SI/502160

Schlussbericht

Die Begrünung von Gebäudehüllen wird allgemein als Low-Tech-Massnahme mit positivem Einfluss auf Wohn- und Umgebungskomfort (Akustik, Luftqualität, Ästhetik, uvm.) bewertet. Ziel dieses Projekts ist es den Einfluss von Begrünungen auf die Energieeffizienz von Gebäuden und Arealen zu quantifizieren und zur Berechnung von Energiebilanzen in Simulationstools (bSol und CitySim) zu integrieren. Der Fokus wird hierbei auf die Parameter Oberflächentemperaturen und Umgebungstemperaturen der begrünten Gebäudehüllen gesetzt, da diese Parameter durch die spezifischen Pflanzenoberflächen, Abstrahlungs- und Absorptionsverhalten, sowie die Verdunstungsleistung der Pflanzen stark beeinflusst werden. Im Rahmen des Projektes konnte mittels Simulationen der Einfluss der Fassadenbegrünung auf die Gebäudejahresenergiebilanz für unterschiedliche Gebäudetypen (niedrige, mittlere und hohe thermische Trägheit und hoher, mittlerer und niedriger U-Wert) mittels der Simulationssoftware bSol quantifiziert werden. Es stellte sich heraus, dass der positive Einfluss der Begrünung bei Gebäuden mit geringer thermischer Trägheit und hohem U-Wert am grössten ausfällt. Aufgrund der Verschattungsfunktion der Pflanzen können Überhitzungsstunden stark reduziert werden. Der Einfluss der Verdunstungskühlung der Pflanzen wurde als gering quantifiziert. Im Rahmen des Projekts wurden die Grenzen für die Anwendung der Simulationssoftware verdeutlicht und die pflanzenspezifischen Parameter, die zur Simulation notwendig sind, definiert (Verdunstungsleistung und Blattflächenindex). Für eine Arealsimulation konnten sowohl die für die Gebäudesimulation erzielten Ergebnisse mittels der Simulationssoftware CitySim durch die Erstellung der Energiebilanz eines Mustergebäudes (an dem auch die Messstrecken für die Pflanzenparameter installiert sind) ermittelt und überprüft werden, als auch der Einfluss der Temperaturentwicklung (durch Abstrahlung und Reflektion) im Areal quantifiziert werden. Die Grenzen der Methodik wurden aufgezeigt und es wurde deutlich, dass vorallem der Einfluss der Konvektionsströmungen im Areal in der Simulation nicht berücksichtigt werden kann, was als zukünftige Forschungsfrage betrachtet werden sollte. Die für eine Begründung der Gebäudehülle regional geeigneten Pflanzen wurden bestimmt, wobei die Kriterien des Wasser- und Pflegebedarfs und die Nutzbarkeit als punktuelle (individuelle), lineare oder flächige Begrünung im Mittelpunkt standen. Die für die Quantifizierung der Energiebilanz eines Gebäudes, bzw. Areals entscheidenden Indikatoren (Verdunstungsleistung und Blattflächenindex) wurden mittels Messungen bestimmt und ein Pflanzenkatalog (nach spezifischen Kriterien geordnet) als Anwendungshilfe mit Entscheidungskriterien erstellt. Es wurde deutlich, dass vorallem Pflanzen, welche robust, nicht wintergrün mit Blattverlust und geringem Wasserbedarf für die Anwendung als Gebäudehüllenbegrünung besonders geeignet sind. Hierbei gilt, je höher der Blattflächenindex, desto besser ist die Verschattungsleistung. Im Rahmen des Projektes wurde ebenfalls der Einfluss der Klimaentwicklung und die gesellschaftliche Akzeptanz von Begrünungsmassnahmen eingegangen. Hierbei ist festzuhalten, dass die Klimaentwicklung und die Urbanisierung den Bedarf an Begrünungsmassnahmen erhöhen wird, da in unserem Lebensraum höhere Temperaturen und trockeneres Klima prognostiziert wird, was den Bedarf an Kühlleistung, Verschattung und der Vermeidung von Hitzeinselbildung erhöhen wird. Die zur Quantifizierung der Energiebilanz durch Gebäudehüllenbegrünung erforderlichen Parameter und das Vorgehen am Gebäude und im Areal konnten im Projekt definiert und wo erforderlich bestimmt werden. Derzeit kann eine Ermittlung oder die Simulation der Auswirkungen aber nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden, eine Integration in die übliche Methodik zur Bestimmung von Energiebilanzen mittel Simulationssoftware ist möglich und sollte in weiteren Projekten entwickelt werden.