Grün auf dem Dach-, der Fassade- und im Innenraum

Lärmminderung durch Gebäudebegrünung

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Lärm Lärmschutz und Sichtschutz
1 Großflächige und leicht geneigte Dachbegrünungen – ideal zur Lärmminderung von bis zu 8 dB(A). Foto: BuGG

Dach- und Fassadenbegrünungen sind in aller Munde als eine der effektivsten Maßnahmen, dem Klimawandel und seinen Folgen (u. a. Überhitzung der Städte und Extremniederschläge) entgegen zu wirken. Begrünte Dächer, Fassaden und Wände vereinen viele positive Eigenschaften, unter anderem sind das Schallschutz und Lärmminderung. Diese unterschätzten Funktionen gehören zwar meist nicht zu den Top-Argumenten, jedoch gewinnen sie aufgrund der immer stärker wachsenden Städte und der damit einhergehenden Zunahme des Straßen- und Flugverkehrs immer mehr an Bedeutung. Mittlerweile sieht sich sogar die Politik in der Pflicht und hat im Koalitionsvertrag vereinbart, den Lärmschutz zu verbessern und auszuweiten und sieht dies als ein wichtiges Aufgabenfeld der Umweltpolitik.

Die Weltgesundheitsorganisation WHO [1] veröffentlichte schon 2011 eine Studie zur Abschätzung der Krankheitslast durch Umgebungslärm. Die wichtigste Schlussfolgerung des Berichts war, dass Lärm nach der Luftverschmutzung als zweitgrößter Umweltfaktor gilt, der die Krankheitslast erhöht. Verkehrslärm führte nach Abschätzung der WHO in Westeuropa pro Jahr zum Verlust von über einer Million gesunden Lebensjahren durch Erkrankung, Behinderung oder vorzeitigen Tod. Lärm verursacht nicht nur Belästigung und Unterbrechung des Schlafs, sondern auch Herzinfarkte, Lernstörungen und Tinnitus.

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2 Lärmminderung durch Gebäudebegrünungen – ein immer stärker werdendes Thema. Foto: BuGG
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3 Intensivbegrünung mit ihrem hohen Substrataufbau bieten höheren Schallschutz als Extensivbegrünungen. Foto: BuGG
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4 Bei genutzten Dachterrassen ist eine gute Trittschalldämmung im Verkehrsflächenaufbau notwendig. Foto: BuGG
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5 Bodengebundene Fassadenbegrünung bewirken eine straßenseitige Geräuschreduzierung von 2–3 dB (A). Foto: BuGG

Gesetzliche Rahmenbedingungen

  • Im Baugesetzbuch (BauGB) wird unter § 1 (Aufgabe, Begriff und Grundsätze der Bauleitplanung) gefordert, dass Flächennutzungspläne und Bebauungspläne dazu beitragen sollen, eine menschenwürdige Umwelt zu sichern und die natürlichen Lebensgrundlagen zu schützen und zu entwickeln. Dazu sind gemäß § 1 Abs. 6 BauGB insbesondere auch die allgemeinen Anforderungen an gesunde Wohn- und Arbeitsverhältnisse sowie die Belange des Umweltschutzes zu berücksichtigen.
  • Für die Lärmbekämpfung ist das "Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge" - Bundes-Immissionsschutzgesetzes - (BImSchG) von zentraler Bedeutung, denn es verfolgt den Zweck, "... Menschen, Tiere und Pflanzen ... vor schädlichen Umwelteinwirkungen ... zu schützen und dem Entstehen schädlicher Umwelteinwirkungen vorzubeugen". In diesem Gesetz ist sowohl das wichtige Verursacherprinzip als auch das Vorsorgeprinzip verankert.
  • Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm)

Maßnahmen zur Lärmminderung

Vereinfacht beschrieben gibt es drei Möglichkeiten des Lärmschutzes:

  • Lärm am Entstehungsort begrenzen
  • Abschirmung und Minderung der Schallausbreitung, beispielsweise durch Lärmschutzwände. Hier können begrünte Wände, Fassaden und Dächer zugeordnet werden.
  • Passiver Schallschutz, beispielsweise durch Schallschutzfenster
  • ine effektive Lärmminderung lässt sich am besten im Rahmen von Planungsprozessen gewährleisten. Bei der städtebaulichen Planung ist die Berücksichtigung des Schallschutzes Pflicht. Wird der Lärmschutz dabei nicht ausreichend beachtet, kann er nachträglich meist nur mit hohen Folgekosten erreicht werden.

Dachbegrünungen

Dachbegrünungen wirken grundsätzlich lärmmindernd über ihre Schallabsorption und die Minderung der Schallreflexion. Die Höhe der Schallabsorption ist abhängig vom Gründachaufbau (Materialeigenschaften und Masse vor allem von Vegetationstragschicht und Dränschicht), die Schallreflexion wird beeinflusst durch die Vegetationstragschicht und vor allem durch Vegetationsstruktur und ihrem Deckungsgrad.

Eine Internetrecherche zu "Lärmminderung und Schallschutz Dachbegrünung" hat zwar viele Treffer, jedoch fast nur einfache Aussagen ohne Quellenangaben ergeben. Oftmals wurden wie beispielsweise auf der Interseite der Stadt Oftersheim [2] die sinngemäß vielerorts gleichlautente Information vorgefunden: "Erhöhter Schallschutz. Gründächer mindern die Schallreflexion der Dachoberfläche um bis zu drei Dezibel und verbessern die Schalldämmung des Daches im Inneren des Gebäudes um bis zu acht Dezibel."

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6 Lärmschutzwand bei der Ufa-Fabrik in Berlin, um Anwohner vor dem Veranstaltungslärm zu schützen. Foto: BuGG
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7 Dach-, Fassaden- und Innenraumbegrünungen mit vielen Möglichkeiten und vielen positiven Wirkungen. Abbildung: BuGG
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8 Begrünte Lärmschutzwände (hier in Sachsenheim) können Schalldämmwerte von 24–31 dB(A) erreichen. Foto: BuGG

Kolb [3] gibt für die Minderung des Reflexionsschalls Werte an von zwei bis zwölf Dezibel. Für die Schallabsorption nennt er die Größenordnung von 3 bis 46 Dezibel. Interessant ist seine Kommentierung dazu: "… dass eine Verminderung von drei Dezibel eine Reduktion der Schallenergie um 50 Prozent bedeutet. Bei einer Minderung um zehn Dezibel reduziert sich die Schallenergie um 90 Prozent, was etwa als Hälfte der Lautstärke empfunden wird."

Linke [4] hat in seiner Masterarbeit "Gebäudebegrünung als Lärmschutzmaßnahme im innerstädtischen Raum - Welchen Beitrag können Dach- und Fassadenbegrünungen zum Lärmschutz leisten?" verschiedene Untersuchungen zusammengetragen. So stellte Lagström [5] eine Reduzierung durch ein Gründach gegenüber einem unbegrünten Dach von acht Dezibel und mehr fest. Dächer in feuchtem Zustand hatten dabei eine höhere Lärmminderung. Connelly und Hodgson [6] untersuchten 17 verschiedene Dachbegrünungssysteme mit unterschiedlichen Eigenschaften (Substratdicke, Substratmaterial und Deckungsgrad) hinsichtlich ihres Absorptionsgrades und stellten dabei eine Bandbreite von 0,2 bis 0,63 fest.

Schrägdächer haben im Vergleich zu Flachdächern meistens eine höhere Lärmminderung. Untersuchungen im Rahmen des Hosanna Projektes (Holistic and Sustainable Abatement of Noise by optimized combination of Natural and Artificial means) [7] haben gezeigt, dass begrünte Schrägdächer um einen Innenhof herum angeordnet und mit einer Substratschicht von zehn Zentimeter zu einer Lärmminderung von acht Dezibel bezogen auf den Lärmpegel des Innenhofes führen können. Demgegenüber führten begrünte Flachdächer nur zu einer Pegelminderung von zwei Dezibel.

Dagegen beschrieben Van Renterghem & Botteldooren [8], dass der Straßenlärm einer Nachbarstraße durch das begrünte Dach um bis zu sechs Dezibel gemindert wurde.

Im Leitfaden zur Dachbegrünung von der Behörde für Umwelt und Energie (BUE) der Freien und Hansestadt Hamburg [9] werden Werte angegeben für die Minderung des Umgebungslärms von bis zu sechs Dezibel und Reduktion des Lärmdurchgangs von 5 bis 46 Dezibel durch Schallabsorption und Schalldiffusion der Dachbegrünung, abhängig von Frequenz (Hz), Verkehrsgeschwindigkeit, Begrünungsaufbau, Belaubungszustand, Substratfeuchte, Schichtenhöhe, Dachneigung und Lage. [5, 8, 10, 11, 12, 13]

Einige Dachbegrünungssystemanbieter haben Produkt- und Systemlösungen im Programm, die trittschalldämmende Eigenschaften aufweisen, die den Körperschall bei Nutzung von Dachterrassen von bis zu 35 Dezibel mindern. Kernstück der Aufbauten sind in der Regel Vliese - bei den Schalldämmmessungen werden allerdings Gesamtaufbauten für Dachterrassen geprüft.

Fassadenbegrünungen und begrünte Lärmschutzwände

Im Vergleich zur Dachbegrünung gibt es deutlich mehr Berichte zu "Lärmminderung bei Fassadenbegrünungen", allerdings wurden, wie beim Dach, fast alle (neueren) Untersuchungen im Ausland durchgeführt.

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9 Lärmschutzwand bei der Ufa-Fabrik in Berlin, um Anwohner vor dem Veranstaltungslärm zu schützen. Foto: BuGG

Ähnlich wie bei der Dachbegrünung sieht auch die Interrecherche bei der Fassadenbegrünung auf Lärmminderung und Schallschutz aus - oftmals ähnliche Aussagen ohne konkrete Werte. Auf der Internetseite der Stadt Pforzheim [14] ist beispielsweise zu finden:

"Lärmschutz. Durch den Wandbewuchs wird der auftreffende Schall gedämpft, die Schallreflexion an der Wand wird gemindert. Ein Lärmschutzeffekt um das Gebäude und im Innern wird damit wirksam." Und unter www.oekologisch-bauen.info [15] steht: "Lärmschutz: das Blattwerk einer Fassadenbegrünung ist ein effektiver Lärmschutz, da Schallwellen geschluckt und in einem deutlich geringeren Maße reflektiert werden als durch die glatte Hauswand. Dadurch ist eine Lärmminderung von bis zu zehn Dezibel erreichbar."

In der Regel beziehen sich die Aussagen auf bodengebundene Fassadenbegrünungen, zu denen schon in früheren Jahren Untersuchungen durchgeführt wurden. Schlößer [16] beschreibt unter anderem bei ihrer Bevölkerungsumfrage die Wirkungen bodengebundener Fassadenbegrünungen: "In vielen Veröffentlichungen wird betont, dass Fassadengrün einen Beitrag zum Lärmschutz leistet. Dabei soll der Lärmpegel durch Schallreflexion und -absorption des Blattwerks gedämpft werden. […] Der Schallminderung durch Fassadengrün werden Werte von zwei bis sechs Dezibel zugeschrieben."

Köhler und Milbrandt [17] führten an der Hochschule Neubrandenburg vergleichende Untersuchungen und Schallmessungen verschiedener wandgebundener Fassadenbegrünungssysteme und unbegrünter Holz-, Klinker- und Glasfassaden durch. Die Ergebnisse zeigten, dass die begrünten Fassaden im Durchschnitt eine Lärmminderung von etwa fünf Dezibel bewirkten.

Dettmar, Pfoser und Sieber [18] haben in dem "Gutachten Fassadenbegrünung. Vorschlag für Zweck, Umfang und Gebietskulisse einer finanziellen Förderung von quartiersorientierten Unterstützungsansätzen von Fassadenbegrünungen" Untersuchungen zur Lärmminderung angeführt: Bodengebundener Wilder Wein bewirkte eine Lärmminderung von 1,7 bis 4,0 Dezibel [19] und eine wandgebunden Fassadenbegrünung von 2,7 Dezibel. Interessant auch der Vergleich der wandgebundene Begrünung am Museé Quai Branly in Paris mit der schallharten Natursteinfassade des Nachbargebäudes, mit dem Ergebnis, dass die Lautstärke durch Schallabsorption und Schalldiffusion um fünf Dezibel gemindert wurde [20].

In der Studie Hosanna [7] kommen die Forscher zu dem Ergebnis, dass Fassadenbegrünungen vor allem in den mittleren und hohen Frequenzen zu einer Schallabsorption beitragen. Zur Veranschaulichung des Effektes der Vegetation wurde eine Berechnung für einen Straßenzug mit jeweils 19 Meter hohen Fassaden durchgeführt und eine straßenseitige Geräuschreduzierung von zwei bis drei Dezibel in einer Höhe von 1,5 bis 4,0 Meter erzielt. Bei einer Teilbegrünung der Fassaden im unteren Bereich konnte eine Reduzierung um zwei Dezibel erreicht werden. Der Vergleich eines Innenhofes mit vollständig begrünten Fassaden gegenüber unbegrünten Fassaden konnte eine Pegelreduzierung von vier Dezibel innerhalb des Innenhofes festgestellt werden.

Nyuk Hien Wong [20] untersuchte unterschiedliche Arten von Fassadenbegrünungen. Dabei stellte er große Unterschiede zwischen den verschiedenen Systemen fest. Im unteren Frequenzbereich (125 bis 1250 Hz) schwankten die Ergebnisse der Pegelminderungen zwischen 2,2 Dezibel und 9,9 Dezibel, im hohen Frequenzbereich (4 bis 10 kHz) zwischen 2,0 und 8,8. Ursache dieser Bandbreite sind die unterschiedlichen Beschaffenheit, vor allem bei den Substraten, der verschiedenen Systeme.

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10 Auch eine Bauwerksbegrünung mit Potenzial: Gleisbettbegrünung mindern den Lärm um bis zu 3 db(A). Foto: BuGG
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11 Strukturreiche Innenraumbegrünungen, wie hier das Cafè im KulturKaufhaus Dussmann in Berlin, sorgen für eine ruhige und entspannte Umgebung. Foto: BuGG

Eine vielfach praktizierte Maßnahme, um Straßenlärm zu mindern, ist der Einsatz von Vertikalbegrünungen bei Lärmschutzwänden. Neben den klassischen Lärmschutzwänden in unterschiedlichen Bauweisen, Befüllungen und Bepflanzungen, gibt es auch spezielle Systemlösungen. Diese sind flexibler, benötigen weniger Platz, sehen optisch ansprechend aus und werden schon begrünt eingebaut. Je nach Hersteller und Bauart werden Werte für die Schalldämmung von 24 bis 31 Dezibel und für die Schallabsorption von neun Dezibel erreicht.

Innenraumbegrünungen

Es konnten keine konkreten Werte zur Lärmminderung durch Innenraumbegrünungen gefunden werden. In der Broschüre "Wohlbefinden im Büro. Arbeits- und Gesundheitsschutz bei der Büroarbeit" [21] gibt es zwar keine gemessenen Daten zur Schallreduktion, doch immerhin nimmt das Thema "gefühlt" sechs Prozent ein im Vergleich zu anderen wahrgenommenen Wirkungen von Innenraumbegrünungen wie Wohlfühlen, raumklimatische Wirkungen, Staubreduktion, Schadstoffabbau.

In den "Congena Texten" [22] ist immerhin beschrieben, dass neben den klimatischen Eigenschaften sich vor allem in offenen Büros der schallabsorbierende Effekt einiger Pflanzen positiv auswirken kann. So erbrachte in einem 300 Quadratmeter großen Versuchsbüro die Bepflanzung auf einer Fläche von 30 Quadratmetern denselben Effekt wie 90 Quadratmeter Absorptionsfläche.

Weitere Bauwerksbegrünungen

Straßenbahngleise gehören oft in das Stadtbild größerer Städte. Hier können mit Gleisbettbegrünungen schon am Entstehungsort entsprechende Maßnahmen ergriffen werden, mit denen eine Lärmminderung von bis zu drei Dezibel erreicht werden kann.

Fazit

Gebäudebegrünungen leisten einen gewissen Beitrag zur Schallreduzierung. Die Lärmminderung und Schallreflexion ist abhängig von Frequenz (Hz), Begrünungsaufbau, Substratstärke und Belaubungszustand. Bei Pflanzen ist die Minderung stark von der Blätterdichte, der Blattfläche und -dicke sowie von der Blattstellung abhängig. Bei Dachbegrünungen sind aufgrund des hohen Massengewichts der Substratschicht besonders Intensivbegrünungen von Vorteil.

Nicht zu unterschätzen ist die durch Bepflanzung bewirkte optische Abschirmung und die dadurch hervorgerufene positive psychologische Wirkung auf die Betroffenen.

Die Ergebnisse sind sehr unterschiedlich und teilweise schon älteren Datums. Daher gibt es dringenden Bedarf an weiteren Forschungen und Systemoptimierungen.

www.gebaeudegruen.info

Quellen

Buchta, E./Hirsch, K.-W./Buchta, C. (1984): Lärmmindernde Wirkung von Bewuchs in Straßenschluchten und Höfen. Bonn

Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (2004): Wohlbefinden im Büro. Arbeits- und Gesundheitsschutz bei der Büroarbeit [21].

Conelly, M.; Hodgson, M. (2015): Experimental investigation of the sound absorption characreristics of vegetated roof. In Build and Environment 92 (2015) 335-346 [6].

Congena Texte (2009): Grün arbeiten statt schwarz ärgern. Begrünungskonzepte in Büros [22].

Connelly, M./Hodgson, M. (2008): Thermal and Acoustical Performance of Green Roofs. Sound Transmission Loss of Green Roofs. Baltimore [10].

Dettmar, J., N. Pfoser, S. Sieber (2016): Gutachten Fassadenbegrünung. Vorschlag für Zweck, Umfang und Gebietskulisse einer finanziellen Förderung von quartiersorientierten Unterstützungsansätzen von Fassadenbegrünungen [18].

Feldmann, J., M. Möser, R. Volz, (o.J.): Umweltbelastung durch Verkehrsgeräusche sowie Aspekte der Schallausbreitung und Schallabsorption in Straßenschluchten [19].

Hornikx, M., J. Forssen (2007): Improving the shield of road traffic noise in coun-tryards: absorption treatments.

Hosanna - Holistic and Sustainable Abtement of Noise by optimized combinations of Natural and Artificial means (o.J.): Novel Solutions For Quieter And Greener Cities [7].

Köhler, M., F. Milbrandt (2012): Mit Living Walls zur Lrämreduktion. - Dach + Grün 1-2012 [17].

Kolb, W. (2016). Dachbegrünung. Planung, Ausführung, Pflege. - Ulmer Verlag, Stuttgart [3].

Lagström, J. (2004): Do Extensive Green Roofs Reduce Noise? Malmö [5].

Linke, T. (2017): Gebäudebegrünung als Lärmschutzmaßnahme im innerstädtischen Raum - Welchen Beitrag können Dach- und Fassadenbegrünungen zum Lärmschutz leisten? Masterarbeit, HafenCity Universität Hamburg [4].

Mann, G. (2000): Nutzen begrünter Dächer - eine Frage des Blickwinkels, Ditzingen [11].

Pfoser, N., F. Dierks (2017): Dachbegrünung. Leitfaden zur Planung. - Freie und Hansestadt Hamburg, Behörde für Umwelt und Energie (BUE) [9].

Pfoser, N./N. Jenner, et al. (2013): Gebäude, Begrünung und Energie. Potenziale und Wechselwirkungen. Bonn [12].

Schlößer, S. A. (2003): Zur Akzeptanz von Fassadenbegrünung: Meinungsbilder Kölner Bürger - eine Bevölkerungsbefragung, Köln [16].

Van Renterghem, T./D. Botteldooren, (2008): Numerical evaluation of sound propagating over green roofs, In: Journal of Sound and Vibration 317 (3-5) [8].

Weber, M. (2011): Positive Wirkungen begrünter Dächer - Zusammenstellung positiver Fakten aus aller Welt. Diplomarbeit im Studiengang Landschaftsarchitektur. FH Erfurt, 2011 [13].

Wong, N.H. et al. (2010): Acoustics evaluation of vertical greenery systems for building walls, In: Building and Environment, 45(2) [20].

www.bmu.de/themen/luft-laerm-verkehr/laermschutz

www.euro.who.int/de/media-centre/sections/ [1].

https://www.oekologisch-bauen.info/baustoffe/dach/fassadenbegruenung/www.oekologisch-bauen.info/fassadenbegruenung/ [15].

www.oftersheim.de [2].

www.pforzheim.de [14].

www.vm.baden-wuerttemberg.de

www.wikipedia.org

Dr. Gunter Mann
Autor

Präsident des Bundesverband GebäudeGrün e. V. (BuGG)

Bundesverband GebäudeGrün e. V. (BuGG)

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