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Gebäudebegrünung

Mehr Lebensqualität: Lärmminderung durch Gebäudebegrünung

Gunter Mann

Mehr Lebensqualität: Lärmminderung durch Gebäudebegrünung

Dach- und Fassadenbegrünungen sind eine der effektivsten Maßnahmen, dem Klimawandel und seinen Folgen, beispielsweise Überhitzung der Städte und Extremniederschläge, ent­gegen zu wirken. Begrünte Dächer, Fassaden und Wände ver­einen viele positive Eigenschaften, u. a. 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 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.

 

Bild 1. Dach-, Fassaden- und Innenraumbegrünungen mit vielen Möglichkeiten und vielen positiven Wirkungen

Bild 1. Dach-, Fassaden- und Innenraumbegrünungen mit vielen Möglichkeiten und vielen positiven Wirkungen

 

Die Weltgesundheitsorganisation WHO veröffentlichte bereits 2011 eine Studie zur Abschätzung der Krankheitslast durch Umgebungslärm [1]. Die wichtigste Schlussfolgerung des Berichts ist, dass Lärm nach der Luftverschmutzung als zweitgrößter Umweltfaktor gilt, der die Krankheitslast erhöht. Verkehrslärm führte nach Schätzungen 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.

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-Immissionsschutzgesetz (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.

Die Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) ist die Sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz. Diese Technische Anleitung dient dem Schutz der Allgemeinheit und der Nachbarschaft vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Geräusche sowie der Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen durch Geräusche.

Maßnahmen zur Lärmminderung

Vereinfacht beschrieben gibt es drei Möglichkeiten des Lärmschutzes:

  1. Lärm am Entstehungsort begrenzen.
  1. Abschirmen und Mindern der Schallausbreitung, beispielsweise durch Lärmschutzwände. Hier können begrünte Wände, Fassaden und Dächer zugeordnet werden.
  1. Passiver Schallschutz, beispielsweise durch Schallschutzfenster.

Eine 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 die Vegetationsstruktur und ihren 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 3 dB und verbessern die Schalldämmung des Daches im Inneren des Gebäudes um bis zu 8 dB.“

Kolb [3] gibt für die Minderung des Reflexionsschalls Werte von 2 bis 12 dB(A) an. Für die Schallabsorption nennt er die Größenordnung von 3 bis 46 dB(A). Interessant ist sein Kommentar: „… dass eine Verminderung von 3 dB(A) eine Reduktion der Schallenergie um 50 % bedeutet. Bei einer Minderung um 10 dB(A) reduziert sich die Schallenergie um 90 %, 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 8 dB 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 zumeist 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 10 cm dicken Substratschicht zu einer Lärmminderung von 8 dB(A) bezogen auf den Lärmpegel des Innenhofes führen können. Demgegenüber führten begrünte Flachdächer nur zu einer Pegelminderung von 2 dB(A).

Dagegen beschrieben Van Renterghem & Botteldooren [8], dass der Straßenlärm einer Nachbarstraße durch das begrünte Dach um bis zu 6 dB gemindert wurde.

Im „Leitfaden zur Dachbegrünung“ der Behörde für Umwelt und Energie (BUE) der Freien und Hansestadt Hamburg [9] werden Werte für die Minderung des Umgebungslärms durch die Dachbegrünung von bis zu 6 dB(A) angegeben. Die Werte für die Reduktion des Lärmdurchgangs durch Schallabsorption und Schalldiffusion der Dachbegrünung liegen zwischen 5 und 46 dB(A), abhängig von Frequenz (Hz), Verkehrsgeschwindigkeit, Begrünungsaufbau, Belaubungszustand, Substratfeuchte, Schichtenhöhe, Dachneigung und Lage [5, 8, 10, 11, 12, 13].

 

Bild 2. Intensivbegrünungen mit ihrem hohen Substrataufbau bieten höheren Schallschutz als Extensivbegrünungen

Bild 2. Intensivbegrünungen mit ihrem hohen Substrataufbau bieten höheren Schallschutz als Extensivbegrünungen

 

Einige Dachbegrünungssystemanbieter haben Produkt- und Systemlösungen im Programm, die trittschalldämmende Eigenschaften aufweisen und den Körperschall bei Nutzung von Dachterrassen bis zu 35 dB(A) 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.

Ähnlich wie bei der Dachbegrünung sieht auch die Internetrecherche bei der Fassadenbegrünung bezüglich 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 10 Dezibel erreichbar.“

 

Bild 3. Aber auch extensiv begrünte Dächer tragen zum Lärmschutz bei

Bild 3. Aber auch extensiv begrünte Dächer tragen zum Lärmschutz bei

 

In der Regel beziehen sich die Aussagen auf boden­gebundene Fassadenbegrünungen, zu denen schon in früheren Jahren Untersuchungen durchgeführt wurden. Schlößer [16] beschreibt u. a. 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 2 bis 6 dB(A) zugeschrieben.“

 

Bild 4. Bei genutzten Dachterrassen ist eine gute Trittschalldämmung im Verkehrsflächenaufbau notwendig

Bild 4. Bei genutzten Dachterrassen ist eine gute Trittschalldämmung im Verkehrsflächenaufbau notwendig

 

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 5 dB(A) bewirkten.

Dettmar, Pfoser und Sieber [18] haben im „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 dB(A) [19] und eine wandgebunden Fassadenbegrünung von 2,7 dB(A). Interessant ist auch der Vergleich der wandgebundenen Begrünung am Museé Quai Branly in Paris mit der schallharten Natursteinfassade des Nachbargebäudes, mit dem Ergebnis, dass die Lautstärke durch Schallabsorption und Schalldiffusion um 5 dB(A) gemindert wurde [12].

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 m hohen Fassaden durchgeführt und eine straßenseitige Geräuschreduzierung von 2 bis 3 dB (A) in einer Höhe von 1,5 bis 4,0 m erzielt. Bei einer Teilbegrünung der Fassaden im unteren Bereich konnte eine Reduzierung um 2 dB(A) erreicht werden. Der Vergleich eines Innenhofes mit vollständig begrünten gegenüber ­unbegrünten Fassaden ergab eine Pegelreduzierung von 4 dB(A) innerhalb des Hofes.

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 dB und 9,9 dB, im hohen Frequenzbereich (4 bis 10 kHz) zwischen 2,0 und 8,8. Ursache dieser Bandbreite ist die unterschiedliche Beschaffenheit der verschiedenen Systeme, vor allem bei den Substraten.

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 für die Schalldämmung Werte von 24 bis 31 dB(A) und für die Schallabsorption von 9 dB(A) erreicht.

Innenraumbegrünungen

Zur Lärmminderung durch Innenraumbegrünungen konnten keine konkreten Werte 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 im Vergleich zu anderen wahrgenommenen Wirkungen von Innenraumbegrünungen wie Wohlfühlen, raumklimatische Wirkungen, Staubreduktion, Schadstoff­abbau „gefühlt“ 6 % ein.

 

Bild 5. Großflächige und leicht geneigte Dachbegrünungen sind ideal zur Lärmminderung bis zu 8 dB(A)

Bild 5. Großflächige und leicht geneigte Dachbegrünungen sind ideal zur Lärmminderung bis zu 8 dB(A)

 

In den „Congena Texten“ [22] ist immerhin beschrieben, dass sich neben den klimatischen Eigenschaften vor allem in offenen Büros der schallabsorbierende Effekt einiger Pflanzen positiv auswirken kann. So erbrachte in einem 300 m2 großen Versuchsbüro die Bepflanzung auf einer Fläche von 30 m2 denselben Effekt wie 90 m2 Absorptionsfläche.

Weitere Bauwerksbegrünungen

 

Bild 6. Begrünte Dächer verbessern das Mikroklima

Bild 6. Begrünte Dächer verbessern das Mikroklima

 

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 3 dB(A) erreicht werden kann.

 

Bild 7. Wandgebundene Fassadenbegrünung mindert den Lärm bis zu 5 dB(A)  (Grafik 1/Fotos 2–7: BuGG)

Bild 7. Wandgebundene Fassadenbegrünung mindert den Lärm bis zu 5 dB(A) (Grafik 1/Fotos 2–7: BuGG)

 

Fazit

Gebäudebegrünungen leisten zweifellos einen Beitrag zur Schallreduzierung. Die Lärmminderung und Schallreflexion ist abhängig von Frequenz (Hz), Begrünungsaufbau, Substratdicke 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 aus Studien und Forschungsarbeiten sind sehr unterschiedlich und teilweise schon älteren Datums. Daher gibt es dringenden Bedarf an weiteren Forschungen und Systemoptimierungen.

Literatur

[1] www.euro.who.int/de/media-centre/sections/press-releases/2011/03/new-evidence-from-who-on-health-effects-of-traffic-related-noise-in-europe
[2] www.oftersheim.de
[3] Kolb, W.: Dachbegrünung. Planung, Ausführung, Pflege. Stuttgart 2016.
[4] Linke, T.: Gebäudebegrünung als Lärmschutzmaßnahme im innerstädtischen Raum – Welchen Beitrag können Dach- und Fassadenbegrünungen zum Lärmschutz leisten? Master­arbeit, HafenCity Universität Hamburg 2017.
[5] Lagström, J.: Do Extensive Green Roofs Reduce Noise? Malmö 2004.
[6] Conelly, M.; Hodgson, M.: Experimental investigation of the sound absorption characteristics of vegetated roof. In: Build and Environment 92 (2015) S. 335–346.
[7] HOSANNA – Holistic and Sustainable Abtement of Noise by Optimized Combinations of Natural and Artificial Means. In: Novel Solutions for Quiter and Greener Cities, o. J.
[8] Van Renterghem, T.; Botteldooren, D.: Numerical Evaluation of Sound Propagating over Green Roofs. In: Journal of Sound and Vibration 317 (3-5) (2008).
[9] Pfoser, N.: Dierks, F.: Dachbegrünung. Leitfaden zur Planung. Freie und Hansestadt Hamburg, Behörde für Umwelt und Energie (BUE) 2017.
[10] Connelly, M.; Hodgson, M.: Thermal and Acoustical Performance of Green Roofs. Sound Transmission Loss of Green Roofs. Baltimore 2008.
[11] Mann, G.: Nutzen begrünter Dächer – eine Frage des Blickwinkels. Ditzingen 2000.
[12] Pfoser, N.; Jenner, N. et al.: Gebäude, Begrünung und Energie. Potenziale und Wechselwirkungen. Bonn 2013.
[13] Weber, M.: Positive Wirkungen begrünter Dächer – Zusammenstellung positiver Fakten aus aller Welt. Diplomarbeit im Studiengang Landschaftsarchitektur. FH Erfurt 2011.
[14] www.pforzheim.de
[15] www.oekologisch-bauen.info/baustoffe/dach/fassadenbegruenung
[16] Schlößer, S. A.: Zur Akzeptanz von Fassadenbegrünung: Meinungsbilder Kölner Bürger – eine Bevölkerungsbefragung. Köln 2003.
[17] Köhler, M.; Milbrandt, F.: Mit Living Walls zur Lämreduktion. – Dach + Grün 1-2012.
[18] Dettmar, J.; Pfoser, N.; Sieber, S.: Gutachten Fassadenbegrünung. Vorschlag für Zweck, Umfang und Gebietskulisse einer finanziellen Förderung von quartiersorientierten Unterstützungsansätzen von Fassadenbegrünungen. 2016.
[19] Feldmann, J.; Möser, M.; Volz, R.: Umweltbelastung durch Verkehrsgeräusche sowie Aspekte der Schallausbreitung und Schallabsorption in Straßenschluchten. o.J.
[20] Wong, N. H. et al.: Acoustics Evaluation of Vertical Greenery Systems for Building Walls. In: Building and Environ­ment, 45(2) (2010).
[21] Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin: Wohlbefinden im Büro. In: Arbeits- und Gesundheitsschutz bei der Büroarbeit 2004.
[22] Congena Texte: Grün arbeiten statt schwarz ärgern. Begrünungskonzepte in Büros 2009.
[23] Buchta, E.; Hirsch, K.-W.; Buchta, C.: Lärmmindernde Wirkung von Bewuchs in Straßenschluchten und Höfen. Bonn 1984.
[24] Hornikx, M.; Forssen, J.: Improving the Shield of Road Traffic Noise in Countryards: Absorption Treatments, 2007.
[25] www.bmu.de/themen/luft-laerm-verkehr/laermschutz/
laermschutz-im-ueberblick/was-ist-laerm/
[26] www.vm.baden-wuerttemberg.de/fileadmin/redaktion/
m-wm/intern/Publikationen/Bauen/_Staedtebauliche-­Laermfibel.pdf
[27] www.wikipedia.org

Weitere Informationen:

Bundesverband GebäudeGrxün e. V. (BuGG)
Dr. Gunter Mann, Präsident
Sitz: Albrechtstraße 13, 10117 Berlin
Geschäftsstelle: In den Birken 11, 66130 Saarbrücken
Tel. (0681) 98 80-570, Fax (0681) 98 80-572
info@bugg.de, www.gebaeudegruen.info

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Datum 3. Dezember 2019
Autor Gunter Mann
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