Die zunehmende Verdichtung urbaner Räume verschärft Herausforderungen wie Klimaerwärmung, Luftverschmutzung und Biodiversitätsverlust. Fassadenbegrünungen bieten eine nachhaltige Lösung, indem sie monotone Gebäudeflächen in lebendige, klimaaktive Zonen verwandeln. Sie verbessern das Mikroklima durch Kühlung, Beschattung und Luftreinigung, fördern die Biodiversität und erhöhen die Energieeffizienz. Die vorliegende Studie nutzt neuartige Großwälzlager für bewegliche Begrünungssysteme, die adaptive botanische Prozesse ermöglichen und Pflege ergonomisch erleichtern. So entstehen innovative, nachhaltige Fassaden, die ökologischen, sozialen und ästhetischen Mehrwert schaffen, zur Klimaanpassung beitragen und die Lebensqualität in Städten steigern.

Motivation

Die zunehmende Verdichtung und Versiegelung urbaner Räume, wie sie beispielhaft am Campus Lichtwiese der TU Darmstadt (siehe Abbildung [1] links) sichtbar wird, stellen Städte vor große Herausforderungen in Bezug auf Aufenthaltsqualität, Mikroklima und Biodiversität. Insbesondere an Orten mit vielen mehrgeschossigen Bauten und ebenen Fassaden aus z. B. Beton oder Glas fehlt oft das natürliche Grün, das für Abkühlung, Luftreinigung und Lebensraum sorgt. Fassadenbegrünungen bieten hier eine wirkungsvolle Antwort: Sie ermöglichen botanische Prozesse und verwandeln dadurch monotone Gebäudehüllen in lebendige, klimaaktive Flächen, die im Sommer vor Überhitzung schützen, Feinstaub binden und die Biodiversität fördern (siehe Abbildung [1] rechts).

Lösungsweg

Die vorliegende Studie untersucht die Anwendung neuartiger, ressourceneffizient produzierter Großwälzlager (siehe Abbildung [2]) für bewegliche Fassadenbegrünungssysteme im Bestand und Neubau. Ziel ist die Ermöglichung adaptiver botanischer Prozesse, um Pflanzen an Fassaden optimal mit Licht, Nährstoffen und Wasser zu versorgen. Die Beweglichkeit der Begrünung erlaubt eine gezielte Bewirtschaftung, etwa für Pflanzung, Ernte und Pflege, und verstärkt naturnahe Kühlungseffekte bei gleichzeitiger Steuerung von Beschattung. Dadurch lässt sich die Energieeffizienz der Gebäude verbessern. Basierend auf botanischem Wissen werden Steuerungsmechanismen entwickelt, die Bewässerungs- und Schattenzonen entlang der Bewegung der Beete regulieren. Die Systeme schaffen neue architektonische Möglichkeiten für nachhaltige, repräsentative Grünflächen auch an komplexen oder großflächigen Fassaden. Das Projekt vereint Pflanzenforschung für urbanes Grün, additiv gefertigte Pflanzbehälter und die Herstellung leichter, kostengünstiger Großwälzlager aus hochfesten Blechen. Erfolge zeigen ein funktionsfähiger Prototyp und simulationsgestützte Planung von Licht- und Klimaverläufen, die günstige Bedingungen für botanische Prozesse erzeugen. So tragen die Entwicklungen zu ökologischen, sozialen und ästhetischen Mehrwerten grüner Fassaden bei und fördern die Klimaanpassung sowie die Lebensqualität im urbanen Raum.

Danksagung

Die vorliegende Forschungsarbeit entstand im Rahmen eines interdisziplinären Projekts, das durch die Fritz und Margot Faudi-Stiftung großzügig gefördert wird. Wir möchten der Stiftung an dieser Stelle unseren aufrichtigen Dank für die finanzielle Unterstützung und das entgegengebrachte Vertrauen aussprechen. Darüber hinaus gilt unser Dank den beteiligten Projektpartnern für ihre wertvolle Kooperation und die konstruktiven Beiträge, die maßgeblich zum Erfolg des Projekts beigetragen haben.

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