Das Grüne am Gebäude

Die Begrünung hat in Deutschland längst Einzug in die Planung und den Bau von Gebäuden gehalten. Dächer werden bepflanzt und auch Fassaden mit Pflanzen versehen. Der Nutzen ist vielfältig und steht unter anderem im Zusammenhang mit dem Klimawandel – oder vielmehr den Maßnahmen, um diesem zu begegnen. Der bebaute und versiegelte Stadtraum heizt sich bei warmen Temperaturen auf. Verdichtete, urbane Räume – Städte also – werden so schnell zu sogenannten Hitzeinseln. Bewohner*innen sind dadurch einer höheren Temperaturbelastung ausgesetzt. Hier kann die Begrünung von Fassaden ansetzen. Sie wirkt durch Transpiration wie eine grüne Haut des Gebäudes, das heißt die Pflanzen „schwitzen“. Dadurch wärmt sich die Gebäudehülle weniger stark auf. Dem Hitzeinseleffekt wird entgegengewirkt und auch im Inneren des Gebäudes wird es weniger schnell warm. Auch wird die reflektierte Strahlung des Gebäudes in den Stadtraum verringert.

Ein Beispiel für eine Fassadenbegrünung entsteht derzeit an der RWTH Aachen. Das Verkehrswissenschaftliche Institut (VIA) bekommt einen Ersatzneubau mit viel Holz und Grün. „Eine dreiseitig begrünte Fassade macht den Nachhaltigkeitsgedanken auch nach außen hin sichtbar. Die bepflanzten Paneele werden in Gewächshäusern vorgezogen, auf vertikales Wachstum trainiert und anschließend an der Fassade montiert“, so der Bau- und Liegenschaftsbetrieb (BLB) NRW (vgl. Pressemitteilung). Der Nutzen der Grünfassade liegt auf der Hand. Neben der hitzeregulierenden Wirkung sind ebenfalls die Stichpunkte Aufenthaltsqualität und Luftqualität zu nennen.

Wie groß aber ist der ökologische Impact der Grünfassade genau? Der Beantwortung dieser Frage widmet sich ein Projekt des Lehrstuhls für Gebäudetechnologie von Professor Daniele Santucci. Bereits im Sommersemester 2024 setzten sich Menschen der Lehrstühle Landschaftsarchitektur und Gebäudetechnologie mit der prototypischen Messung einer studentisch entwickelten Fassadenbegrünung auseinander – und zwar des BauGrünKits. Dazu war bereits im 2. Nachhaltigkeitsbericht der Hochschule etwas zu lesen. In einem neuen Projekt wird nun die Fassade des neuen Holzhybridbaus des VIA genauer unter die Lupe genommen.

Innovation durch Sensor-Fusion

Das Projekt zur Messung der thermischen Performance von Fassadenbegrünungen erfasst und bewertet die Feinstaubbelastung, CO2-Konzentrationen, die Luft- und Strahlungstemperatur sowie die Feuchtigkeit. Im wissenschaftlichen Sprachgebrauch heißt das: „Ergänzt durch Messungen der Lufttemperatur, -Feuchtigkeit und -Qualität wird ein robuster Datensatz zur Analyse der thermischen Behaglichkeit generiert“. Dazu kommt eine eigens, von Harald Lesan am Lehrstuhl für Gebäudetechnologie entwickelte Messapparatur zum Einsatz. „Im Grunde nutzen wir einen typischen Versuchsaufbau mit kleinen IoT-Geräten. IoT, das steht für Internet of Things“ so der Wissenschaftler und fügt hinzu: „Allerdings setzen wir auch Wärmebildkameras und Distanzmesser ein, um ein dreidimensionales Verständnis der Rückstrahlung der Fassade zu bekommen. Die Kombination der verschiedenen Sensoren wird Sensor-Fusion genannt und das ist das Innovative an unserem Ansatz“.

Außerdem soll das subjektive Empfinden von Passant*innen erhoben, qualitativ bewertet und den gemessenen Daten gegenübergestellt werden. Ziel ist, anhand der entwickelten Methode Vorhersagen zum Wohlbefinden der die Gebäude nutzenden Personen in Bezug auf ökologische Faktoren zu treffen. Die Forschenden erhoffen sich, das Messverfahren auf weitere Fassaden übertragen und Vorhersagen zu vergleichbaren Systemen möglichen zu können, was unter anderem ökonomische Vorteile mit sich bringt.

Der technische Aufbau setzt auf ein kleines, lokales Netzwerk, worin die IoT-Geräte mit Blick auf den Feinstaub, die CO2-Konzentration sowie die Lufttemperatur und -feuchtigkeit kontinuierlich Messungen vornehmen. Ergänzend nimmt eine mobile Messstation über Wärmebilder Daten zu Strahlungsintensitäten im dreidimensionalen Raum auf. Diese Daten sollen dabei helfen, den Außenraum in Bezug auf die Thermik besser zu verstehen.

Das Projekt „Thermische Performance von Fassadenbegrünung“ wird mit Mitteln des Nachhaltigkeitsfonds der RWTH Aachen unterstützt. Über den Fonds werden Projekte und Ideen gefördert, die das Thema Nachhaltigkeit in den Bereichen Forschung, Studium und Lehre sowie Betrieb adressieren und zu einer nachhaltigeren Hochschule beitragen.

Zurück