Urbane Oase durch Gebäudebegrünung

DÜSSELDORF, 08.10.2020 – Am Düsseldorfer Gustaf-Gründgens-Platz entstand im Rahmen des Projektes Kö-Bogen II die heute „größte grüne Fassade Europas“. Die Gebäudebegrünung gehört zum Geschäfts- und Büroensemble Kö-Bogen, neben dem Bauminseln, Sitzmöglichkeiten, eine ca. 1.300 Quadratmeter große Rasenfläche und Gastronomie eine Oase in der Stadt bilden.

Eine grüne Oase mitten in der Stadt.
Eine grüne Oase mitten in der Stadt. | Foto: Leonhards, Wuppertal
Das fünfgeschossige Büro- und Geschäftsgebäude mit einer Bruttogeschossfläche von ca. 42.000 m² wurde vom Düsseldorfer Architekten Christoph Ingenhoven entworfen, der sich bereits seit Jahrzehnten mit weltweiten Projekten dafür engagiert, einer Stadt so viel Grün wie möglich zurückzugeben. Mit dem Komplex Kö-Bogen II sollte nicht nur ein herausragendes Gebäude mit einer stadtbildenden Architektur geschaffen, sondern gleichzeitig ein umfassendes, nachhaltiges Konzept zum Klimaschutz umgesetzt werden. So war eine begrünte Fassade von Beginn an ein zentrales Element des Gesamtkonzeptes, das in Zusammenarbeit mit der Investorengemeinschaft Centrum und B&L Gruppe entstand.

Bildung urbaner Hitzeinseln

Durch die Versiegelung von Oberflächen fließt Regenwasser, das bei einer natürlichen Oberfläche der Verdunstung zugeführt wird, von der versiegelten Oberfläche in die Kanalisation und wird so dem natürlichen Wasserkreislauf entzogen, da das abfließende Regenwasser nicht verdunstet werden kann. Mit der Verdunstung von Regenwasser wird jedoch eine große Menge an Energie durch Sonneneinstrahlung in Form von nicht fühlbarer Wärme gebunden. Die Energie, die für den Verdunstungsvorgang von Regenwasser verwendet wird, ist eine Energie, die aus dem Lebensraum abtransportiert wird und somit nicht zu einer Erwärmung der Umgebung führt, sondern einen kühlenden Effekt hat. Fällt dieser Energieabtransport durch Regenwasser aus unserem Lebensraum aus, so sind urbane Hitzeinseln die Folge.
Einbau der in Optigrün-Pflanzgefäßen vorgezogenen Hainbuchenhecke
Einbau der in Optigrün-Pflanzgefäßen vorgezogenen Hainbuchenhecke. | Foto: Optigrün

Frühzeitige Einbindung von Fachdisziplinen

Die grüne Fassade war von Beginn an ein wesentlicher Bestandteil des Konzeptes der Planer von ingenhoven architects. Aufgrund der vegetationstechnischen Herausforderung, Pflanzen an der Fassade und auf den Dachflächen den erforderlichen Lebensraum zu bieten, wurde für diese Fachdisziplin ein Kompetenzteam gebildet. Diesem Team gehörte unter anderem Prof. Dr. Karl-Heinz Strauch als wissenschaftlicher Leiter der Beuth-Hochschule Berlin sowie Optigrün-Partner und weitere Unternehmen für mögliche Bautechniken an. Außerdem standen die technischen Berater von Optigrün international dem Team beratend zur Seite. Das Ergebnis: grüne Flächen an und auf den Gebäudekomplexen mitten in der Stadt. Besonders markant: eine grüne Schrägfassade und eine Dachfläche mit einer Hainbuchenhecke, die ca. 30.000 Hainbuchen umfasst. Dies entspricht einer Länge von acht Kilometern.

Der Phytotechnologe Prof. Dr. Karl-Heinz Strauch weiß aus mehrjährigen Untersuchungen, dass der positive Effekt der Pflanzenhülle aus Hainbuchen für das innerstädtische Klima sehr hoch einzuschätzen ist. Er untersuchte das Wachstum der Pflanzen, ihre Bedürfnisse sowie die ökophysiologische Leistungsfähigkeit in einem speziellen Pflanzsystem – in Optigrün-Pflanzgefäßen. Dabei war der Wasser- und Wärmehaushalt der Laubfläche, wie auch die Frage der CO2–Aufnahme der Hainbuchen von besonderem Interesse. Das Ergebnis: Die Laubfläche der Fassade mit einer Größe von mehr als vier Fußballfelder ist ein immenser Energieumwandler. Die Begrünung verhindert, dass sich die Fassade bei starker Sonneneinstrahlung auf bis zu 70 Grad aufheizt und diese Wärme an die Umgebungsluft zurückgeht. Fast die Hälfte der Sonnenenergie wird in Wasserdampf umgewandelt. Durch die entstehende Verdunstung wird die Umgebungsluft gekühlt und die typisch urbane Lücke im natürlichen Wasserkreislauf wird geschlossen.

Die Hainbuchen wurden bereits drei Jahre in einem speziellen Substrat, das auf die Bedürfnisse der Pflanzen abgestimmt ist, herangezogen und konditioniert. In dieser Zeit konnte eine entsprechende Verwurzelung erzielt werden, die die Grundlage für eine stabile, windsogsichere Hecke an der Fassade sicherstellt. Darüber hinaus wurde jeder Kübel genauso, wie er später an der Fassade stehen sollte, in der Baumschule aufgestellt und die Pflanzen entsprechend mit Ecken oder Übergängen geschnitten.
Aufbringung des Substrats auf dem Foodcourt
Aufbringung des Substrats auf dem Foodcourt. | Foto: Optigrün

Dachbegrünung auf dem Hauptgebäude

Neben der begrünten Fassade sollte auch das ca. 2.500 m² große Dach genutzt werden, um die positiven Effekte der Hainbuche zum Einsatz zu bringen. Eine Herausforderung war die Schräge des Daches, das sich vor dem gegenüberliegenden, denkmalgeschützten Schauspielhaus verneigt.

Neben Plattenwegen mit geringer Aufbauhöhe wurden hier Hochbeeteinfassungen mit Optigrün–Randelementen Aluminium erstellt, um den Hainbuchen auch auf dem Dach ausreichend Wurzelraum zu bieten. Aufgrund des Höhenunterschiedes von fünf Metern vom Hoch- zum Tiefpunkt wurde das Dach in Entwässerungssegmente eingeteilt. Die Entwässerungsberechnung erfolgte durch die Optigrün-Anwendungstechnik. Die Einteilung wurde durch bauseitige Schwellen umgesetzt, die bis oberhalb des Belages gezogen wurden. Innerhalb dieser Segmente wurde dann ein Optigrün Gartendach mit FKD 60 auf einem Umkehrdach realisiert. Durch eine Windsogberechnung konnte sowohl die Stabilität der Bepflanzung als auch die Lagesicherheit des Umkehrdach-Aufbaus nachgewiesen werden.

Eine weitere Besonderheit auf dem Dach sind die über die Fassade hinauslaufenden 52 Heckenelemente, sogenannte Finger, die für den Effekt von scheinbar in der Luft schwebenden Hainbuchen sorgen. Eine nicht alltägliche und gleichzeitig spannende Herausforderung für die Anwendungstechniker von Optigrün und die ArGe-Carpinus Kö-Bogen II, welche nach der Auftragsvergabe gegründet wurde und aus den Optigrün-Partnerbetrieben Leonhards/Wuppertal und Benning/Havixbeck besteht. Es wurde eine Redundanz von zwei autarken Bewässerungssystemen aufgebaut, um die zuverlässige Bewässerung der Hainbuchen sicherzustellen. Ein digitales Controlling sowie ein nachhaltiges Pflegemanagement durch die ArGe Carpinus Kö-Bogen II trägt künftig dafür Sorge, dass die Hainbuchen sich gesund entwickeln und somit für ein lebenswertes Klima in Düsseldorf sorgen.
Optigrün-Schubsicherungssysteme T und FKD 58 SD mit Tropfschlauch
Optigrün-Schubsicherungssysteme T und FKD 58 SD mit Tropfschlauch. | Foto: Optigrün

Rasenfläche als grüne Oase

Auf dem geneigten Dach des Foodcourt, der gegenüber der grünen Fassade liegt, entstand eine Rasenfläche für die Shoppingpause. Die Herausforderung für diese Grünfläche bestand darin, dem Rasen den passenden Vegetationsraum zu geben, die hohe Belastung durch bis zu 1.000 Personen auf der Rasenfläche zu meistern und in der Dachneigung von ca. 12°, was ein berechnetes Schubsicherungssystem erforderlich machte.

Hierzu musste der Lastabtrag durch die Schräge der Fläche berücksichtigt werden. Da diese Dachfläche von der Fußgängerzone aus begehbar und als grüne Oase für die Besucher konzipiert ist, die sich auf dieser Fläche aufhalten können, lag ein besonderes Augenmerk auf einer absolut funktionierenden Schrägdachsicherung. Die Sicherung wurde mittels Schubschwellensystem, welches sich an bautechnischen Schubwiderlagern abstützt, gelöst. Die Schubsicherung auf dem bauseitigen Umkehrdach erfolgte mit der Optigrün-Schrägdachplatte FKD 58SD, inklusive einer automatischen Bewässerung des Rasens, realisiert mit Tröpfchen-Bewässerung durch Unterflur-Tropfschläuche und der Optigrün-Schubsicherung T mit Schubträgern und Schubschwellen.

Das Substrat wurde in mehreren Durchläufen eingeschlämmt und abgewalzt, um eine hohe Verdichtung zu erzielen. Darüber erfolgte auf einem zusätzlich verlegten Geogitter die Aufbringung einer extra starken Fertigrasensode, die eine sehr gute Durchwurzelung des Rasens und damit eine hohe Zugfestigkeit sicherstellt. Die extragroßen und ca. 1.000 kg schweren Rasenrollen mit 120 cm Breite und ca. 1.500 cm Länge wurden mittels Traverse an einem Kran hängend abgerollt und verlegt.

Mit dem Kö-Bogen II wurde in Düsseldorf ein attraktives Grünkonzept realisiert, das nachhaltig einen ökologischen Nutzen aufzeigt: Die Hainbuche sorgt mit Hilfe ihrer Verdunstung für eine Kühlung der Umgebungstemperatur, bindet Feinstaub, nimmt CO2 auf und produziert Sauerstoff. Darüber hinaus verwandelt die Hainbuchenhecke übers Jahr gesehen ihr Aussehen durch die jahreszeitenbedingte Färbung des Blattwerks. Bei den im Ammerland kultivierten Hainbuchen handelt es sich um laubhaltende Selektionen, die ihr trockenes Laub bis zum Neuaustrieb behalten.

Bautafel:
Objekt: Kö-Bogen II in Düsseldorf
Baujahr: 2017-2020
Fläche Dach: ca.2.500 m²
Fläche Foodcourt: ca. 1.300 m²
Anzahl Hainbuchen: ca. 30.000 Stück (ca. 8 km)
Bauherr: Jointventure Centrum Düsseldorf und B&L Gruppe Hamburg
Architekt: ingenhoven architects, Christoph Ingenhoven Düsseldorf
Wissenschaftl. Beratung: Beuth Universität, Prof. Dr. Karl-Heinz Strauch
Ausführung Gründächer und Fassade: ArGe Carpinus Kö-Bogen II (Leonhards/Wuppertal und Benning/Havixbeck)
Lieferung und Aufzucht Hainbuchen: Bruns/Bad Zwischenahn im Auftrag der ArGE Carpinus Kö-Bogen II
Lieferung Dachbegrünung/Planungsunterstützung: Optigrün international AG
Lieferung der Fassaden-Innengefäße: Optigrün international AG



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