Wie "Grüne Wände" Klimawandel-Anpassung erleichtern

Die Vorteile von bepflanzten Flächen in den Betonwüsten liegen vielfach auf der Hand: So lassen sich damit Gebäude und Plätze abkühlen, sie bieten Lebensraum für Flora und Fauna und es lassen sich damit auch Regen- und Abwasser sinnvoll wiedernutzen. Seitens der Stadt Wien sei man zum Beispiel "sehr bemüht", so der Forscher, begrünte Fassaden und Dachflächen im Neubau zum Standard zu machen. Im Rahmen des Forschungsprojekts "Modellierung des Wasserverbrauchs von grünen Wänden" (MEADOW) nahm sich das Team um den am Institut für Siedlungswasserbau, Industriewasserwirtschaft und Gewässerschutz der Universität für Bodenkultur (Boku) Wien tätigen Pucher einem der eher unterbelichteten Thema rund um die aktuell vielfach geforderte Wende in Richtung Kreislaufwirtschaft an: "Wasser wird da als Ressource eigentlich immer vergessen."

Ohne durchdachtes Management des kühlen Nasses werde es mittelfristig auch in vielen Regionen im wasserreichen Österreich vermutlich nicht gehen, glaubt Pucher. Diskussionen über die Wassernutzung "werden zunehmen", ist der Forscher überzeugt. Daher brauche es auch belastbare Daten und Prognosen, zu welchem Zeitpunkt grüne Fassaden mit welchen Mengen an Wasser die besten Kühlungseffekte bringen und wie das Wachstum der Pflanzen möglichst optimal ablaufen kann.

Zusammen mit Experten um Michael Pointl vom Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Landschaftswasserbau der Technischen Universität (TU) Graz und dem Boku-Institut für Ingenieurbiologie und Landschaftsbau entwickelte man ein neues Wasserverbrauchsmodell. Dort eingegangen sind Klimadaten über zwei Jahre hinweg sowie detaillierte Messungen an einer Test-Grünwand an der Boku. An die Auswertung machte man sich auch mit Methoden des maschinellen Lernens. Das Modell erlaubt nun zeitlich flexibel und an die Wetterbedingungen dynamisch angepasst das Eintakten der Bewässerung. Das soll bei der Planung und im Betrieb derartiger Anlagen helfen.

Bisher gibt es mehr oder weniger starre Vorgaben zu Bewässerungsmengen. "Das ist natürlich nicht wirklich zukunftsorientiert", so Pucher, denn die Bewässerung müsse letztlich viel stärker etwa auf Tagestemperaturen, Verdunstung und Sonneneinstrahlung angepasst werden. So ließen sich die relativ teuren Systeme möglichst ökonomisch betreiben.

Für eine Grünwand mit sechs Quadratmetern Fläche "haben wir mit 25 Litern pro Tag den besten Kühleffekt in den heißesten Monaten erzielt", erklärte der Forscher. Je nach System, Nährboden und Pflanzen kann dieser Wert variieren. Die Lufttemperatur vor der Wand konnte an sehr heißen Tagen auf diese Weise um 3,5 Grad Celsius gegenüber der "nackten Wand" reduziert werden. Das Potenzial für die Senkung der Oberflächentemperatur liege aber noch weit höher: "Das ist ein super System zur Klimawandelanpassung."

Mit dem neuen, detaillierten Modell möchte man zukünftig belastbare, dynamische Prognosen für den Verbrauch unter verschiedensten Umständen erstellen. Gepaart mit steuerbaren einfachen Bewässerungssystemen mit verzweigten Schläuchen, die in die vertikal angeordneten Beete reichen, sei hier viel drinnen. Im besten Fall kann das überschüssige Wasser auch im Kreis geführt werden, erklärte der Forscher.

Für Pucher sind diese Systeme auch eine Möglichkeit zur weiteren Nutzung von Grauwasser, also Haushaltsabwasser exklusive dem mit Fäkalien verschmutzten Teil: "Das kann man in solchen Systemen durch biologische Prozesse sehr gut reinigen." Dann befinde man sich - unter Umständen auch gepaart mit Regenwassernutzung - direkt in der "Wasserwiedernutzung", die ohne Trinkwasser auskommt. Pro Person fallen in Österreich im Schnitt täglich immerhin 60 Liter Grauwasser an.

Das könnte zum Beispiel im Keller gesammelt werden und über die Fassade oder ein Gründach gereinigt werden. Ebenfalls von Interesse ist das im Grauwasser enthaltene Energiepotenzial, das über einen Wärmetauscher zur Erwärmung von Wasser genutzt werden kann, erklärte Pucher: "Da gibt es sehr viele Synergien." Vereinzelte Umsetzungen existieren zwar, aber solche Systeme sollten zum Mainstream in Neubau werden, wenn man dort auf getrennte Leitungen für Trink- und Grauwasser setzt. "Dazu muss sich aber politisch und gesellschaftlich einiges verändern", sagte der Wissenschafter.

(S E R V I C E - Weitere Informationen: https://doi.org/10.1007/s00506-023-00932-6, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157842, http://go.apa.at/aYiAkVr8)