Fassaden begrünen per App

22. Oktober 2020
Oktober 2020

In der Schweiz sind die Wohn- und Bürogebäude für ein gutes Drittel des nationalen Kohlendioxidausstosses verantwortlich. Um die Klimaziele von Paris zu erreichen, müsste einiges an diesem Treibhausgas abgebaut oder kompensiert werden.

Thomas Rohner, Professor für Holzbau und BIM, BFH
Dr. Ulrich Fiedler, Professor für Informatik, BFH
Die App «towards green cities», die an der Berner Fachhochschule BFH gerade entwickelt wird, soll Möglichkeiten aufzeigen, städtische Fassaden als vertikale Gärten zu verwenden. Durch eine computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung (Augmented Reality [AR]) soll Planerinnen und Planern wie Bürgern die Zukunft von senkrechten Gärten nähergebracht werden.

Warum interessieren Sie sich für begrünte Fassaden im urbanen Raum?

Der voranschreitende Klimawandel bringt dem städtischen Wohnraum neue Herausforderungen. Smog, Feinstaub, sommerliche Überhitzung, hohe Energiekosten und Lärmbelastung senken die Wohn- und Lebensqualität. Dichte Städte bieten dazu oft wenig Naherholungsraum. Vertikale Begrünungen können den Stadtraum durch Beschattung und Feuchteausgleich kühlen. Das kann den Wert ganzer Strassenzüge steigern. Es ist nachgewiesen, dass Pflanzen ein angenehmes Mikroklima schaffen und Feinstaub reduzieren. Zu einer lebenswerten Stadt gehört für mich auch die Biodiversität. Wenn Schmetterlinge vor dem Wohnungsfenster tanzen, ist das schön. Wenn vertikale Begrünungen dies ermöglichen, weil sie nektarführende Pflanzen beinhalten, die den Schmetterling ernähren, ist das umso besser. Das sind eindeutig Soft-Faktoren, die man nicht messen kann.

Wieso interessiert Sie als Holzbauer mit Erfahrung in der BIM-Technologie dieses Thema?

Damit die Vorteile von begrünten Fassaden verstanden werden, wollen wir in einem ersten Schritt mit dieser App die Visualisierung in den Vordergrund stellen. Denn im Hoch-, Tief- und Infrastrukturbau ist Building Information Modeling (BIM) als Methode des digitalen Bauens der aufkommende Standard. Augmented Reality, also die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung, soll es mittels Smartphone möglich machen, bestehende Häuser mit vertikaler Begrünung zu zeigen. Wenn man allein schon auf dem Display des eigenen Handys sein Haus mit einer bepflanzten Front sieht, versteht man, wie gut das aussehen kann. Je nach Jahreszeit kann sich diese Fassade auch ändern. Im Frühling hat sie vielleicht Blumen, der Herbst färbt die Blätter der Fassade eventuell weinrot. Über diese App können wir erreichen, dass sich Bewohner wie auch Nachbarn, Bauträger, Investoren und Behörden überhaupt einmal über begrünte Fassaden Gedanken machen und sich einen Zugang zu diesem Thema schaffen können. Die Visualisierung grüner Fassaden ist bis heute allerdings nur mit sehr grossem Aufwand und komplexer Infrastruktur möglich. Erst im zweiten Schritt geht es in der begleitenden Forschungsarbeit an meinem Institut um die Technologie, also darum, wie diese bepflanzten Fassadenmodule konkret gebaut werden können.
Je nach Begrünung verändert sich der gesamte optische Eindruck eines Hauses. Die tieferen Laibungen der Konstruktion können Fenster sehr klein erscheinen lassen.
Angelika Graczyk, pixabay, gemeinfrei

Wieso konzentrieren Sie sich im ersten Schritt auf die Darstellung der Begrünung?

Es gibt bereits viele Apps, die Oberflächen darstellen können, beispielsweise um einen neuen Look für Küchenfronten auszuwählen. Eine begrünte Fassade ist aber nicht so dünn wie eine Schicht Farbe, die für die Berechnung solcher Modelle als Grundlage dient. Die Bepflanzung ändert auch das Gesicht eines Hauses. Beispielsweise muss bei den Anschlüssen zu den Fenstern je nach Aufbau der Fassade eine gewisse Aufbauhöhe einberechnet werden. Doch zunächst geht es darum, diese Fassaden durch die App überhaupt anschaulich zu machen, also quasi zu «bemustern». Unsere bisherigen Erfahrungen mit Augmented Reality zeigen allerdings, dass realitätsnahe Bilder oft für bare Münze genommen und fast wie ein Vertragsbestandteil behandelt werden. Wir können nur mit Feldversuchen testen, wie sehr diese Fassaden auf Akzeptanz stossen. Es ist schön, wenn man realisiert, dass man mit seinem Handy durch das Quartier gehen und diese vertikalen Begrünungen in Form von Augmented Reality ansehen kann. Was davon dann wirklich Anklang findet, müssen wir erst rausfinden. Dies ist Teil der laufenden Forschung.
Das Gebäude der Stiftung für polnische Wissenschaft in Warschau wurde bei seiner Sanierung im Jahr 2014 um einen vertikalen Garten erweitert. Das Gebäude aus den 1930er Jahren ist nun mit einer lebenden Haut aus 20 verschiedenen Pflanzen umhüllt.

Inwiefern werden die ökologischen Vorteile, die das Mikroklima beeinflussen, in der App als Information aufrufbar sein?

Die Flortiefe der Begrünung hat den grössten Einfluss auf Feinstaubbildung und Temperatursenkung. Zehn Zentimeter dickes Flor, das für Gräser und Blumen verwendet wird, wirkt dabei stärker als das recht dünne Flor, das man für Moosoberflächen benutzen kann. Je nach Flortiefe verändert sich das Bild des Hauses. Fenster könnten plötzlich so klein wie Schiessscharten werden, weil der zusätzliche Wandaufbau dermassen dick geworden ist. Wir wissen klar aus der Akustik, dass Flächen mit mehr Oberfläche Schall absorbieren können. An der BFH gibt es auch einen agronomischen Zweig, die Hochschule für Agronomie, Forst und Lebensmittelwissenschaften (BFH-HAFL). Sobald wir an den Punkt kommen, an dem wir konkret austesten, welche Pflanzen sich überhaupt eignen, werden wir die Zusammenarbeit mit diesem BFH-Departement suchen. Wir können also noch nicht sagen, wie viel Prozent Feinstaub gebunden wird, um wie viel Grad die Temperatur im Strassenraum sinkt oder wie stark die Begrünung Lärm mindert. Das wäre aber ein Ziel des BIM-Prozesses und der Simulation am digitalen Zwilling.
Jaja Architects haben das Parking House Lüders in Kopenhagen mit begrünter Fassade und einem Spielplatz auf dem Dach entworfen. Die Begrünung erfolgte durch eingehängte Pflanztröge.
zvg

Wie werden die Ergebnisse evaluiert und weiterverwendet?

Die Verbreitung der App wird nach deren Entwicklung im nächsten Jahr über Workshops geschehen, teilweise in Investorenkreisen. Danach wird evaluiert, wie gut die Arbeit ankommt. Auf diesem Weg hoffen wir, uns weiterführende Forschungsprojekte sichern zu können.

App «towards green cities»

Die Entwicklung der App «towards green cities» ist ein Gemeinschaftsprojekt der beiden technischen Departemente der Berner Fachhochschule – Architektur, Holz und Bau BFH-AHB sowie Technik und Informatik BFH-TI. Seitens BFH-AHB ist Thomas Rohner mit dem Forschungsinstitut für digitale Bau- und Holzwirtschaft IdBH involviert, seitens BFH-TI das Research Institute for Security in the Information Society RISIS von Dr. Ulrich Fiedler, Professor für Informatik.

Infos zu den BFH-Instituten IdBH und RISIS