Grundstücksbegrünungen sind im urbanen Raum nur begrenzt realisierbar. Daher werden Dächer und zunehmend auch Fassaden begrünt. In einem interdisziplinären Forschungsprojekt wurde ein filigranes Betonfertigteil aus carbon- und faserbewehrtem UHPC zur vertikalen Fassadenbegrünung entwickelt.

Bild Betonfertigteil zur Fassadenbegrünung nach Bepflanzung

Entwicklung eines Betonfertigteils zur Fassadenbegrünung

Biofassade – Klimaschutz im Kleinen

Grundstücksbegrünungen sind im urbanen Raum nur begrenzt realisierbar. Daher werden Dächer und zunehmend auch Fassaden begrünt. Die Begrünung von Gebäuden ermöglicht die strategische Integration von Vegetation in die Architektur und bietet gestalterische, stadtklimatische, ökologische, schallschutztechnische und energetische Potenziale ohne zusätzlichen Flächenverbrauch. Gehören Gründächer inzwischen zum Stand der Technik, besteht bei begrünten Fassaden noch Forschungs- und Entwicklungsbedarf.

Entwicklung eines Betonfertigteils zur Fassadenbegrünung

In einer interdisziplinären Kooperation entwickelte das IAB Weimar gemeinsam mit Experten aus der Bauindustrie (GBJ Geithner Betonmanufaktur Joachimsthal GmbH), der Gartenbau- bzw. Pflanzenwissenschaften (Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau e.V.) und der Bewässerungstechnik (Irriproject Ingenieurbüro Bewässerung | Wassertechnik) ein Fertigteil zur vertikalen Gebäudebegrünung. Das Entwicklungsteam verfolgte dabei zwei Ansätze:

  • System 1: Tragbeton mit strukturierter Wachstumsschicht für Algen und/oder Moose
  • System 2: Ein- oder mehrschichtiges, strukturiertes Betonbauteil für höhere Pflanzen

Baupraktische Anwendungen bestimmen Systemauswahl

Innerhalb der Projektbearbeitung erwies sich System 2 für potenzielle baupraktische Anwendungen als besonders geeignet und wurde erfolgreich bis zur Funktionsmusterfertigung realisiert. Im Ergebnis konnte ein modulares Beton-Fertigteilsystem, das die wandgebundene Begrünung auf der Basis eines filigranen Substrattaschensystems erlaubt, entwickelt werden. Werkstoffliche Grundlage ist ein mikro-faserbewehrter, ultra-hochfester Beton (UHPC mit Carbonbewehrung und Kunststofffasern). Das entwickelte Funktionsmuster mit den Abmessungen 127/3174/3030 mm ermöglicht die dauerhafte Begrünung einer Fläche von etwa 9,5 m². Ballenpflanzen, im Abstand von 10 bis 15 cm gesetzt, eignen sich in besonderer Art und Weise für eine dichte, langlebige und pflegeleichte Wandbegrünung.

Projektrealisierung an Funktionsmustern

Bild Funktionsmuster Bertonfertigteil zur Fassadenbegrünung

Betonfertigteil zur Fassadenbegrünung

Bild Funktionsmuster Betonfertigteil zur Fassadenbegrünung

Filigranes Substrattaschensystem

Bild Funktionsmuster Betonfertigteil zur Fassadenbegrünung

Muster direkt nach der Bepflanzung

Folgende technische Parameter wurden an zwei Funktionsmustern realisiert:

  • Entwicklung eines modularen, vorgefertigten, filigranen Fassadenelementes aus carbonbewehrtem UHPC zur einfachen wandgebundenen Fassadenbegrünung auf der Grundlage von Substrattaschen
  • Mögliche Vorinstallation von Bewässerung, Substrat und Begrünung bereits im Werk
  • Dank modularer Elementgeometrie flexibel an unterschiedliche Bauwerksformen anpassbar und für individuelle architektonische Lösungen geeignet
  • Einsatz der UHPC-Fertigteile vorzugsweise für vorgehängte Fassaden mit oder ohne Belüftung
  • pflegeleichte, winterfeste und wartungsarme Begrünung, die eine regelmäßige, automatisierbare Bewässerung und Unterhaltspflege voraussetzt

Fassadenbegrünung mit Mehrwert

Die Gesamtkosten des Beton-Fertigteilsystems liegen voraussichtlich oberhalb der für Architekturbetonfassaden anzusetzenden Kosten. Demgegenüber steht jedoch der zu erwartende hohe Mehrwert durch die Begrünung – die Bindung von Feinstaub und Schadgasen, die erhöhte Schallabsorption, die Beschattung und Verbesserung des Gebäudeklimas sowie insbesondere die optische Aufwertung der Gebäudehülle und eine klimagerechte Stadtentwicklung.

Relevante Links
► UHPC für Industrie- und Labormöbelsysteme
► Materialentwicklung und Optimierung


Ansprechpartner

Dipl.-Ing. René Tatarin
+49 (0) 3643 8684 – 131
+49 (0) 3643 8684 – 113
r.tatariniab-weimar.de

Projektpartner

► GBJ Geithner Betonmanufaktur Joachimsthal GmbH
► Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ)