Entwicklung eines multifunktionalen Living-Wall-Systems zur Reinigung und Nutzung von Grauwasser

Zusätzlicher Autor: Guilherme Riberio Naturbasierte Lösungen (Nature-Based Solutions, NBS), Grüne Infrastruktur (GI), beziehungsweise Blue-Green Systems stehen im Fokus einer nachhaltigen Anpassung an den Klimawandel im urbanen Raum. Dabei stehen zwei Herausforderungen im Vordergrund, einerseits die Gefahr durch pluviale Hochwässer (bedingt durch Starkregenereignisse) und andererseits die Entwicklung von Hitzeinseln (Urban Heat Islands, UHI) [1]. Während ersteres meist zu Schäden an der Infrastruktur führt, wirken sich UHI nachweislich auf die menschliche Gesundheit aus und führen vermehrt zu Todesfällen. Vor allem die fortschreitende Verdichtung und Versiegelung verstärkt diese Problematik [2]. Der Einsatz von Grüner Infrastruktur bricht diese Versiegelung auf und schafft dezentralen Retentionsraum für den Rückhalt von Starkregenereignissen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das vorhandene Kanalsystem entlastet wird und pluviale Hochwässer verhindert werden. Das so lokal zurückgehaltene Wasser steht in weiterer Folge den Pflanzen der Grünen Infrastruktur zur Verfügung und wird während dem Photosynthese-Prozess durch die Spaltöffnung im Blatt der Bepflanzung verdunstet. Dies führt zu einer adiabatischen Kühlung der Umgebung [3]. Zum Einsatz kommen hier z. B. horizontale Retentionsfilter, Mulden, Filterstreifen Rasen- und Wiesenflächen, Raingarden, Gründächer sowie Baumscheiben und -streifen, welche durch das eingesetzte Substrat die gewünschten Funktionen erhalten [4, 5]. Um rasch Niederschläge ableiten zu können, müssen die Substrate dafür einerseits schnell Wasser aufnehmen und versickern aber auch speichern, damit der Pflanze das Wasser in Trockenperioden möglichst lange zur Verfügung steht. Nutzung des vertikalen Raumes Wo Platzmangel herrscht und keine horizontale Grüne Infrastruktur zum Einsatz kommen kann, eignet sich Vertikalbegrünung, um Kühlleistung im gebäudenahen Raum herzustellen [6]. Vertikale Begrünung kann entweder in bodengebundener Form, mit Hilfe von Kletterpflanzen, oder als sogenanntes Living-Wall-System, bei dem die Pflanzen ohne Bodenkontakt in unterschiedlichen Medien an der Wand angebracht sind, ausgeführt werden. Die Vielfalt an Living-Wall-Systemen ist in den letzten Jahren stark angestiegen, das Angebot unterscheidet sich in Materialwahl sowie Bauart, beides Faktoren, die sich sowohl auf den Wasserverbrauch der Systeme als auch auf ihren ökologischen Fußabdruck auswirken [7]. Im Gegensatz zu Bäumen, die einerseits durch die Verdunstungsleistung, andererseits auch durch ihren Schattenwurf kühlend auf den Straßenraum wirken, wirken Fassadenbegrünungen auch unmittelbar auf das Gebäude. Hier ist vor allem die direkte Dämmwirkung hervorzuheben, die durch dem Gebäude vorgesetzte zusätzliche Schicht generiert werden kann und die sich vor allem bei nicht gedämmten Gebäuden auswirkt [8]. Je nach gewähltem vertikalen Begrünungssystem ist aber auch eine Kühlung durch die oben beschriebenen Verdunstungsprozesse zu verzeichnen. Die Begrünung des Amtsgebäudes der MA 48 (Wien) hat eine Fläche von 850 m2 und verbraucht an einem heißen Sommertag bis zu 1.800 l Wasser – eine Verdunstungsleistung die mit 45 Klimageräten (bei 3.000 W Kühlleistung und 8 h Betriebsdauer) gleichgesetzt werden kann. [9]