Begrünte Rank-Module zur Beschattung, Kühlung des öffentlichen Straßenraumes
Der Wiener Klima Himmel ist eine innovative, platzsparende Begrünungslösung, um den öffentlichen Raum zu kühlen und zu beschatten: Begrünte Pflanzenrank-Konstruktionen, die Straßenzüge oder Plätze teilweise oder ganz überspannen, haben klare Vorteile: Ähnlich einer Fassadenbegrünung nehmen sie nur wenig Platz ein und können auch an Standorten installiert werden, wo unterirdische Leitungen Baumpflanzungen verhindern.
Eine horizontale, begrünte Überspannung bringt neben der Kühlung durch Verdunstung auch Beschattung der darunterliegenden Flächen und damit deutlich gesteigerte Aufenthaltsqualität im öffentlichen Raum auch für vulnerable Gruppen. Derzeit gibt es keine marktreifen Systeme oder standardmäßigen Technologien für freistehende Rankkonstruktionen, die eine Balance zwischen Lichtdurchlässigkeit und ausreichender Beschattung im Straßenraum ermöglichen.
Ausgangssituation
Seit den 1970er-Jahren ist die Jahresdurchschnittstemperatur in Österreich um etwa 2°C, in Wien sogar um 3°C gestiegen. Die Dauer von Hitzewellen wird von durchschnittlich fünf bis Ende des 21. Jahrhunderts bis zu 28 Tagen umfassen. Die Auswirkungen der steigenden Temperaturen betreffen aufgrund ihrer Wohnverhältnisse und der Leistbarkeit von Kühlung und Klimatisierung besonders sozial schwache Gruppen. Um die durch den Klimawandel entstehenden negativen Auswirkungen auf Gesellschaft und Wirtschaft entgegenzuwirken, hat sich die Stadt dazu verpflichtet, bis 2040 die Klimaneutralität zu erreichen und dies in der überarbeiteten “Smart City Strategie Wien” festgehalten. Auf lokaler Ebene geht es daher um Kühlung durch Begrünung und Beschattung. Dies soll u.a. im bereits bebauten Gebiet bei Umgestaltungen - Stichwort “Klimagrätzl” - umgesetzt werden. Straßen und Plätze werden so gestaltet, dass sie auch bei großer Hitze von allen Bevölkerungsgruppen genutzt werden können und die Aufenthaltsqualität gesteigert wird. Vielfach wurde zudem nachgewiesen, dass Grünräume das Wohlbefinden und die Kommunikation fördern. Unter den verschiedenen Maßnahmen zur nachhaltigen Hitzereduktion im Straßenraum werden in der Strategie auch, “Beschattungen und Fassadenbegrünungen” als wichtige Gestaltungselemente hervorgehoben.
Ziele & Ergebnisse
Ziel des Klima Himmels ist es, nicht nur Hürden bei der Begrünung von Gebäuden im Bestand und Beschattung des öffentlichen Raumes zu identifizieren, sondern diese sowie Behördenwege und den damit einhergehenden behördlichen Aufwand zu minimieren und zeitgleich den größten Nutzen für Anrainer:innen zu schaffen. Dazu benötigt es eine Zusammenfassung der rechtlichen Grundlagen und Sonderregelungen sowie ein verständliches technisches Anforderungsprofil. Darauf aufbauend wird ein technisches Konzept und die Detail- und Ausführungsplanung erstellt. Zeitgleich entstehen dazu die Planungsunterlagen für die Genehmigungsprozesse und eine Leistungsbeschreibung für die Ausschreibungsprozesse. Des Weiteren wird ein wissenschaftliches Bautagebuch zur Umsetzung geführt und kontinuierlich an der Dokumentation der Abstimmungsprozesse mit Behörden und anderen Stakeholdern gearbeitet. Es wird ein Messdesign und - plan erstellt, anhand dieser Daten zur Pflanzenentwicklung und zum Mikroklima erhoben werden, woraus sich Analyseergebnisse zur Vegetationsentwicklung und zum Mikroklima ergeben. Um eine Langlebigkeit und gerechte Pflege auch nach Projektende noch sicherstellen zu können, wird eine Pflegeanleitung und -katalog erstellt. Die Erkenntnisse der angeführten Ergebnisse sind maßgeblich und münden in einer Verwertungsstrategie sowie in einer IPR-Vereinbarung. Ein weiteres Ziel ist eine große Medienpräsenz des WKH, um Anrainer:innen aufmerksam zu machen sowie die Wiener:innen auf innovative Lösungen hinzuweisen und sie zu begeistern. Der WKH soll auf machbare, naturbasierte Klimawandelanpassungen aufmerksam machen, wobei eine breite Unterstützung der Bevölkerung hierbei weitere Standortumsetzungen stärkt. Als Informationstool dient hierbei auch eine Projektwebsite. Die größten Ergebnisse in verschriftlichter Form stellen jedoch der Zwischenbericht und dessen Präsentation dar, sowie die Berichte des SCI-Monitorings und in weiterer Folge ein White Paper und der Endbericht.
Innovation
Das Konzept des Klima Himmels hebt sich von herkömmlichen Grün- und Baumstrukturen dahingehend ab, dass eine flächige Beschattung und Reduktion der solaren Einstrahlung erzielt werden kann, welche durch Kletterpflanzen an (freistehenden) Rankkonstruktionen oder Überspannungen mit definiertem Design für Zielstrukturen innerhalb von wenigen Jahren auch mit erforderlichen Höhen erreicht wird. Derzeit gibt es keine marktreifen Systeme oder Technologien für freistehende Rankkonstruktionen mit und ohne Überdachungswirkung mit ausreichender Lichtraumhöhe, die eine Balance zwischen Lichtdurchlässigkeit und ausreichender Beschattung im Straßenraum ermöglichen. Standardmäßige Lösungen wurden bisher nicht entwickelt. Hier setzt der Wiener Klima Himmel an. Der Innovationsgehalt im Projekt Wiener Klima Himmel liegt in der Entwicklung von überspannten Grünsystemlösungen mit ausreichendem Lichtprofil zur nachträglichen Begrünung von Straßen der Grünverschattung von Straßenzügen durch überspannte/überdachte Grünsysteme mit ausreichendem Lichtprofil der Verbesserung von Mikroklima im urbanen Straßenraum und Gassen durch vertikales und horizontales Grün (Kletterpflanzen) mit rascher Wirkung neuen, quantitativen Daten zu Mikroklima, solaren Einträgen und Abschirmungen (Reflexion, Absorption, Transmission), thermischem Komfort, jahreszeitlichen Änderungen, pflanzenspezifischen Unterschiede, neuen Erkenntnissen und Einschätzungen zu Wechselwirkungen zwischen Begrünung und Straßenraum neuen Konzepten zu Standardausführungen vom Vegetationsunterbau unter Berücksichtigung der von Straßeneinbauten (div. Versorgungsleitungen) zur Umsetzung bodengebundener Begrünungssysteme der Übertrag- und Skalierbarkeit auf andere Straßenobjekte und -typologien durch modulare Konzepte und Standardvarianten konkreten Bewässerungs- und Pflegemanagementkonzepten und -anleitungen zur zielgerichteten Entwicklung der Grünsysteme und Erhaltung der Zielstrukturen
Forschungsergebnisse in die Praxis überleiten
Die Überleitung der Forschungsergebnisse in die Praxis steht in Abhängigkeit zu den notwendigen Behördenwegen, welche vorab geklärt werden müssen, damit Standort die sichere Zusage hat und infolgedessen maßgeschnittene Rankkonstruktionen geplant und umgesetzt werden können. Nach Umsetzung gemäß Genehmigungs- und Ausführungsplanung beginnt das Monitoring der Bepflanzung sowie im Anschluss eine sozialwissenschaftliche Befragung, welche erste Änderungen in der Wahrnehmung der Anrainer:innen erhebt
Stadt als Testbed nutzen
Da speziell der städtische Raum von dem Phänomen der Hitzeinsel betroffen ist und gleichzeitig jenen Raum darstellt, in welchem Baumpflanzungen durch Einbauten, Gehsteigbreite, StVO u.a. Regularien auf Hindernisse stößt, ist dieser gerade deswegen das ideale Testgebiet für den Wiener Klima Himmel. Die Rankkonstruktionen sollen dort Laubschatten bieten, wo sich viele Anrainer:innen aufhalten bzw. Verweilen (z.B.: Schulen) und wo Schattenwurf durch Baumpflanzung nicht möglich oder effizient wäre.
Kommunalen Mehrwert erzeugen
Der WKH soll in Umgebungen beschatten, wo Schutz vor starker Sonneneinstrahlung kaum gegeben ist. Speziell vor Gebäuden, wo Gruppen warten, wie beispielsweise vor Schulen zur Mittagssonne, stellt dieses Konzept eine effiziente Lösung dar, um Wiener:innen während Hitzewellen zu schützen. Die großflächige Schattenbildung dient dabei nicht nur wartenden Personen, sondern bringt auch Vorbeiziehenden eine kurze Abkühlung, da durch fehlende Bodenerwärmung ein spürbarer Temperaturunterschied entsteht.
Summary
The “Wiener Klima Himmel” is an innovative, space-saving greening solution to cool and shade public spaces. These greened plant canopy constructions that partially or completely span streets or squares have clear advantages: Similar to green facades, they take up little space and can be installed in locations where underground utilities prevent tree planting. In addition to cooling through evaporation, a horizontal, greened span also offers shade for the areas below, significantly enhancingthe quality of public spaces, especially for vulnerable groups. Currently, there are no market-ready systems or standard technologies for free-standing rank structures that provide a balance between light transmission and sufficient shading in the streetscape.Several unresolved issues surround the development of such an innovative nature-based solution at the intersection of public and private land: these include legal aspects forpermissions to erect structures on or above public land, clarification of responsibilities for financing, risks, liability, and care, maintenance and repairs. Additionally, there are criteria for building physics and statics and complex technical requirements such as sufficient lighting or accessibility for the fire department in the buildings above. Within the framework of the research project “Wiener Klima Himmel”, rank constructions are being developed based onup to two demo objects in Vienna’s 6th and/or 7th district, respectively, which can be applied and scaled to other sites with similar typologies. The objective is to create a modular, practical rank construction that complies with all technical standards and vegetation requirements (vegetation substructure, substrate and plant selection, irrigation) as well as all regulatory requirements. The approval, tendering and implementation process will be scientifically supervised, and a comprehensive monitoring concept will be developed and implemented.