Klimaangepasste Gebäude und Liegenschaften

Der Mensch und seine Umwelt passen sich seit jeher an sich wandelnden Voraussetzungen an. Selten haben sich jedoch Daseinsgrundlagen, die Technosphäre und die Biosphäre gemeinsam und gleichzeitig so rasch und nachteilig für den Menschen und die Umwelt verändert. Gerade der urbane Kontext muss innerhalb kurzer Zeit an neue gesellschaftliche Bedarfe und klimatische Bedingungen angepasst werden. Nutzungs- und Zielkonflikte sind vorprogrammiert. Multifunktion und Mehrfachnutzen von Gebäuden, Bauteilen, Oberflächen und der Liegenschaft an sich sind somit wichtig, um Flächenkonkurrenz sinnvoll auszuhandeln. Klimaanpassungsaspekte müssen künftig mit tradierten Funktionen kombiniert werden.

Gebäudehülle – Potentialraum anstatt Flächenkonkurrenz

Besonders im urbanen Kontext treffen gleich mehrere Bedarfe aufeinander und führen zu Flächenkonkurrenzen. Nicht nur urbane Flächen, sondern vor allem Gebäudehüllen bieten hierfür Potential – Chancen liegen in Multifunktion und Mehrfachnutzen der Gebäudehülle. Bautechnische Lösungen zur Addition von beispielsweise Grünraum und Regenwassermanagement an Fassade und Dach sind vorhanden. Wirkungen von baulichen Maßnahmen für Klimaschutz und Klimaanpassung sind größtenteils quantifiziert.

Mehrfachnutzen und Multifunktion – Dach und Fassade

Der städtische Energiehaushalt – Solarstrahlung und Temperatur – wird durch kurzwellige Einstrahlung der Sonne und langwellige Abstrahlung in Form von Wärme bestimmt. Die Verschattung von Gebäuden und Gebäudeöffnungen sowie eine helle farbliche Gestaltung der Oberflächen bringen einfach umzusetzende Effekte zur Minderung der Oberflächen- und somit der Umgebungs- und Innenraumtemperatur.

Für einen Massivbau mit einer hellen Dachabdichtung reduziert sich die Anzahl der Stunden, die der Innenraum über der zulässigen Höchsttemperatur liegt, um ca. 14 %. Bei einem Holzbau erwirkt die Wahl der Oberflächenfarbe der freiliegenden Dachabdichtung eine Minderung um ca. 20 %. Zusätzlich kann die Abdichtungsbahn der direkten Hitzeeinwirkung entzogen werden, indem eine Kiesschicht aufgebracht wird. Weitere Optimierung bringt die Dachbegrünung.

Zur Reduktion der Umgebungstemperatur tragen meist üppige Vegetationsräume wie Parks und Baumreihen bei. Die Wirkung und die Effektivität von Dach- und Fassadenbegrünungen sind abhängig von der Struktur des Stadtraumes an sich. Sie sind am wirkungsvollsten, wenn sie als große Fläche oder als mehrere kleinteilige Flächen umgesetzt sind. Doch auch einzelne Begrünungen können sogenannte Hotspots oder Wärmeinseleffekte in städtischen und stark verdichteten Quartieren reduzieren. Die positive klimatische Auswirkung einer Dach- und Fassadebegrünung erreicht nur sein nahes Umfeld, belastbare Zahlen, die über das nahe Umfeld hinausgehen sind aktuell nicht verfügbar.

Dennoch kann durch die Wirkung der Verdunstungskühlung und Verschattung die Oberflächentemperatur durch Gebäudegrün im Vergleich zu konventioneller Bauweise um circa 2 bis 25°C verringert werden. Gute Beispiele für einen Mehrfachnutzen sind Gründächer die gleichzeitig für die Freizeit- oder der Gartennutzung freigegeben sind, Biodiversität fördern oder bei Starkregenereignissen ausreichen Regenwasser zurückhalten können. Eine Mehrfachbelegung der Fläche durch Gründach und Solarpaneel wird zunehmend öfter umgesetzt. Die Verdunstungskühlung der Grünfläche kann gleichzeitig die Energieeffizienz der Paneele um schätzungsweise 2 bis 6 % erhöhen.

Mehrfachnutzen und Multifunktion – Regenwassermanagement

Der Begriff „Natur in der Stadt“ wird seit Jahren stetig weiterentwickelt. Bausteine sind die Artenvielfalt und Biodiversität sowie die Reduktion der Luftbelastung und die Kohlenstoffspeicherung. Die Bausteine Grünraum und insbesondere Lösungen zum Regenwassermanagement werden über ihre bisher üblichen Funktionen hinausgehend neu gedacht.

Ein kluges Regenwassermanagement spielt eine zunehmend wichtige Rolle zur Abfederung von Starkregen, aber auch für den Funktionserhalt der Grünflächen in Trockenperioden. Natürliche oder künstlich angelegte Sickermulden, Rigolen, Zisternen und Retentionsdächer entlasten das öffentliche Kanalsystem bei extremen Starkregenereignissen.

Eine bedeutsame Multifunktion von Gebäude und Liegenschaften wird durch ihren Beitrag zum dezentralen Regenwassermanagement erreicht. Eine Betonoberfläche hat beispielsweise einen Abflussbeiwert von 0,9 bis 1. Das heißt, es fließen 90 % bis 100 % des Wassers von der Oberfläche ab und müssen in der Regel vom Kanalsystem aufgefangen werden. Entsiegelte oder begrünte Oberflächen haben je nach Ausführung einen Abflussbeiwert von bis zu 0,3 bis 0,1 und können zwischen 70 % bis 90 % des anfallenden Niederschlagwassers in den Vegetationsebenen oder im Dachaufbau langfristig zurückhalten.

Mehrfachnutzen und Multifunktion – Bausteine „Blau/Grün“ neu denken

Hitze- und Dürrevorsorge wurden bislang nicht im Gleichklang bei der Planung von Gebäudehüllen gedacht. Doch der Funktionserhalt von Grünflächen, bspw. die Umgebungskühlung, ist nur bei intaktem Grün gegeben. Somit ist die Verfügbarkeit von Wasser besonders in trockenen Zeiten essenziell. Zur klugen Regenwassernutzung sind jedoch rechtliche Hürden zu bewältigen.

Am Haus selbst wird die Speicherung vor allem zur Bewässerung in Trockenzeiten durch folgende regelbezogene Hemmnisse erschwert:

– Regenwassernutzung wird nicht auf Hitze- und Dürrevorsorge gleichzeitig ausgerichtet.

– Regelwerke fordern schnelle Entleerung der Regenwasserspeicher zur Starkregenvorsorge.

– Kaskadenentwässerung, beispielsweise bei Staffelgeschossen, nur in Ausnahmefällen erlaubt.

Um Wasser nutzbar zu machen, müssen auch Lücken in Regelwerken zu Liegenschaft und Stadtraum angepasst werden:

– Planung des Straßenraums berücksichtigt Flächenbedarf für dezentrales Regenwassermanagement nicht ausreichend.

– Aktivierung des Bodenspeichers beschränkt nutzbar durch Vorgabe eines Mindest-Flurabstandes.

– Versickerungsanlagen bisher nur bei Böden mit hoher Durchlässigkeit erlaubt.