Der Klimawandel ist ein zunehmendes Problem für unsere Gesellschaft, weshalb das Interesse an umweltfreundlichen Lösungen und grüner städtischer Infrastruktur zunimmt, um mehr lebenswerte Grünflächen zu schaffen. Entwickler, Architekten, Ingenieure und Stadtplaner sehen darin eine nachhaltige Methode zur Lösung städtischer Probleme und zur Wiederherstellung von Grünflächen in Städten. Zu den wichtigsten Vorteilen der Grünflächen gehören, die Gesundheit der Städter vor zu hohen Temperaturen und Luftverschmutzung zu schützen, ihr physisches und psychisches Wohlbefinden zu steigern und die Ästhetik des Gebäudes aufzuwerten. (1).
Was sind vertikale Grünflächen?
Vertikale Grünflächen (Vertical Green Spaces / VGS) ist der Oberbegriff für grüne Fassaden und Pflanzenwände. Die Vorteile traditioneller grüner Fassaden – wie z.B. Kletterpflanzen entlang der Gebäudefassade – sind seit Jahrhunderten, vielleicht sogar Jahrtausenden, bekannt. Pflanzenwände sind hingegen eine moderne, fortschrittlich-technologische Lösung mit einem vorkultivierten, modularen System, das dicht an der Fassade wächst (1).
Bei der Fassadenbegrünung werden erdgebundene Pflanzen verwendet. In der Regel kommen holzige oder krautige Kletterpflanzen, die direkt an der Gebäudewand (direkte Fassadenbegrünung) oder auf einem Trägersystem (indirekte Fassadenbegrünung) wachsen, zum Einsatz. Pflanzenwände bestehen jedoch aus an der Gebäudewand befestigten Pflanzenträgern wie Schalen, Gefäßen, Pflanzkübeln und flexiblen Säcken. Eine intensive Pflege ist nicht erforderlich, lediglich etwas Pflege und Bewässerung. Die Pflanzen wurzeln nicht im Boden, was viele Anwendungsmöglichkeiten begünstigt und eine schnelle, gleichmäßige Begrünung auf einer großen Fläche ermöglicht (2).
Der Unterschied zwischen einer Fassadenbegrünung und einer Pflanzenwand.
Quelle: (1) - Chàferet et. al. (2021)
Vertikale Begrünungssysteme tragen zur Senkung des Energiebedarfs von Gebäuden bei, indem sie Schatten spenden und dämmen. Sie mildern städtische Wärmeinsel und kühlen öffentliche Räume ab. Sie sorgen auch für die Bindung von CO2, die Verbesserung der Akustik, die Verringerung der Umweltverschmutzung und die Verbesserung der Artenvielfalt. Andere, weniger messbare, aber offensichtliche Vorteile sind die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit (1).
Vertikale Grünflächen bekämpfen Luftverschmutzung in Städten
Die durch Partikel verursachte Luftverschmutzung stellt im städtischen Umfeld ein Gesundheitsrisiko dar. Derzeit sind 84 % der Weltbevölkerung einer Luftverschmutzung ausgesetzt, die über den WHO-Richtlinien liegt (2). Aufgrund ihrer Beschaffenheit sind Pflanzen ideal dazu geeignet, Luftverschmutzung zu beseitigen und die Ausbreitung von Luftschadstoffen zu verhindern. Pflanzen fungieren als lebende Filter, die die Luft entgiften und reinigen. Die vertikale Ausrichtung von Pflanzenwänden orientiert sich an den bereits vorhandenen städtischen Oberflächen. Das macht sie zu einem wirksamen System, welches nur minimale Anpassungen der bebauten Umwelt erfordert, was die Einführung dieser Technologie besonders effizient macht (3).
Pflanzenwände können eine wirksame Begrünungsstrategie zur Reduzierung der Partikelverschmutzung in städtischen Räumen sein, da sie auf der gesamten verfügbaren Wandfläche in Städten eingesetzt werden können. Ein wichtiger Aspekt ist, dass sie die vorherrschende Belüftung in Straßenschluchten nicht beeinträchtigen. Dies kann bei einigen anderen grünen Infrastrukturen, z.B. Bäumen oder Hecken, ein Problem darstellen, da sie Luftströme beeinflussen. Pflanzenwände können auch sehr nahe an der Schadstoffquelle platziert werden, was sie noch effizienter macht. Eine Pflanzenwand neben einer stark befahrenen Straße fängt etwa 1.000 Partikel pro Quadratmeter Blattfläche auf (2).
Pflanzenwände mit Reinigungsfunktion
Grüne Infrastruktursysteme wie Pflanzenwände gehören zu den umweltfreundlichsten Technologien zur Reinigung von Wasser und Luft in städtischen Siedlungen. Sie haben die Fähigkeit, als Pflanzenkläranlagen zu fungieren. Bei Pflanzenkläranlagen handelt es sich Systeme zur Wasseraufbereitung, die sich die Reinigungsfunktionen natürlicher Ökosysteme zunutze machen, um die Wasserverschmutzung zu verringern. Ein großer Vorteil ist, dass sie ein ästhetisches Erlebnis bieten und zur Verbesserung der Schönheit und der biologischen Vielfalt der städtischen Umwelt beitragen können. Die meisten von ihnen haben jedoch einen großen Flächenbedarf, was ein beträchtlicher Nachteil ist. Aus diesem Grund bieten sich Pflanzenwände als ideale Lösung an. Sie sind in der Lage, die Funktionen von Pflanzenkläranlagen bei der Abwasserbehandlung zu erfüllen, ohne dabei viel Platz zu beanspruchen. Aufgrund ihrer vertikalen Struktur lassen sie sich fast überall in der Stadt problemlos installieren. Der Einsatz von Pflanzenwände bietet daher eine nachhaltige Lösung für die Abwasserbehandlung und das Recycling in der modernen Architektur (4).
Illustration der vielfältigen Funktionen von Pflanzenwänden in der Stadtentwicklung.
Quelle: (4) - Addo-Bankas et. al. (2021)
Pflanzenwände entfernen Schadstoffe aus dem Abwasser – durch physikalische, chemische und andere mikrobielle Prozesse. Dies geschieht, während das Wasser auf natürliche Weise vertikal durch das Substrat nach unten abfließt. Die Vegetation bietet auch einen Lebensraum für Mikroorganismen, die Nährstoffe aufnehmen und organische Schadstoffe aus dem Abwasser abbauen. Sie können bei der Grauwasseraufbereitung eingesetzt werden, um die Umweltbelastung zu verringern. Einige Studien haben bereits gezeigt, dass sie Abwasser wirksam für die Wiederverwendung aufbereiten können. Durch ihre vertikale Bauweise sind Pflanzenwände ideal für die Abwasserbehandlung und Wasserrückgewinnung in städtischen Siedlungen mit begrenztem Platzangebot geeignet (4).
Pflanzenwände als „sanfte“ Entwicklung
Die „sanfte“ Entwicklung (Low Impact Development, LID) gewinnt als Teil der Stadtentwicklung immer mehr an Bedeutung und bietet eine nachhaltige Option für die urbane Umgebung. Grüne Infrastrukturen wie Pflanzenwände und Gründächer erweisen sich als wünschenswerte architektonische Elemente. Sie machen sich ihre nachhaltigen Vorteile zunutze und kompensieren einen Teil der durch die Stadtentwicklung verloren gegangenen ökologischen Vorteile. Im Vergleich zu begrünten Dächern sind begrünte Wände manchmal sogar noch günstiger für die Umwelt, da sie bei hoch aufragenden Gebäuden mehr begrünte Fläche bieten. Forscher und Planer sind sich einig, dass Pflanzenwände aufgrund ihrer zahlreichen Umweltleistungen im Vergleich zu konventionellen Infrastrukturen in den kommenden Jahren eine praktikable und äußerst erstrebenswerte Gestaltungsoption für städtische Infrastrukturen darstellen (4).
Author: Ana Belčič, Studio MIAO
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Sources:
(1) Marta Chàfer, Gabriel Pérez, Julià Coma, Luisa F. Cabeza (2021). A comparative life cycle assessment between green walls and green facades in the Mediterranean continental climate, Energy & Buildings 249
(2) Tess Ysebaert, Kyra Koch, Roeland Samson, Siegfried Denys (2021). Green walls for mitigating urban particulate matter pollution—A review, Urban Forestry & Urban Greening 59
(3) Naomi J. Paull, Daniel Krix, Peter J. Irga, Fraser R. Torpy ()
(4) Olivia Addo-Bankas, Yaqian Zhao, Jan Vymazal, Yujie Yuan, Jingmiao Fu, Ting Wei (2021). Green walls as form of constructed wetland, Ecological Engineering 169