MoVe Green - Mobile Vertikale Fassadenbegrünung
Minimale Betriebskosten • erhöhte Biodiversität • Wärmeschutz • Urban Farming • Kühlung
Weltweit führt der Klimawandel zu lokal ausgeprägten, länger werdenden Trockenperioden ohne ausreichende Niederschläge. Dies führt zu erheblichen Einbußen bei landwirtschaftlichen Erträgen, Hitze- und Trockenheitsrekorden sowie zu städtischen Hitzeinseln. Die Dach- und Fassadenbegrünung wird in Städten als ein zentrales Mittel gesehen, um durch Beschattung und Verdunstungseffekte zur Kühlung beizutragen, CO2 aufzunehmen und Regenwasser lokal zurückzuhalten. Auch lokale Regelwerke und kommunale Förderprogramme werden auf die veränderten Anforderungen hin angepasst (z.B.: DWA-A/M 102/BWK-A/M 3 „Grundsätze zur Bewirtschaftung und Behandlung von Regenwetterabflüssen zur Einleitung in Oberflächengewässer“, Berliner GründachPLUS-Programm).
Dachbegrünung vs. Fassadenbegrünung
Die aktuell vorwiegende Begrünungsform stellt die Dachbegrünung dar, die jedoch aufgrund statischer Probleme auf bestehende Dächer nicht immer nachgerüstet werden kann. Außerdem eigenen sich viele Dächer aufgrund der Neigung nicht zur Begrünung und auch der Konkurrenzkampf um den Platz mit technischen Systemen, wie Lüftungs- oder PV-Anlagen ist nicht zu vernachlässigen. So ist das zur Verfügung stehende Potential für die Begrünung auf Dächern äußerst limitiert und fast immer auf Neubauten beschränkt.
Gegenüber der Dachbegrünung weist die Fassadenbegrünung mehrere Vorteile auf: Die Kräfte der Begrünung können in die Gebäudewände oder in den Boden eingeleitet werden, womit eine Nachrüstung im Bestand ermöglicht wird. Die für die Fassadenbegrünung in Frage kommenden Flächen übersteigen bei vielen Gebäuden zudem die der begrünbaren Dächer um ein Mehrfaches. Weitere, nicht unwesentliche Vorteile der Fassadenbegrünung gegenüber der Dachbegrünung sind die optische Wirksamkeit zur Stadtbegrünung sowie eine leichte Verbesserung des Dämmwertes im Winter und kühlende Wirkung im Sommer durch Verschattung und Evapotranspiration. Die schallisolierende und staubreduzierende Wirkung gehört ebenfalls zu den messbaren Vorteilen. Allerdings gibt es auch eklatante Nachteile zu den aktuellen Möglichkeiten der Fassadenbegrünung. So führen die Pflege und Wartung aufgrund der schlechten Zugänglichkeit, insbesondere bei mehrgeschossigen Gebäuden zu einem erhöhten Kostenaufwand, der zu oft nicht getragen werden möchte. Dies führt dazu, dass die Fassadenbegrünung bis dato ein Nischendasein führt.
Die mobile vertikale Fassadenbegrünug: das Forschungs- und Entwicklungsprojekt
Um die Nachteile der bisherigen Begrünungslösungen zu überwinden, hat INTEWA nun eine völlig neue Lösung für eine bewegliche Fassadenbegrünung entwickelt. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (FK: 16KN091523) geförderten und im Juli 2022 gestarteten Forschungs- und Entwicklungsprojektes MoVe Green, wird dazu die neue Lösung durch ein multidisziplinäres Konsortium aus unterschiedlichen Unternehmen entwickelt und erprobt:
Basis für das neuartige MoVe Green System ist zunächst die Entwicklung und der Bau eines beweglichen Fassadensystems, welches durch die UnternehmenSchuler und INTEWA für unterschiedliche Fassaden und Begrünungsmodule realisiert wird. Das System besteht aus einer Vorwandkonstruktion, auf der die Begrünungselemente eingehängt werden. Die Begrünungselemente werden dabei mit einem Transportrahmen (Portal), der über eine Antriebseinheit sowohl horizontal als auch vertikal bewegt werden kann, auf der Vorwandkonstruktion mit einer Bewegungssteuerung bewegt. Die Bewässerung der Begrünungselemente erfolgt über eine neue Grauwasseraufbereitung mittels biologischer Aufbereitung und niederthermischen Plasma. Um auf ein aufwändiges Verteilersystem zu verzichten, entwickelt der Projektpartner Voss Automotive hierzu ein spezielles Controlling für die Bewässerung an einer zentralen Servicestation.
Die Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG)entwickelt die Begrünungssysteme für die Begrünungselemente und eine Matrix von Bewuchsformen für die definierten Hauptziele und den Bewuchs für die Demonstratoren. Die Simulation, Untersuchung und Bewertung des energetischen Einflusses der Begrünung auf das Gebäude für die ausgewählten Bewuchsformen erfolgt über das Center for Applied Energy Research (CAE).
Die Konstruktion und Funktionsweise wird an zwei Prototypen am Standort INTEWA in Aachen und CAE in Würzburg ausgeführt und hinsichtlich der Bewässerungswasserqualität und dem energetischen Einfluss auf das Gebäude untersucht.
Vorteile und Möglichkeiten
Die bewegliche Fassadenbegrünung mit Grauwasseraufbereitung bietet im Vergleich zur herkömmlichen Fassadenbegrünung zahlreiche Vorteile:
- Im Gegensatz zu anderen, nicht-bodengebundenen Fassadensystemen, erfolgt bei MoVe Green die Pflege der Pflanzen (Bewässerung, Schnitt und Ernte) vom Boden aus, womit Betriebskosten bei der Wartung der grünen Fassade gespart werden.
- Bewässerung mit aufbereitetem Grauwasser aus dem Gebäude minimiert den Trinkwassereinsatz (Stichwort: „Wassersparen“) und verringert den Düngemitteleinsatz durch Nutzung der im Grauwasser befindlichen Nährstoffe. Das Grauwasser wird mittels einer kostengünstigen Kombination von biologischem Abbau und niederthermischen Plasma aufbereitet.
- Die Nachrüstung der Fassadenbegrünung MoVe Green im Bestand ist möglich, da das System als Vorwandsystem ausgestaltet ist und kaum in die Statik des Gebäudes eingreift.
- Die beweglichen Grundelemente erlauben Nutzungsvielfalt und sollen Begrünungssysteme, Photovoltaikmodule und Verschattungselemente verschiedener Anbieter tragen können.
- Die Fassadenbegrünung verbessert die Energieeffizienz des Gebäudes, indem sie sommerlichen Wärmeschutz bietet und den Heizbedarf der Gebäude im Winter verringert.
- Das System soll auch die Möglichkeit für „urban vertical farming“ mit geringem Platzbedarf innerhalb von urbanen Ballungsgebieten schaffen.
- Begrünung erhöht die Biodiversität, kühlt die Umgebung und minimiert somit die Ausbildung der städtischen Hitzeinseln. Der kleine Wasserkreislauf wird gefördert und erhöht die lokale Niederschlagsmenge.
- Die Steuerung des Systems erfolgt über eine App, um das bewegliche System zum Beispiel auch als Sonnenschutz zu nutzen. Im Rahmen von Urban Gardening vor dem Fenster ermöglicht die App „Ernte auf Knopfdruck“.
- MoVe Green trägt damit zur Umsetzung der SDGs 3 (Gesundheit und Wohlergehen), 7 (bezahlbare und saubere Energie), 9 (Industrie, Innovation und Infrastruktur), 11 (nachhaltige Städte und Gemeinden) und 13 (Maßnahmen zum Klimaschutz) bei.
- Die beweglichen, begrünten Elemente erhöhen die Ästhetik der Gebäude, das Wohlbefinden der Bewohner und tragen zur Wertsteigerung für den Immobilieneigentümer bei.
Fazit & Ausblick
MoVe Green erweitert das Anwendungsfeld von Fassadenbegrünung durch verringerte Wartungskosten, eine effiziente Bewässerungslösung und einer großen Zahl an Kombinationsmöglichkeiten für die Nutzung. In diesem Rahmen steht MoVe Green noch bis zum Laufzeitende des Projekts im März 2025 für assoziierte Partner, beispielsweise mit Expertise in den Bereichen KI, Digitalisierung, Photovoltaik etc. offen. Sprechen Sie uns für mehr Informationen und gerne unter ringelstein@intewa.de an!
Autor: Oliver Ringelstein