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Vertikale Gärten

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Inhaltsverzeichnis

Vorteile

Vorteile begrünter fassaden, Dächer
  • Reduzierung des Hitzeinseleffekts - dieser tritt vor allem über Städten auf, da hier besonders viel Hitze produziert wird u.a. durch den Verkehr und die hohe Anzahl an Hitze absorbierende Flächen wie Asphalt und Beton
  • Reduzierung des Energiebedarfs durch Wärmedämmung und Windschutz
  • erhöhte Schallabsorbtion
  • Luftqualität wird verbessert (einige Pflanzenarten wie z.B. Efeu können Feinstaub binden)
  • der Lebensraum Stadt wird aufgewertet
  • Tieren wird ein Teil ihres Lebensaums zurückgegeben

Nachteile

  • größerer Pflegeaufwand gegenüber herkömmlicher Fassaden (Beschnitt, Pflege)
  • künstliche Bewässerung ist bei den grünen Fassaden voraussetzung
  • Bauschäden können durch direkten Bewuchs auftreten
  • Erhöhte Last für die Außenwandkonstruktion (Statik)


Aufbau Vertikaler Gärten

Hydroponische Kultivierung

Bewässerungsschema
Hotel du département, Patrick Blanc
Plaza de Espana, Herzog & de Meuron
Musee Quai Branley, Nouvel Jean + Patric Blanc
Studentenwohnheim, Fink+Jocher
Black-Box Pavillon TU Delft, Martijn de Geus, Philip Mannaerts
CaixaForum Madrid, Herzog & de Meuron+Patric Blanc
Kinderhort Paradise Park, DSDHA
MFO Park, Zürich Neu-Oerlikon, Burckhardt + Partner und Raderschall

Unter der Hydroponischen Kultivierung versteht man, das Prinzip des Anbaues von Pflanzen ohne Erde. Am Boden hat sich Erde als Substrat bewährt, sie enthält meist alle notwendigen Nährstoffe und kann mittels durchfeuchtung den Pflanzen über ihre Wurzeln die Notwendige Feuchtigkeit geben. Beim Anbau ohne Erde kommt nur künstliche Bewässerung in Frage,da das Substrat, wegen seiner geringen Tiefe nicht genügend Nährstoffe speichern kann müssen die Pflanzen über das Wasser mit den notwendigen Nährstoffen versorgt werden. Die sechs Hauptnährstoffe welche Pflanzen in größeren Mengen benötigen sind Stickstoff (N), Phosphor (P), Kalium (K), Schwefel (S), Calcium (Ca) und Magnesium (Mg). Zusammen mit den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff baut sie daraus Fette und Proteine (Eiweiße), Zucker und Stärke, Farb- und Aromastoffe sowie Baustoffe für Blätter, Stengel, Blüten, Früchte und Samen auf. Andere Nährstoffe werden in kleinen Mengen oder Spuren benötigt, sie werden Spurenelemente oder Mikronährstoffe genannt: Chlor (Cl), Eisen (Fe), Mangan (Mn), Zink (Zn), Kupfer (Cu) und andere. Die künstlich erzeugte Nährstofflösung wird in den meisten Fällen über ein, in bestimmten Abständen, horizontal Angeordnetes Tröpfchenbewässerungssystem den Pflanzen zugeführt. Hier dient das Substrat dazu, den Pflanzen ausreichend Halt zu bieten, und die Feuchtigkeit gleichmäßig zu verteilen. Weitere Anforderungen an das Substrat sind:

  • teilweise die Wasserspeicherung
  • UV - Beständigkeit
  • verrottungsfrei
  • geringes Gewicht
  • ansprechende Optik

geeignete Pflanzenarten

In unseren Breitengraden, wo man mit langen Minustemperaturperioden rechnen muß, ist darauf zu achten dass, das Bewässerungssystem den ganzen Winter über ausgeschaltet bleiben muß, da das Leitungssystem durch den Frost schaden nehmen würde. Aus diesem Grund kommen nur winterharte Sedumpflanzen für eine Begrünung im Freien in Frage, wobei hier auch auf eine möglichst nieder Wuchshöhe der Pflanzen zu achten ist. Zur Verwendung werden unter anderen empfohlen

  • Armada Weiß (Armeria maritima)
  • Rundblättriges Hellerkraut (Thlaspi cepaeifolium; vormals T. rotundifolium)
  • Alpen-Pestwurz (Petasites paradoxus)
  • Highlander Rosa (Saxifraga x arendsii)
  • Highlander Rot (Saxifraga x arendsii)
  • Gegenblättrige Steinbrech (Saxifraga oppositifolia)
  • Alpen-Mannsschild (Androsace alpina)
  • Heide Nelke (Dianthus deltoides)
  • Clusius-Fingerkraut (Potentilla clusiana)
  • Stengellose Leimkraut (Silene acaulis)
  • Berg-Hauswurz (Sempervivum montanum)
  • Dach-Hauswurz (Sempervivum tectorum)
  • Kugelblumengewächse (Globulariaceae)


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Verschiedene Systeme Vertikaler Gärten

Pflanzenwand von Patric Blanc

Patric Blanc ist ein französischer Botaniker, der beobachtet hatte, dass Pflanzen zum wachsen zwar Co2, Wasser und Nährstoffe jedoch keine Erde zum wachsen benötigen. Das Prinzip der hydroponischen Kultivierung - dem Anbau ohne Erde - welches in Gewächshäusern, bei horizontaler bepflanzung bereits seit langem zum Standart gehört, entwickelte Blanc weiter zu seinen sogenannten Vertikalen Gärten. Er versetzt das Wasser welches zum gießen der Pflanzen verwendet wird mit Nährstoffen und versorgt somit den Bewuchs mit allen was benötigt wird.

Das Subsrtat welches den Wurzeln mechanischen Halt gibt, für die Zufuhr von Nährstoffen verantwortlich ist und die Feuchtigkeit gleichmäßig verteilt bzw. speichert ist in diesem Fall keine Erde sondern mehrlagige Filze und Schaumplatten.

"Green Wall Panels"

Ein modulares System, welches aus einem (Innenbereich Kräutergarten) oder mehrern zusammengesetzten Modulen besteht Als Substrat fungiert hier normale Erde die über ein Tröpfchenbewässerungssystem feucht gehalten wird. Ein Sensor mißt die vorhanden Wassermenge und schaltet je nach Bedarf die Bewässerung ein. Das Modulsystem ist vorfertigbar d.h. die gewünschte Bepflanzung kann bereits in einem Gewächshaus vorgezogen werden und das fertige Modul kann eingebaut werden oder die Pflanzen wachsen erst im eingebauten Zustand heran. Das erleichtert unter anderem den mobilen Einsatz und einzelne Elemente können leicht ausgetauscht werden. Ein einzelnes Modul beinhaltet bei dieser Ausführung bis zu 25 Pflanzen.


Nachteile von Green Wall Panels

  • hohes Gewicht
  • große Tiefe der Pflanzenfassade
  • relativ hoher Wasserbedarf, da das gesamte Erdvolumen durchnässt werden muß

Pflanzennischen mit Nebelsprühanlage

Ausnehmungen aus der Fassade die geeignet sind Substrat aufzunehmen können für eine Bepflanzung benutzt werden. Voraussetzung ist die Abdichtung die dahinter angebracht werden muß um das Gebäude vor Feuchtigkeit zu schützen. Die Bewässerung erfolgt bei diesem System über eine Nebelsprühanlage welche sichtbar als Gestaltungselement oder fast unsichtbar in die Fassade integriert werden kann. Als Substrat dient hier meist organisches Material wie Erde.


Modulfassade mit Sedumbepflanzung

Dieses System wird montiert, wie eine klassische Metallkassettenfassade, d.h. mit punktuellen Wandwinkeln und einem senkrechten Einhängeprofil. Die Pflanzenkassetten bestehen aus zusammengefassten Edelstahlrinnen mit Wasserüberläufen. Das Substrat besteht aus Lava und einem Nährstoffvlies als Drainage welches gegen Fäulnis schützen soll. Die Pflanzenart die hier zur Begrünung gewählt wird sind sogenannte Sedumpflanzen - das sind ein- oder mehrjährige krautige Pflanzen, die meist sukkulent sind. Das bedeutet, es sind saftreiche Pflanzen, die an besondere Klima- und Bodenverhältnisse angepasst sind. Man unterscheidet zwischen vier Sukkulenten Typen:

  • Sukkulenten aus Trockengebieten - hohe Wärmegrade, saisonal wenig Wasser
  • epiphytische Sukkulente - Baumbewohner, kein Kontakt zur Erde
  • Sukkulenten der alpinen Höhenstufe
  • salztolerante Sukkulenten


"Balkonpflanzen"

Auch herkömmliche Systeme, wie Balkonpflanzen in Pflanzentrögen können sich, gesäubert von ihren Vorstadtklische, als grüne Fassade oder Vertikaler Garten in gute Architektur verwandeln lassen. Die Bewässerung kann hier entweder automatisch geregelt werden oder von den Benutzern bzw. Bewohnern übernommen werden, als Substrat dient hier Erde, d.h. die aufwendige anreicherung des Wassers mit Nährstoffen kann hier durch herkömmliche Düngung ersetzt werden.

Begrünte Innenraumwände

Die "Grüne Wand" eine Produkt der Firma indoorlandscaping ist eine Lösung, bei der die Pflanzen in eine senkrecht stehende Wand gepflanzt werden. Wobei die Firma zwei technische Varianten anbietet, zum einen die fix montierte Wand und zum anderen eine als flexiblen Raumteiler einsetzbare bewegliche Wand. Der bedeutenste Unterschied zwischen den beiden Varianten, ist das Wasserreservoir. Bei der beweglichen Wand, ist das Wasser in einem Edelstahlbehälter unter der Grünen Wand untergebracht. Bei einer beidseitigen begrünung ergibt sich eine Mindesttiefe des Reservoirs von 60cm. Bei den fix montierten Wänden wird entweder dieses Prinzip übernommen oder aber das Wasserreservoir unterhalb in einem Technikraum untergebracht. Die unsichtbare Ausführungsvariante bringt den Vorteil, dass die einzigen sichtbaren Wartungsarbeiten auf den gelegentliche Beschnitt der Pflanzen, und des Reinigens der Auffangrinne beschränken. Weiters verfügt jede Wand über ein Wasserrinne am oberen Ende. Mittels Pumpen wird ein Wasserkreislauf erzeugt, wobei ein Teil dieses Kreislaufstromes über die Pflanzenplatten geleitet wird. Es ist möglich den Kreislauf zeitlich zu Steuern um so ein möglichst optimales Klima für die Pflanzen zu schaffen. Selbst auf die Luftfeuchtigkeit des Raumes kann über die Verdunstung Einfluss genommen werden.

Aufbau

Eine Grüne Wand besteht aus einer Edelstahl Unterkonstruktion, und aus Vegetationsplatten, die in einer Gärtnerei zwischen 14 und 18 Wochen vorkultiviert werden. Aufgebaut sind die Vegetationsplatten aus drei Lagen:

  • Trägerschicht
  • Haftschicht
  • Vegetationsschicht

Der Bewuchs selber wird aus sogenannten Bodendeckern wie z.B.

  • Golderdbeere (Waldsteinia fragarioides)
  • Dickmännchen (Pachysandra terminalis)
  • Immergrün (Vinca)
  • Steinbrech (Saxifraga)

auf einem synthetischen Material kultiviert. Der Vorteil von dem synthetischen Substrat ist, dass es Formstabil ist, d.h. wenn Einzelpflanzen herausgezogen werden sackt nicht das ganze Material nach. Bei größeren Beschädigungen können auch ohne weiters einzelne Platten herausgenommen und ersetzt werden ohne größere Teile der Wand abmontieren zu müssen.

Gesundheitsaspekte

Das Material ist frei von Organischen Anteilen und zusätzlich keimhemmend. So können sich bei richtigen Einsatz keine Pilze bilden und somit auch keine Pilzsporen in die Luft abgegeben werden. Des weiteren entstehen keine, sogenannten Aerosole da die Wasserabgabe ausschließlich passiv erfolgt und keine mechanische Zerstäubung oder Luftverwirbelung vorkommt. Aerosole sind in der Luft schwebende Kleinstwasserteilchen die Krankheitserreger transportieren können. Der Raumluft befeuchtende Effekt der Grünen Wand kann sowohl berechnet als auch gesteuert werden da 90% der Verdunstung über die Substratoberfläche erfolgt und deren Wasserabgabe bekannt ist. Bei dem System spielt die Wasserhygiene eine entscheidende Rolle. Die Auffangrinne muß regelmäßig alle 2-3 Monate gereinigt werden. In diesem Turnus empfiehlt sich auch das Rückschneiden der Bepflanzung.


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Fassadenbegrünung mit Kletterpflanzen

Tabellarische Übersicht

Selbstklimmer

Die bekanntesten und bedeutensten Selbsklimmer sind Efeu (Hedera helix) und der Dreiblättrige Wilde Wein (Parthenocissus tricuspidata «Veitchii»). Der Efeu ist eine immergrüne Pflanze, die relativ dunkel wirkt und erst im Alter blüht. Sie gedeiht auch an schattigen Fassaden und Mauern und bildet mit ihren verholzenden Ranken ein starkes Geflecht. Im Winter bietet sie vielen Vögeln und anderen Tieren Schutz vor Kälte und Nässe.

Der Dreiblättrige Wilde Wein verändert je nach Jahreszeit sein Aussehen. Im Frühling und im Sommer ist er Grün, im Herbst verfärben sich die Blätter rot und im Winter verliert er seine Blätter so dass nur noch kahle Äste auf der Fassade übrig bleiben.

Selbstklimmer sind sehr erfolgreiche Kletterer, die Unebenheiten, Risse und Spalten im Mauerwerk als Kletterhilfe ausnützen. D.h. Vorsicht ist geboten bei vorgehängten Fassadenelemente oder bei beschädigten Verputz, da diese Pflanzen jede Gelegenheit zum klettern nutzen und durch sekundäres Dickenwachstum der Fassade schwere Schäden zufügen können.

Beispiele für Selbstklimmer

  • Trompetenblume (Campsis radicans)
  • Kletterspindel (Euonymus fortunei)
  • Efeu (Hedera helix)
  • Kletterhortensie (Hydrangea anomala)
  • Dreiblättriger Wilder Wein (Parthenocissus tricuspidata)

Gerüstkletterer

Aufgrund der verschiedenen festhalte Arten und der sich daraus ergebenden unterschiedlichen Kletterhilfen muß man hier drei Arten unterscheiden

  • Winder
  • Ranker
  • Spreizklimmer

Winder

Winder winden sich als ganzer Spross spiralförmig um ihre Stütze. Die Sprossspitzen führen dazu kreisförmige Suchbewegungen aus. Der Radius der Suchbewegung ist artspezifisch. Aus der Kombination von Suchbewegung und Längenwachstum eines Sprosses ergibt sich eine Spirale um eine senkrechte Achse. Kletterhilfen müssen so konstruiert werden, dass sie innerhalb der durch Wachstum und Suchbewegung festgelegten Reichweite der Sprossspitzen liegen. Diese Bedingung erfüllen senkrechte Elemente und Diagonalführungen mit einer Abweichung von der Senkrechten um höchstens 45°.

Beispiele für Winderpflanzen

  • Wilde Kiwi (Actinidia arguta)
  • Kiwi (Actinidia chinensis)
  • Akebie (Akebia quinata)
  • Pfeifenwinde (Aristolochia macrophylla)
  • Hopfen (Humusus lupulus)
  • Jelängerjelieber (Lonicera caprifolium)
  • Immergrünes Geissblatt (Lonicera henryi)
  • Waldgeissblatt (Lonicera periclymenum)
  • Spaltkölbchen (Schisandra chinensis)
  • Blauregen (Wisteria floribunda)
  • Glycine, Blauregen (Wisteria sinensis)


Ranker

Ranker halten sich mit rankenden Blatteilen oder spezialisierten Seitensprossen an den Kletterhilfen fest. Sie können sowohl an horizontal-vertikal als auch an diagonal ausgerichteten Gitterkonstruktionen emporklettern. Der Abstand zwischen den Gerüstelementen muss auf die Pflanze abgestimmt und darf nicht zu gross sein.

Beispiele für Ranker

  • Alpenwaldrebe (Clematis alpina)
  • Anemonenwaldrebe (Clematis montana)
  • Gemeine Waldrebe (Clematis vitalba)
  • Fünfblättriger Wilder Wein (Parthenocissus quinquefolia)
  • Weinrebe (Vitis vinifera)


Spreizklimmer

Spreizklimmer halten sich mit Widerhaken, wie zum Beispiel Dornen oder Seitensprossen, an waagrechten Stützen fest. Da sie durch den Wind leicht losgerissen werden können, müssen sie zusätzlich angebunden werden. Der Abstand der Kletterhilfe zur Wand muss etwas grösser sein als bei Konstruktionen für Ranker oder Winder.

Beispiele für Spreizklimmer

  • Hundsrose (Rosa canina)
  • Kletterrosen (div. Sorten)(Rosa canina)
  • Wilde Brombeere (Rubus fruticosus)

Hängepflanzen

Hängepflanzen, wie z.B. Gelber Winter- Jasmin (Jasminum nudiflorum), können ebenfalls zur Fassadenbegrünung eingesetzt werden. Sie werden in Töpfen und Trögen auf Balkonen und Flachdächern gepflanzt. In den meisten Fällen decken sie keine grossen Flächen, hingegen duften sie meist stark und haben oft intensive Blütenfarben, die an Hausfassaden und Stützmauern gut zur Geltung kommen. Hängepflanzen sind häufig nicht winterhart. Pflanzengefässe frieren zudem bei Frost oft durch, so dass auch winterharte Pflanzen Schaden nehmen können. Hängepflanzen sind deshalb pflegeintensiv.


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Referenzprojekte

Videos

Quellen

Detail Serie 2008/12

greenroofs.com

Green Living Technologies

Indoorlandscaping

Weblinks

g-sky green walls and roofs

Patrick Blanc

ELT

Black Box Pavillion Uni Delft

indoorlandscaping

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