Gebäude mit bodengebundenen Fassadenbegrünungen hinsichtlich der Planung und Ausführung der Begrünung und dem Pflegezustand als auch hinsichtlich der generellen Eignung der Systeme in verschiedenen Städten Deutschlands (vor allem in Berlin, Dresden und Stuttgart) untersucht und typische Schadensfälle aufgenommen. Selbstklimmer wie Parthenocissus tricuspidata (Dreilappiger Wilder Wein), Parthenocissus quinquefolia (Fünflappiger Wilder Wein) und Hedera helix (Efeu) nahmen in den Städten mit 48 Prozent fast die Hälfte der untersuchten Pflanzenarten ein. Von den Gerüstkletterpflanzen waren vor allem Wisteria-Arten (Blauregen) mit 16 Prozent, Fallopia baldschuanica (Schlingknöterich) mit 8 Prozent, Akebia quinata (Fingerblättrige Akebie) und Aristolochia macrophylla (Pfeifenwinde) mit je 6 Prozent in den Städten am häufigsten vorzufinden.

79 Prozent der Fassadenbegrünungen wiesen eine einzige Pflanzenart auf. Kombinationsbegrünungen mit mehr als drei verschiedene Pflanzenarten waren selten vorzufinden und betrugen lediglich 3 Prozent.

Welche Auffälligkeiten wurden an den untersuchten Pflanzen beobachtet?

Die Fassadenbegrünungen wiesen in der Regel einen guten bis sehr guten Gesamteindruck auf. Dennoch gab es bei der Hälfte der untersuchten bodengebundenen Fassadenbegrünungen Auffälligkeiten an den Pflanzen beziehungsweise Pflanzenschädigungen. Insbesondere nicht entferntes Totholz aufgrund von mangelnder Pflege wurde beobachtet. Aber auch durchtrennte Pflanzen, entweder mutwillig oder aus falscher Sachkenntnis vom Menschen verursacht, wurden häufig festgestellt.

Welche Kletterhilfen wurden vorgefunden?

Von den untersuchten Objekten waren 70 % der Begrünungen mit einer Kletterhilfe bestückt. Die Kletterhilfen bestanden hauptsächlich aus Seilsystemen (63 %) und Klettergerüsten (21 %). 19 Prozent aller untersuchten Klettersysteme wiesen planungsbedingte Schäden auf. Die Schäden waren vor allem auf die falsche Wahl der Pflanze, die nicht zum Klettersystem passte, zurückzuführen. Sie zeigten sich insbesondere bei den Seilsystemen: zum einen waren Seile deformiert, die Pflanze in die Seile eingewachsen bzw. die Seile waren gerissen. Zudem wurden Verankerungen aus der Wand gerissen. Beobachtet wurden diese Schäden vor allem bei Wisteria (Blauregen), die eine hohe Biomasse und sehr starke Zugkräfte aufweist, aber auch bei Fallopia baldschuanica (Schlingknöterich), Aristolochia macrophylla (Pfeifenwinde), Humulus lupus (Wilder Hopfen), Celastrus orbiculatus (Baumwürger) und Lonicera (Geißblatt).

Seilsysteme scheinen aufgrund der vielfältig vorgefundenen Klettersysteme zukunftsweisend zu sein und können in Abhängigkeit der Pflanzenart beliebig eingesetzt werden. Je nach Kletterstrategie der Pflanze können vertikale, horizontale oder kombinierte Seilsysteme beziehungsweise Rohr- und Gitterelemente zur Anwendung kommen. Die Höhe der Kletterhilfe ist in Abhängigkeit der Wuchshöhe der Pflanzenart zu wählen.

Welche Auffälligkeiten gab es an Fassaden?

In der Regel wiesen die Fassaden keine Schäden auf. Dennoch wurden bei 37 Prozent der untersuchten Fassadenbegrünungen Auffälligkeiten an der Fassade beobachtet. Vor allem bei Fassadenbegrünungen mit Selbstklimmern wie Parthenocissus (Wilder Wein) waren bei nahezu jeder zweiten Begrünung folgende Auffälligkeiten an den Fassaden vorzufinden: Pflanzenwuchs bis zum Dach oder über das Dach sowie über Fenster und Fensterrahmen, hinter Regenfallrohre und über Lüftungsschlitze. An einigen Fassaden wurden zudem nicht entfernte Haftorgane von Selbstklimmern vorgefunden, die die Fassade verunreinigten. Diese Auffälligkeiten sind vor allem aufgrund mangelnder Pflege verursacht worden, die zwar zunächst das Gebäude nicht schaden, aber bei dauerhafter Vernachlässigung der Pflegearbeiten irgendwann zu einem Schadfall führen können. Lediglich der Pflanzenwuchs hinter Regenfallrohre deutet auf planungsseitige Fehler hin. Bei den vorgefundenen Putzschäden konnte nicht eindeutig zugeordnet werden, ob diese tatsächlich aufgrund der Bepflanzung entstanden sind.

Bei den Selbstklimmern und Starkschlingern erschienen die Fassaden weniger gepflegt als bei den übrigen Gerüstkletterpflanzen. Positiv anzumerken ist, dass der Anteil der Auffälligkeiten bei der sehr wüchsigen Wisteria (Blauregen) lediglich 14 Prozent betrug, was auf eine gute Pflege schließen lässt.

Es zeigte sich, dass selbstklimmende Pflanzen mit einem unkontrollierten Pflanzenwachstum an der Fassade besonders begutachtet werden müssen. Insbesondere ein Pflegeschnitt bei Wilden Wein und Efeu ist unbedingt erforderlich, damit diese Pflanzen nicht unkontrolliert wachsen und Gebäudeteile bewachsen, die nicht zur Begrünung erwünscht sind.

Wie sieht die wärmeisolierende Wirkung mit Hedera helix (Efeu) und mit Parthenocissus tricuspidata (Dreilappiger Wilder Wein) aus?

Während der Projektlaufzeit wurde über einem Jahr die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit an Fassaden mit und ohne Begrünung aufgenommen. Es wurden zwei Gebäude im Süden von Berlin nahe der Wetterstation Berlin-Dahlem gewählt, wobei das eine Gebäude (helle Putzfassade) an den Himmelsausrichtungen Norden, Osten, Süden und Westen mit Hedera helix(Efeu), immergrün, und das andere Gebäude (rote Klinkerfassade) ebenfalls an den Himmelsausrichtungen Norden, Osten, Süden und Westen mit Parthenocissus tricuspidata (Wilder Wein), laubabwerfend, bewachsen waren. An allen vier Himmelsausrichtungen wurden Temperatur- und Feuchtigkeitsdatenlogger der Firma Testo (Typ 174H) an der Fassadenoberfläche unter der Begrünung in einer Höhe zwischen circa 1 und 2 m angebracht. An Fassadenflächen, die keinen Bewuchs aufwiesen, wurden ebenfalls Datenlogger an allen vier Himmelsausrichtungen befestigt. Die Untersuchungen wurden zwischen dem 07. März 2023 und dem 15. März 2024 durchgeführt. Die Aufzeichnung der Temperatur- und relativen Luftfeuchtigkeitsdaten erfolgte über den gesamten Versuchszeitraum stündlich. Parallel dazu wurden von der Wetterstation Berlin-Dahlem (Stationsnummer 10381) ebenfalls stündlich die Daten zu den Lufttemperaturen und relativen Luftfeuchtigkeiten in 2 m Höhe des Jahres 2023 und des Jahres 2024 erfasst.

Insbesondere an der Südfassade gab es sowohl bei den unbegrünten als auch bei den begrünten Fassaden die größten Temperaturunterschiede. Im Sommer waren die Unterschiede am höchsten. Die Fassade mit dem Wilden Wein wies im Juli 2023 tagsüber wesentlich höhere Temperaturspitzen auf als die Fassade mit Efeu. Nachts wies die Begrünung mit Wilden Wein ebenfalls die höchsten Temperaturen auf. Hier zeigt sich, dass vom Efeu ein viel größerer wärmedämmender Effekt ausgeht als vom Wilden Wein und dieser eine viel höhere kühlende Wirkung, vor allem tagsüber, aber auch nachts hat.

Die Temperaturverläufe im Januar 2024 an den mit Efeu und Wilden Wein begrünten Südfassaden zeigen vor allem Temperaturspitzen bei der Begrünung mit Wilden Wein. Insbesondere tagsüber heizte sich die Fassade mit Wilden Wein auf. Die Begrünung mit Efeu wies nur dann Temperaturspitzen auf, wenn die Tagestemperatur stieg. Diese waren jedoch ähnlich hoch wie die Lufttemperaturen der Wetterstation.

Die Luftfeuchtigkeit an der Fassade mit Efeu wies sowohl im Sommer als auch im Winter geringere Amplituden auf als an der Fassade mit Wildem Wein. Es zeigte sich aber auch, dass die Luftfeuchtigkeit an der Fassade mit Efeu in der Regel höher war als an der Fassade mit Wilden Wein.

Efeu wies somit sowohl im Sommer als auch im Winter wesentlich geringere Temperatur- und Feuchtigkeitsamplituden als der Wilde Wein auf. Damit ist Efeu bestens als wärmedämmende und fassadenschützende Kletterpflanze geeignet.

Wie können in Zukunft Fehler bei der Installation von bodengebundenen Fassadenbegrünungen vermieden werden?

Für eine weitere Verbreitung von bodengebundenen Fassadenbegrünungen wurde die BuGG-Fachinformation "Arbeitshilfe zur Umsetzung bodengebundener Fassadenbegrünungen" erstellt, die sowohl für mögliche planungsbedingte und pflegebedingte Schäden sensibilisiert als auch Best-Practice-Beispiele aufzeigt. Somit können in Zukunft bodengebundene Fassadenbegrünungen mit großer Nachhaltigkeit errichtet werden. Diese Broschüre sowie Kurzvideos zur Pflege und Wartung von Kletterpflanzenarten sind auf der BuGG-Webseite zu finden.

Zukunftsweisend hinsichtlich des Klimawandels sind vor allem biomassereiche Kletterpflanzen mit Wuchshöhen bis zu 20 m. Selbstklimmer haben den Vorteil, dass geringe Kosten in der Anschaffung anfallen, da sie keine zusätzlichen Kletterhilfen benötigen. Hier gilt es jedoch darauf zu achten, dass einerseits intakte, fugenfreie Oberflächen der Fassade vorliegen und zudem regelmäßige Pflegegänge mit vor allem Rückschnittmaßnahmen erfolgen. Gerüstkletterpflanzen bieten den Vorteil, dass der Wuchs der Pflanzen durch die Höhe und Breite der Kletterhilfe begrenzt wird. Kombinationsbegrünungen mit mehreren Pflanzenarten sind ebenfalls möglich und können zudem die Artenvielfalt erhöhen. Erfolgsgrundlage sind zudem, wie bei allen Begrünungen, eine regelmäßige und fachgerechte Instandhaltung.

Forschungsförderung

Dieser Artikel basiert auf Ergebnissen des folgenden Forschungsprojektes:

Werterhaltung der Gebäudesubstanz durch die positiven Effekte von bodengebundenen Fassadenbegrünungen durch fachgerechten Einbau und Instandhaltung sowie als Beitrag zum Klimaschutz – FassadenSchutz, Laufzeit 2021bis 2024. Dieses Projekt wurde gefördert vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Auftrag des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) aus Mitteln des Innovationsprogramms Zukunft Bau.

Zitierte Literatur

Althaus, C. (1987). Fassadenbegrünung. In Fassadenbegrünung: ein Beitrag zu Risiken, Schäden und präventiver Schadensverhütung. Patzer Verlag.

Bartfelder, F., & Köhler, M. (1987). Experimentelle Untersuchungen zur Funktion von Fassadenbegrünungen. Berlin-Verlag.

Bundesverband GebäudeGrün e. V. (BuGG), 2023. BuGG-Marktreport Gebäudegrün 2023. www.gebaeudegruen.info/fileadmin/website/downloads/bugg-fachinfos/Marktreport/BuGG-Marktreport_Gebaeudegruen_2023_komp.pdf

Kießl, K., & Rath, J. (1989). Auswirkungen von Fassadenbegrünungen auf den Wärme- und Feuchtigkeitsgehalt von Außenwänden und Schadensrisiko. Fraunhofer-Institut Für Bauphysik Bereich Wärme/Klima.

Köhler, M. (1993). Fassaden- und Dachbegrünung. Verlag Eugen Ulmer.

Pfoser, N., Jenner, N., Henrich, J., Heusinger, J., Weber, S., Schreiner, J., & Kanashiro, C. U. (2013). Gebäude Begrünung Energie. In Forschungsvorhaben des BBSR – Abschlussbericht.

Pfoser, N. (2016). Fassade und Pflanze. Dissertation.