Moderne Architektur mit grünen Dächern

Planungsgrundlagen für Flachdachbegrünung

Exakte Planung für langfristige Sicherheit

Ob Extensivbegrünung oder Dachgarten, bei der Planung von Dachbegrünungen sind vor allem die statischen Anforderungen an das Bauwerk möglichst frühzeitig festzulegen. Weitere Themen sind Dachaufbau mit Wurzelschutz, Gründachaufbau, Dachentwässerung, Vegetation und Pflege. Die Prüfung der Tragfähigkeit der Dachkonstruktion ist Voraussetzung für die Begrünung. Das Flächengewicht des Gründachaufbaus wird wesentlich durch das Substrat bestimmt. Je cm Schichtdicke können ca. 10 bis 13 kg/m² für die Mineralsubstrate in wassergesättigtem Zustand angesetzt werden. Das Flächengewicht des gesamten Aufbaus beträgt bei einer Sedum-

begrünung mit einer Schichtdicke von 6  cm Substrat inklusive Vegetation, Filter- und Dränschicht ca. 80 bis 100 kg/m². Mit speziellen Leichtgründachsystemen kann die Substratschichtdicke auf 4 bis 5 cm und damit das Flächengewicht des Gründachaufbaus auf 60 bis 70 kg/m² reduziert werden. Intensivbegrünungen verlangen wesentlich höhere Schichtdicken. Einfache Intensivbegrünungen sind ab 20 cm Substrat realisierbar mit Flächengewichten von ca. 300 kg/m². Für größere Gehölze werden 50  cm und mehr Substrat benötigt. Das Flächengewicht erhöht sich entsprechend und kann durchaus Werte von über 1 000 kg/m² erreichen. Bei genutzten Dachflächen sind die Verkehrslasten zusätzlich zu berücksichtigen.

Dachaufbau mit geprüftem Wurzelschutz

Unabhängig von der Dachgestaltung benötigt jedes Dach zunächst einen sicheren Dachaufbau. Gründächer lassen sich auf allen gängigen Unterkonstruktionen realisieren. Bei Leichtdachkonstruktionen ist oft die Tragfähigkeit ein begrenzender Faktor. Der Durchwurzelungsschutz ist bei 2-lagigen Bitumendächern in die Oberlage integriert. Auch Kunststoffbahnen für 1-lagige Dachabdichtungen mit dauerhaft funktionierendem Durchwurzelungsschutz sind heute in großer Auswahl verfügbar. Bei der Fachvereinigung Bauwerksbegrünung (FBB) kann eine Übersicht von geprüften Dachbahnen und Dachbeschichtungen angefordert werden. Als Standardnachweis gilt das von der Forschungs­gesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e. V. (FLL) bereits 1984 entwickelte Verfahren zur Untersuchung der Wurzelfestigkeit. 2008 wurde mit der DIN EN 13948 zudem eine europäische Prüfnorm eingeführt, die weitgehend auf dem FLL-Test basiert.

Der Gründachaufbau

Als Regelaufbau für Dachbegrünungen haben sich mehrschichtige Bauweisen mit Funktionstrennung der Vegetationsschicht, Filterschicht und Dränschicht durchgesetzt. Überschusswasser, das nicht von den Pflanzen aufgenommen werden kann, sollte schnell und sicher abgeleitet werden. Diese Aufgabe übernimmt eine Dränschicht, die auch aus einer Kombination von Wasserspeicher- und Dränschicht bestehen kann. Zwischen Substrat und Dränschicht verhindert ein Filtervlies, dass Feinteile aus dem Substrat in die Dränschicht einwandern und sichert so die dauerhafte Funktion der Drän-schicht. Die Vegetationsschicht als intensiv durchwurzelter Raum versorgt die Pflanzen auf dem Dach mit Nährstoffen und Wasser. Für Dachbegrünungen werden mineralische Substrate mit geringen Anteilen organischer Substanz eingesetzt. Mineralische Rohstoffe sind z. B. Lava, Bims, Tonschiefer oder Blähschiefer. Neben den vegetationstechnischen Eigenschaften der Substrate als Wurzelraum, Wasser- und Nährstoffspeicher, ist die Struktur- und Lagerungsstabilität ein weiterer wichtiger Faktor. Die Lagesicherheit ist vor allem von der Kornstruktur und dem Trockengewicht abhängig. Starke Sackungen lassen sich durch eine gleichmäßige Kornverteilung und einen geringen Anteil organischer Substanz vermeiden.

Begrünungsarten und Vegetation

Als bestandsbildende Pflanzen werden bei Extensivbegrünungen in der Regel Sedum-arten eingesetzt. Die Sedumpflanzen bevorzugen nährstoffarme Standorte. Frost, Wind, Hitze und Trockenheit auf dem Extremstandort Dach können ihnen nichts anhaben. Mit ihnen lässt sich also das Ziel einer naturnah angelegten Vegetation mit geringem Pflegebedarf sicher und dauerhaft erreichen. Bei ausreichend Wurzelraum können Sedum-pflanzen mit trockenresistenten Kräutern zu der Vegetationsform Sedum-Kraut ergänzt werden. Intensivbegrünungen setzen der Pflanzenauswahl kaum Grenzen. Bei ausreichend Wurzelraum und Bewässerung sind Gartenanlagen auf dem Dach möglich. Ein neuer vielversprechender Trend sind Nutzgärten auf Dächern, die als Urban Farming auch schon international Karriere machen.

Abflussverhalten

Gründächer wirken wie ein Wasserstopp. Ein großer Anteil der Niederschläge verdunstet an der Oberfläche von Substrat und Vegeta-tion. Selbst in wassergesättigtem Zustand bietet der Schichtaufbau einer Dachbegrünung ausreichend Grobporenvolumen als Puffer, um bei zunehmendem Starkregen die entwässerungstechnisch problematischen Abflussspitzen merklich zu reduzieren. Schon dünnschichtige Extensivbegrünungen verringern so den Spitzenabfluss um 50 bis 70 %. Die FLL -Dachbegrünungsrichtlinie enthält Angaben zum Abflussbeiwert von Dachbegrünungen in Abhängigkeit von den Schicht-

dicken. Bei mehr als 10 cm Schichtdicke kann nach FLL zum Beispiel mit einem Abflussbeiwert C = 0,5 gerechnet werden. Mit speziellen Substraten lassen sich noch deutlich bessere Ergebnisse erzielen. Einzelnachweise können mit der FLL - Methode zur Bestimmung des Abflussbeiwertes geführt werden. So lassen sich auch bei weniger als 10 cm Schichtdicke Abflussbeiwerte < 0,3 realisieren. Bei Intensivbegrünungen reduziert sich der Abfluss noch weiter: ab 50 cm Schichtdicke nach FLL auf 0,1. Immer mehr Kommunen führen Versiegelungsgebühren ein. Dachbegrünungen werden dann in aller Regel als Ausgleichsmaßnahme entsprechend ihres Abflussbeiwertes anerkannt.

Lagesicherheit

Ohne schützende Vegetation ist die stoffabhängige Verwehgeschwindigkeit an der Oberfläche der Substratschüttung entscheidend für die Lagesicherheit. Dachsubstrate bestehen aus Stoffen mit guter Verzahnung und gebrochener Kornstruktur. Ab einem Trockengewicht von 800 kg/m³ sind Vegetationssubstrate bis 20 m Gebäudehöhe und Windzone 2 daher nicht besonders erosionsgefährdet. Falls bei hohen Windgeschwindigkeiten dennoch Substratverfrachtungen auftreten, sind diese in der Regel lokal begrenzt und können im Rahmen der Pflege nachgearbeitet werden. In begrüntem Zustand erhöht sich die Lagesicherheit nachhaltig. Denn die Rauigkeit der Oberfläche verringert die Windgeschwindigkeiten und durch die Verwurzelung wird der Gründachaufbau im Vergleich zur Einzelkornlagerung bei Kies großflächig festgelegt. Die etwas erhöhte Anfälligkeit für Winderosion im unbegrünten Zustand wird also durch die hohe Lagestabilität in begrüntem Zustand mehr als ausgeglichen.

Dachbiotop – Naturschutz auf dem Dach

Eine Sonderform der Dachbegrünung ist das Dachbiotop. Zahlreiche Untersuchungen belegen die Attraktivität von Extensivbegrünungen als weitgehend ungestörte Standorte für Kleinlebewesen. Mit gezielten Maßnahmen kann das ökologische Potential von Extensivbegrünungen noch weiter optimiert werden. Modellierte Substratschüttungen, Grobkies, scheinbar willkürlich aufgeschichtetes Totholz und Wasserbecken verwandeln eine Extensivbegrünung mit wenig Aufwand in ein Dachbiotop mit erstaunlicher biologischer Vielfalt.

Vegetationsentwicklung und Pflege

Extensivbegrünungen sind pflegeleicht, jedoch nicht pflegefrei. Um Differenzen zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer hinsichtlich des Leistungsumfangs der Pflege zu vermeiden, empfiehlt sich eine eindeutige Beschreibung der Pflegeleistungen und des Begrünungsziels. Allgemein ist bei Extensivbegrünungen von einer natürlichen Vegetationsdynamik auszugehen. Das bedeutet, dass z. B. die standortgerechte Fremdvegetation von Kräutern und Moosen keinen Mangel darstellt, sondern zu tolerieren ist. Die Vegetation von Extensivbegrünungen darf also nicht zu statisch betrachtet werden. Einwandernde Arten aus der Umgebungsflora können die Dachbegrünung sogar bereichern und müssen nicht zwangsläufig negativ bewertet werden. Intensivbegrünungen verlangen auch eine intensive Pflege. Pflegemaßnahmen und Pflegeintensität müssen objektbezogen festgelegt werden. Zur Orientierung sind vergleichbare Gartenanlagen geeignet. Soll ein bestimmtes Vegetationsbild erhalten werden, verhält sich der Garten auf dem Dach nicht grundsätzlich anders als mit Bodenanschluss.

Nachhaltigkeit

Dachbegrünungen werden zunehmend als Ausgleichsmaßnahme gefordert. Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit werden sie noch wenig beachtet. Dabei sind die Vorteile überzeugend. Gründächer speichern Wasser, binden Staub und heizen sich auch bei extremen Temperaturen kaum auf. Die Klimaverbesserung ist vor allem an heißen Sommertagen auf dem Gründach unmittelbar spürbar. Was in kleinem Maßstab nachweislich sehr gut funktioniert, könnte bei konsequenter Umsetzung auch in stark versiegelten Gebieten für Entlastung sorgen. Mit dem Biotop-Ansatz lässt sich zudem der ökologische Ausgleich auch von Extensivbegrünungen deutlich steigern. Für Arten von Magerrasen-Pflanzengesellschaften und Kleinlebewesen sind ­ungestörte Dachflächen bei entsprechender Gestaltung interessante Ersatzlebensräume. Werden die Flächen vernetzt, entsteht so ein völlig neues Potential für aktiven Natur- und Artenschutz mitten im bebauten Bereich.

Fazit

Die Investition in grüne Dachlandschaften lohnt sich also auch unter den verschiedensten Gesichtspunkten der Nachhaltigkeit. Und die Kosten für eine Extensivbegrünung sind sehr überschaubar. Denn dünnschichtige Aufbauten und eine naturnah angelegte Vegetation, die ohne künstliche Bewässerung auskommt, machen die Extensivbegrünung zu einer kostengünstigen und pflegeleichten Form der Dachbegrünung. Intensivbegrünungen fordern einen höheren finanziellen Aufwand, bieten aber auch entsprechend mehr Nutzen, z. B. als grüne Erholungslandschaften auf dem Dach.