Die Stadt von morgen − blaugrüne Quartiere gestalten.
Mit der zunehmenden Nachverdichtung städtischer Quartiere rückt die multifunktionale Flächennutzung immer stärker in den Fokus der Stadtplanung. Dachflächen werden zu Regenwasserspeichern und begehbaren Terrassen, auf den Tiefgaragen im Untergeschoss entstehen Innenhöfe mit Grünanlagen. Beide Arten von „Gründächern“ − auf dem Dach und der Tiefgarage − dienen als Aufenthaltsorte für Anwohnende und bieten wertvollen Freiraum. Doch das System und die Gestaltung dieser Gründächer entscheidet maßgeblich über die Aufenthaltsqualität. Flächen müssen nicht nur optisch ansprechend, sondern auch mikroklimatisch wirksam sein, um der zunehmenden Hitze in Städten entgegenzuwirken.

Bestätigung über die Wirksamkeit der Kapillarität.
Optigrün Retentionsdächer können etwas, was klassische Gründachsysteme nicht können. Sie können große Regenmengen als Überflutungsschutz zurückhalten und gleichzeitig maximale Verdunstungsleistungen für ein verbessertes Mikroklima erzielen. Die sogenannten „blaugrünen Dachsysteme“ unterscheiden sich in ihrer Bauweise von klassischen Gründachsystemen in einigen wichtigen Merkmalen − sie speichern Regenwasser in deutlich größeren Mengen und nutzen dies effizienter. Dächer wie das Optigrün Retentionsdach Einleitbeschränkung Drossel verfügen über eine Schicht aus Wasser-Retentionsboxen, die ein flächiges Retentionsvolumen bilden, Kapillarbrücken, die den Transport des gespeicherten Regenwassers zurück in die Substratschicht ermöglichen sowie ein Filter- und Kapillarvlies, welches das Regenwasser optimal in dem darüber liegenden Substrat verteilt.

Langzeitversuch von Optigrün in kleinem Format unter realen Bedingungen.
Im Rahmen eines zweijährigen Versuchs wurden die Substratfeuchte und Verdunstungsleistung zwei verschiedener, experimenteller Gründächer aufgezeichnet. Untersucht wurde ein Retentionsgründach mit Kapillarbrücke, Filter- und Kapillarvlies, 3 cm Dauerwasseranstau, 10 cm Typ-E-Substrat und Sedum- Krautvegetation sowie ein Naturdach mit gleicher Substratschicht und Vegetation, jedoch mit kleinerem Wasserspeicher und ohne Kapillarbrücke.

Das Retentionsgründach mit dem permanenten Wasseranstau und Kapillarbrücke hat in dem Versuchszeitraum von 24 Monaten im Schnitt eine um 14 % höhere Substratfeuchte als das vergleichbare Gründach ohne Dauerwasseranstau und
Kapillarbrücke. Da die Gründachsysteme bis auf die Dränageschicht baugleich sind, ist die Differenz der Substratfeuchte eindeutig auf das Vorhandensein der Wasserspeicherschicht und der Kapillarbrücke zurückzuführen.

Die Retentionsboxen mit Kapillarbrücken sowie Filter- und Kapillarvlies bewirken eine deutliche und dauerhafte Erhöhung der Substratfeuchte und können somit als passives Bewässerungssystem bezeichnet werden. Das besonders große Hohlraumvolumen der Wasserretentionsboxen ermöglicht eine Speicherung großer Regenwassermengen von bis zu 80 l/m². Das gespeicherte Regenwasser wird in niederschlagsarmen Zeiten der Vegetation über die Kapillarbrücken und das Kapillarvlies zur Verfügung gestellt. Das Optigrün Retentionsdach Einleitbeschränkung Drossel ermöglicht daher besonders hohe Verdunstungsraten. Mit dem größeren Wasserspeicher sind Retentionsdächer besonders gut auf Dürreperioden vorbereitet und sorgen durch natürliche Kühlleistung für ein verbessertes Mikroklima.

Blaugrün im Fokus der Leipziger Umweltforschung.
Doch wie wirkt sich ein Retentionsdach mit dauerhaft gefülltem Wasserspeicher auf eine gesamte Wohnsiedlung aus? Die Untersuchung des Forschungsprojekts „Leipziger Blaugrün II“ liefert spannende Erkenntnisse. Das wissenschaftliche Vorhaben unter
der Leitung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) hat sich zum Ziel gesetzt, eine Grundlage für die nachhaltige und klimaangepasste Stadtentwicklung zu schaffen und die wassersensitive Raumplanung voranzutreiben. Federführend engagiert ist unter anderem Prof. Dr. Roland-A. Müller, der Leiter des Department Systemische Umweltbiotechnologie. Gefördert wurde das Forschungsprojekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und im Fokus steht insbesondere auch ein „blaugrüner“ Leipziger Innenhof, bei dem über ein Jahr hinweg Luft- und Oberflächentemperaturen gemessen worden sind. Darüber hinaus wurden die mikroklimatischen Verhältnisse und Effekte blaugrüner Infrastruktur im Rahmen einer Simulation des Fraunhofer Instituts für Bauphysik erfasst.

Oberflächentemperaturen.
Die Thermalaufnahmen des Innenhofs zeigen deutliche Temperaturunterschiede zwischen den verschiedenen Oberflächen. Besonders treten die gepflasterten Wegeflächen, der mit Fallschutzmatten ausgestattete Spielplatz, sowie die metallenen Balkongeländer und die Attika hervor. Diese Oberflächen erreichen an einem durchschnittlichen Sommertag Temperaturen von rund 50°C.

Die mit dem Retentionsdach begrünten Rasenflächen hingegen sind rund 20°C kühler.

An besonders heißen Tagen, wie zum Beispiel am 21.07.2023 mit einer Lufttemperatur von 32,5°C, heizt sich der Spielplatz sogar auf Temperaturen von mehr als 70°C auf. Die Oberfläche des Retentionsdaches mit Rasen ist zum gleichen Zeitpunkt 30 °C kühler.

Lufttemperaturen und Verdunstungsleistung.
Versiegelte Oberflächen heizen sich tagsüber nicht nur stärker auf, sondern bleiben aufgrund ihrer hohen Wärmespeicherkapazität auch länger warm.

Dies wirkt sich auch auf die Umgebungstemperaturen aus, bis in die Nacht hinein.

Die Lufttemperatur in 1,5 m Höhe über der blaugrünen Oberfläche ist um 1,38 °C kühler als über einer versiegelten Fläche. Selbst der Unterschied zwischen dem blaugrünen und dem traditionell begrünten System beträgt noch 1,08 °C.

Dies lässt sich unter anderem auf die Verdunstungsleistung zurückführen, denn das blaugrüne System versorgt die Vegetation zuverlässig mit Regenwasser aus dem Wasserspeicher. Beispielsweise verdunstet ein Retentionsdach im Sommer täglich 3,6 l/m², ein vergleichbares Gründach mit geringerer Wasserspeicherkapazität jedoch nur 2,6 l/m². Somit eignet sich ein Gründach mit großem Wasserspeicher, Daueranstau und passive Bewässerung über Kapillarbrücken am besten, um die Lufttemperaturen im Sommer zu senken.

Aufenthaltsqualität.
Geringere Hitzebelastung im Sommer bedeutet eine bessere Aufenthaltsqualität.

Die Hitzebelastung wird anhand des Universal Thermal Climate Index (UTCI) beschrieben, der neben der Lufttemperatur auch Faktoren wie Windgeschwindigkeit, Luftfeuchtigkeit und die mittlere Strahlungstemperatur berücksichtigt.

Diese Faktoren beeinflussen das Temperaturempfinden des Menschen, indem sie beispielsweise die Wärmeabgabe durch Wind oder die Aufnahme von Strahlungswärme verändern. Zur besseren Verständlichkeit wird die Hitzebelastung in Grad Celsius angegeben. Die Mikroklimasimulation des Fraunhofer Instituts für Bauphysik im Rahmen des Forschungsprojekts Leipziger Blaugrün II zeigt, dass der Einsatz blaugrüner Infrastruktur die Aufenthaltsqualität im Gegensatz zu einer versiegelten Oberfläche deutlich verbessert: Ein begrünter Innenhof senkt die Hitzebelastung zur Mittagszeit großflächig um 1-3°C im Vergleich zu einem Szenario, in welchem der Innenhof vollflächig versiegelt worden wäre.

Fazit: Retentionsdächer als Schlüssel für klimaresiliente Stadtentwicklung.
Die vorgestellten Forschungsergebnisse bestätigen eindrucksvoll das Potenzial kapillaraktiver Retentionsdächer: Sie kombinieren effektiven Überflutungsschutz mit hoher Verdunstungsleistung, verbessern das Mikroklima messbar und steigern die Aufenthaltsqualität in urbanen Räumen. Damit leisten sie einen entscheidenden Beitrag zur Anpassung an den Klimawandel – besonders in dicht bebauten Stadtquartieren. Retentionsdächer sind somit ein zukunftsweisendes Element einer nachhaltigen, wassersensiblen Stadtplanung.