Projektinhalt und -ziele

Das Projekt HEDWIG zielte darauf ab, die Wirkungen von Bauwerksbegrünung im Innen- und im Außenraum zu erfassen und daraus fundierte und belastbare Leistungskennwerte zu berechnen. Die Erkenntnisse sollen ein weiteres Mainstreaming von Bauwerksbegrünungen befördern und Grundlage für Argumentarien bzw. Prüfprozesse sein. Angesichts des fortschreitenden Klimawandels und der zunehmenden Überhitzung urbaner Räume (Urban Heat Island Effekt) gewinnen Grüne Infrastrukturen (GI) als Strategie zur Klimawandelanpassung massiv an Bedeutung. Obwohl die positiven Wirkungen von Bauwerksbegrünungen – wie Verdunstungskälte, Beschattung und Biodiversität – qualitativ anerkannt sind, mangelt es in der Planungspraxis oft an belastbaren, standardisierten Messdaten zur quantitativen Wirkungsabschätzung.

Das Projekt HEDWIG adressierte diese Lücke, indem es über einen Zeitraum von zwei Jahren ein systematisches Dauermonitoring sowie ergänzende Messkampagnen an je 8 repräsentativen Dach- und Fassadenbegrünungsobjekten in Wien und Niederösterreich durchführte. Ziel war, die Wirkungen von normgerechten Bauwerksbegrünungen, repräsentative Vegetationsparameter und Leistungskennwerte zu ermitteln, die als Grundlage für thermische Gebäudesimulationen und zur Optimierung von Planungsprozessen dienen.

Die HEDWIG-Berichtsserie umfasst insgesamt 4 eigenständige Publikationen in der Schriftenreihe „Berichte aus Energie- und Umweltforschung": Der vorliegende Ergebnisbericht umfasst die Dokumentation der Methodik samt Arbeitsanleitung, und die HEDWIG-Kennwertetabellen, die Synthese sowie Empfehlungen für ein praxistaugliches Monitoring (Stangl et al. 2026). Der HEDWIG-Datenkatalog enthält sämtliche Standort- und Messdaten an den HEDWIG-Messobjekten sowohl aus dem Dauermonitoring als auch aus den Messkampagnen im Aussen- und im Innenraum (Jalits et al. 2026). Weiters stehen in derselben Schriftenreihe die Studie zur Erhebung des internationalen Stands des Wissens (Jalits et Stangl 2026) sowie die Dokumentation der Stakeholder*inneneinbindung (Leitner et al. 2026) als eigenständige Publikationen zur Verfügung.

Methodik und Untersuchungsdesign

Die Untersuchung basierte auf einem multidimensionalen Ansatz, der mikroklimatische, bauphysikalische und pflanzenphysiologische Parameter verknüpft. Ergänzend wurden Stakeholder*innen und Fachexpert*innen aus dem Netzwerk von GRÜNSTATTGRAU miteinbezogen, um die transdisziplinäre Nutzbarkeit und Nachvollziehbarkeit der Daten zu gewährleisten.

Mess-Setup und Sensorik

HEDWIG entwickelte und verifizierte ein Mess-Setup, das zur Sammlung von validen Messdaten, deren Vergleichbarkeit und zur Evaluierung von Demonstrationsprojekten mit Begrünungen geeignet ist. Die Dokumentation der Methodik steht als Arbeitsanleitung zur Verfügung.

Außenraum: Einsatz von Wetterstationen und Dauersensorik zur Erfassung von Globalstrahlung, Lufttemperatur und Feuchtigkeit vor sowie hinter der Vegetation sowie Wärmedurchfluss im Substrat. Vegetationstechnisch relevante pflanzenphysiologische Parameter (Deckungsgrade, (Wand)Blattflächenindex, elektrische Leitfähigkeit u.a.) wurden in Messkampagnen erhoben. Zusätzlich wurde Sensorik zur Ermittlung der kurzwelligen Strahlungsbilanz eingesetzt und mittels Thermografie gestützt.

Bauphysik und Innenraum: Zur Erfassung der Raumluftkonditionen und thermischen Interaktion mit der Gebäudehülle kam ein hybrides Messnetzwerk zum Einsatz. Zur Bewertung des thermischen Komforts kamen 2 komplementäre Ansätze zur Anwendung (adaptives Komfortmodell nach ÖNORM EN 16798-1 sowie Behaglichkeitsmodell nach Freymark und Leusden). Die energetische Bewertung und Quantifizierung der Kühlleistung durch die Bauwerksbegrünungen erfolgte exemplarisch mittels numerischer Simulation (IDA ICE). Ziel war, die realen physikalischen Effekte der Vegetation – insbesondere die Reduktion des solaren Eintrags und die thermische Pufferwirkung – in ein energetisches Rechenmodell zu übersetzen.

Zentrale Ergebnisse

Mikroklima, Strahlungsreduktion und Bioshading Coefficient

Ein wesentlicher Effekt der Begrünungen ist die natürliche Beschattung. Messungen zeigten, dass dichte Pflanzenkörper (z.B. beim Objekt MA48 Gürtel mit einem WLAI von bis zu 6,5) die Solarstrahlung massiv reduzieren können. In Hitzewellenphasen wurde eine Reduktion der Solarstrahlung hinter dem Grünkörper von bis zu 97 % gemessen. Der Grünverschattungsfaktor Fbs (Bioshading Coefficient BSC) dient hierbei als Schlüsselkennwert und solide Vergleichsgrundlage für technischen Sonnenschutz.

Oberflächentemperaturen und Verdunstung

Infrarotaufnahmen verdeutlichen die thermische Entlastung der Fassaden. Während konventionelle Bauteile (z.B. Blechattiken oder verputzte Wände) Oberflächentemperaturen bis 60 °C erreichten, blieben begrünte Flächen bis 20 °C kühler. Diese Kühlleistung resultiert primär aus der Transpiration der Pflanzen, messbar durch die stomatäre Leitfähigkeit. Vitale Kletterpflanzen verdunsten hier 1,3 l/h/m². Transparent wurde, dass diese Wirkungen bei extensiven Sedum-Gründächern oder bei fehlender Deckung massiv eingeschränkt sind.

Strahlungsbilanz: Transmission, Reflexion und Absorption

Auf Basis der Messkampagnen konnten näherungsweise kurzwellige Strahlungbilanzen an allen HEDWIG-Objekten ermittelt werden. Daraus geht hervor, dass die Grünkörper bis 59 % der eintreffenden Strahlung absorbieren und bei ausreichender Wasserversorgung in nicht fühlbare (latente) Wärme umwandeln. Die Bilanzkomponenten sowie Albedo-Werte von allen Objekten stehen in den HEDWIG Kennwertetabellen zur Verfügung.

Bauphysikalische Wirkungen und thermischer Innenraumkomfort

Nach dem adaptiven Komfortmodell lagen die operativen Raumtemperaturen während der Sommermonate fast ausschließlich in den Komfortkategorien I (hohes Komfortniveau) und II (Normalstandard). Kritische Überhitzungsstunden (Kategorie III oder schlechter) traten kaum auf. Die Wirkung der Fassadenbegrünungen auf die opaken Fassadenbauteile wurde maßgeblich beeinflusst durch die ungedämmten Wandstärken und der damit verbundenen thermischen Speichermasse.

Wärmestrom und Feuchte im Substrat

Die Untersuchung der Dach- und Fassadenaufbauten zeigte, dass Begrünungen bzw. die Substrat-schichten den Wärmeeintrag in das Gebäude im Sommer signifikant puffern. An heißen Tagen wurden bei wandgebundenen Systemen mit Bewässerung negative Wärmeströme (Wärmeabgabe von der Gebäudehülle nach außen) gemessen, was auf eine aktive Kühlwirkung durch die feuchte Substratschicht und die Evapotranspiration der Vegetation hindeutet.

Bei Living Walls mit automatisch bewässerten Vegetationsträgern verstärkt sich der Wärmestrom vom Gebäude nach außen. Eine hohe Substratsättigung der Gründächer (z.B. nach Regenereignissen) erhöht die thermische Trägheit des Aufbaus massiv und verhindert Temperaturspitzen im Bauteil.

Fazit und Ausblick

Die HEDWIG-Ergebnisse bestätigen die hohe Wirksamkeit von Begrünungen als natürliche Kühlsysteme und Strahlungsschilder, wie sie auch in zahlreichen internationalen Publikationen berichtet werden (Jalits et Stangl 2026). Die im Projekt erhobenen Daten dienten zur Validierung von thermischen Gebäudesimulationen. Es wurde eine hohe Korrelation zwischen den Messdaten und den Modellen festgestellt (z.B. R² > 0,99 für Temperaturdaten). Parameterstudien zeigten, dass die Kombination aus thermischer Trägheit der Gebäudemasse und der kühlenden Wirkung der Fassadenbegrünung die effektivste Strategie gegen sommerliche Überhitzung darstellt.

Das Projekt HEDWIG liefert erstmals eine breite, empirisch abgesicherte Datenbasis für verschiedene Bauwerksbegrünungstypen unter realen Standortbedingungen. Die entwickelten Kennwerte ermöglichen eine präzisere Integration von grünen Infrastrukturen in Simulations-werkzeuge. Sämtlicher HEDWIG-Output steht open access zur Verfügung, um das Mainstreaming von Bauwerksbegrünungen in der Architektur und Stadtplanung zu fördern und die Grundlage für künftige Zertifizierungs- und Genehmigungsprozesse zu schaffen.