Gewandhaus zu Leipzig: Messtechnik sorgt für gesunde Pflanzen

Dazu gehören Forschende der HTWK Leipzig, des Forschungs- und Transferzentrums Leipzig (FTZ) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig. Glasfasern messen im und auf dem Substrat die Temperaturen und können so vor zu viel Trockenheit warnen, bevor Pflanzen absterben.

Vorteile faseroptischer Messungen auf Gründächern

Die Forschenden waren im Frühjahr dieses Jahres auf das Dach des Gewandhauses mit dabei, als die bisherigen Kiesflächen durch ein Gründach ersetzt wurden, und verlegten zeitgleich Glasfasern im und auf dem Substrat. Unter Leitung von Dr. Martin Weisbrich von der Forschungsgruppe „Sensorik und Monitoring“ vom Institut für Betonbau der HTWK Leipzig verlegten sie faseroptische Messtechnik in mehreren Ebenen und Schleifen an einem Versuchsfeld mit einer Größe von etwa 150 Quadratmetern. Anschließend wurde das Gründach bepflanzt. „Die Methode erlaubt es, über lange Zeiträume Temperaturen im Gründach kontinuierlich und vor allem ortspezifisch zu erfassen. Sie liefert Rückschlüsse zur Feuchte und zum Zustand des Gründachs, was sonst nur durch aufwändige Begehung durch Sachkundige möglich wäre“, so der promovierte Bauingenieur. Zukünftig sollen die Informationen des Messsystems jederzeit abrufbar sein, sodass beispielsweise im Falle von Trockenheit die Pflanzen zeitnah bewässert werden – nicht nach dem Gießkannen-Prinzip, sondern genau dort, wo das Substrat zu trocken ist.

„Die Messungen im Substrat des Gründachs können wir durch drohnengestützte Aufnahmen mit einer Wärmebildkamera ergänzen und so wichtige Zusammenhänge zwischen Volumen- und Oberflächentemperaturen ableiten“, erläutert Weisbrich. Diese Korrelation ist bislang nicht möglich und die meisten Aussagen zu Gründächern resultieren bisher aus Infrarotaufnahmen, die nur die Oberfläche abbilden können. Um Gründächer in ihrer wichtigen Funktion beurteilen und schließlich für die vielfältigen möglichen Anwendungen optimieren zu können, sind diese Kenntnisse unverzichtbar.

Gewandhausdach als Forschungslabor

„Das Gewandhaus ist wesentlicher Bestandteil des kulturellen Lebens in Leipzig. Wir möchten auch über die Kultur hinaus zu einer lebenswerten Stadt beitragen. Deswegen haben wir, mit Unterstützung des Amtes für Umweltschutz der Stadt Leipzig, auf unserem Flachdach naturnahe Grünflächen errichtet“, so Toni Schlesinger, technischer Leiter des Gewandhauses. Daher ermöglicht das Gewandhaus zu Leipzig auch zukünftig, das Gründach für Forschungsarbeiten zu nutzen, um Kenntnisse über das Anlegen und die Pflege bepflanzter Dächer im urbanen Raum zu sammeln.

Bei der Projektgestaltung und Umsetzung unterstützte der „Leipziger Gründach Think Tank“, in dem sich Akteure aus dem Gartenbau, der Forschung und kommunalen Behörden auf Initiative des UFZ und des Amtes für Umweltschutz der Stadt Leipzig vor einigen Jahren zusammengeschlossen haben. „Gründächer sind ein wichtiger Bestandteil von zukunftsfähigen Städten, die auch unter den Bedingungen des Klimawandels lebenswerte Bedingungen bieten können. Aus diesem Grund forschen wir am UFZ zu Funktionen von Gründächern, zur Resilienz gegenüber Temperatur- und Feuchteschwankungen oder zum Abbau von Schadstoffen durch die Bepflanzung“, erklärt Dr. Lucie Moeller, Umweltbiotechnologin am UFZ.

Das nächste gemeinsame Forschungsprojekt haben die Beteiligten bereits im Auge: Im Projekt ValiGrün werden sie unter der Leitung des UFZ insbesondere mikroklimatische Effekte erforschen und dafür das Gründach des Gewandhauses als Forschungslabor nutzen. Zusammen mit der HTWK Leipzig, der Technischen Universität Dresden und dem Leipziger Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) untersucht das UFZ dabei, wie gut sich blau-grüne Infrastrukturen wie Gründächer für eine Anpassung an das Klima eignen und wie sich ihre Funktionen im städtischen Raum verbessern lassen.

Katrin Haase, HTWK