Natürlicher Sonnenschutz

Wer sich in heißen Sommern in den Park begibt, profitiert von den sonnenschützenden Qualitäten großer Bäume. Vor den Fenstern stehende Laub- und Nadelbäume, Gewächse auf Balkonen und Fensterbrettern oder die herabhängenden Blätter von Kletterpflanzen haben auch für Innenräume einen schützenden und kühlenden Effekt. Je nach Pflanzenauswahl profitieren Vögel und Insekten von dem grünen Lebensraum und den sich dort bietenden Nahrungsquellen. Blattwerk und der pflanzliche Stoffwechsel unterstützen die Kühlung von Fassaden und Stadträumen; auch trägt grüner Bewuchs zur Luftreinigung und zum Lärmschutz bei. Andererseits lassen sich Pflanzen nicht so minutiös regulieren wie etwa Raffstore oder Rollläden.

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Mitentscheidend für das Gedeihen eines natürlichen Sonnenschutzes sind die Ausrichtung der Fassade, die Pflanzenauswahl und die Art der Konstruktion in Verbindung mit einer sorgsamen Bewässerung, Nährstoffversorgung und Pflege. Schon lange gehören Pergola und Spalier zum architektonischen Vokabular in Europa. Sie ermöglichen mithilfe von Gerüst- oder Gitterstrukturen ein Emporwachsen von Pflanzen vor oder direkt am Gebäude. Alle, die über breite Fensterbänke, einen Balkon, eine Loggia oder eine Terrasse verfügen, können auch im kleinen Maßstab mit Pflanzkübeln und -kästen einen natürlichen Sonnenschutz hochziehen.

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Unterschieden werden bodengebundene und wandgebundene Begrünungen. Gemeint sind zum einen die in Sockelnähe wachsenden Kletterpflanzen, zum anderen bepflanzte Trägerstrukturen im Innen- wie Außenraum, in denen Pflanzen gestapelt oder vertikal wachsen.

Bodengebundene Begrünungen mit Kletterpflanzen

Kletterpflanzen können an nahezu allen Fassaden und Mauern eingesetzt werden. Einige Pflanzen sind zum Klettern auf ein stützendes Gerüst angewiesen, das an oder vor der Fassade angebracht wird. Das können Stäbe, Rohre, Seile, Gitter oder Netze aus Holz, Metall oder glasfaserverstärkten Kunststoffen sein, die am Boden und in der Außenwand verankert sind, oder Pergolen, die vor den Fassaden stehen.

Sogenannte Selbstklimmer wie Efeu und Wilder Wein verfügen hingegen über eigene Haftorgane, mit denen sie sich an der Wandoberfläche festsetzen. Deshalb werden sie auch als Direktbegrüner bezeichnet. Wichtig ist, dass der Untergrund dem Bewuchs standhält und keine Beschädigungen wie Risse oder Löcher aufweist, da Efeu etwa in die Fugen eindringen kann. Als stabiler Untergrund gilt Vollmauerwerk.

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Wandgebundene Begrünungen

Sofern es nicht möglich ist, dass die Pflanzen im Boden wurzeln, werden für die Wandbegrünung auch Konstruktionen mit Gefäßen und Geweben eingesetzt. Eine Möglichkeit ist, Töpfe, Kübel und Tröge in regalartigen Tragkonstruktionen zu stapeln, bis die übereinandergeschichteten horizontalen Vegetationsflächen die Wand ausfüllen.

Mit einem wandgebundenen Bewuchs können senkrechte Vegetationsflächen besonders dicht begrünt werden. Die Konstruktion und Pflege ist jedoch oft mit enormem Aufwand verbunden. Um die Flächen herzustellen, kann das Substrat zum Beispiel in Gabionen, sprich Metallgitter und -körbe gefüllt werden oder in Kästen und Rinnen aus Kunststoff oder Metall, die mit Wandankern befestigt werden. 

Eine Alternative ist, die Wandoberflächen selbst so auszubilden, dass sie bewachsen werden können. Für manche Pflanzen eignen sich schon raue Kunst- und Natursteinplatten oder nährstofftragende Wandschalen als Untergrund. Mehr Raum für Wurzeln bieten mehrlagige Systeme mit sogenannten Geovliesen oder Geotextilien. Die speziellen Gewebe sind durchlässig und zugleich in der Lage, Wasser zu speichern. Damit diese Vliese nicht verrotten, ist es üblich, sie aus erdölbasierten Kunststoffen herzustellen. All diese Oberflächensysteme werden mit Wandankern an der Fassade befestigt. Die aufwändigen, materialintensiven Konstruktionen müssen zudem über ausgeklügelte Bewässerungs- und Drainagesysteme verfügen, damit eine dichte Pflanzendecke entsteht.

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Schützende Wirkung der Pflanzen

Begrünungen wirken sich bauphysikalisch auf Gebäude aus. Das Blattwerk reduziert die direkte Sonneneinstrahlung auf die Oberfläche und wirkt damit nicht nur kühlend, sondern kann auch den Alterungsprozess der darunterliegenden Materialien verlangsamen. Zudem können Pflanzen dämmende Wirkung haben – das Ausmaß ist abhängig von unterschiedlichen Faktoren, wie zum Beispiel der Jahreszeit.

Pflanzen sind Lebewesen mit einem Stoffwechsel: Der wärmetechnische Effekt der Begrünung beruht auf der Photosynthese, also der Umwandlung von einstrahlender Sonnenenergie in Biomasse. Messungen des Wissenschaftlers Marco Schmidt vom Institut für Physik in Berlin-Adlershof haben ergeben, dass nur etwa 5 bis 30 % der nicht verbrauchten solaren Einstrahlung das Blattwerk passieren und auf die Wandoberfläche treffen. Zur Kühlung trägt außerdem die Verdunstung  - Transpiration genannt - über die verschiedenen Pflanzenteile bei sowie die Atmung der Pflanzen, genannt Respiration.

Eher unerwünscht ist der Schatten von Bäumen und anderen Gewächsen im Winter: Nadelbäume und Efeu etwa, die ihr Laub nicht abwerfen, können Innenräume ganzjährig verdunkeln. Jedoch helfen sie auch, die Windgeschwindigkeit im Umfeld der Gebäude zu reduzieren. Diese ist ein Faktor für den Wärmeverlust über Gebäudeoberflächen. In Regionen, in denen es eher kalt ist, ist das ein willkommener Effekt, wohingegen in wärmeren Gegenden der Kühleffekt des Luftzugs bevorzugt wird – ein Zeichen dafür, wie regional unterschiedlich die Ansprüche an den natürlichen Sonnenschutz sind.

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