Analyse der Retentionsleistung von Gründächern: Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt MaNuGrün
Im Rahmen des sächsischen Forschungsprojekts „MaNuGrün“ wurden die Auswirkungen unterschiedlicher Dachsysteme auf die Regenwasserbewirtschaftung und die hydraulische Belastung der Kanalisation untersucht. Durch eine umfassende Testreihe mit zehn verschiedenen Dachaufbauten und 222 Einzelversuchen liefert das Projekt fundierte Daten, um die Wirksamkeit von Gründächern in der klimagerechten Stadtentwicklung präziser zu bewerten.
Das seit Dezember 2021 von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderte Vorhaben war ein interdisziplinäres Gemeinschaftsprojekt. Beteiligte Akteure waren die Leipziger Wasserwerke, das Bildungs- und Demonstrationszentrum Dezentrale Infrastruktur (BDZ), das Forschungs- und Transferzentrum Leipzig (FTZ Leipzig) der HTWK Leipzig, das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) sowie die Stadtentwässerung Dresden (SeDD).
Methodik und Versuchsaufbau
Um die Retentionsfähigkeit und Abflussverzögerung verschiedener Systeme zu ermitteln, wurde eine spezialisierte Versuchsanlage errichtet. Diese umfasste:
- Acht marktübliche Gründachsysteme
- Ein Kiesdach als Referenz
- Ein konventionelles Dach als Kontrollmodell
Zwischen Juni und September 2025 wurden mittels einer eigens entwickelten Anlage Starkregenereignisse mit unterschiedlichen Intensitäten simuliert, die von einem einjährigen bis hin zu einem hundertjährigen Regenereignis reichten. Die Versuche berücksichtigten zudem verschiedene Vorbedingungen der Substrate durch gezielte Vorsättigung in Intervallen von einer, vier oder 72 Stunden. Während die Leipziger Wasserwerke für den Aufbau und die Beregnung verantwortlich waren, leisteten die HTWK Leipzig und das UFZ die wissenschaftliche Auswertung. Die HTWK fokussierte sich dabei auf die Auswirkungen auf die Kanalhydraulik, während das UFZ detaillierte Wasserbilanzen der einzelnen Systeme erstellte. Das BDZ koordinierte das Projekt und entwickelte einen Handlungsleitfaden für die kommunale Praxis.
Zentrale Ergebnisse: Differenzierung der Systemleistung
Die Untersuchungsergebnisse verdeutlichen, dass Gründächer die Abflussspitzen im Vergleich zu konventionellen oder Kiesdächern signifikant senken können. Die Effektivität ist jedoch stark von der spezifischen Konstruktion abhängig:
- Höchste Performance: Ein intensives, gedrosseltes Gründach erzielte in Szenarien eine Abflussdämpfung von rund 90 Prozent sowie eine Verzögerung des Abflussmaximums um etwa 20 Minuten.
- Einfluss der Substratschicht: Ein besonders hoher Rückhalt wurde bei Systemen mit einer Vegetationstragschicht von mindestens zehn Zentimetern beobachtet.
- Entscheidende Parameter: Die Leistungsfähigkeit wird maßgeblich durch die Substrattiefe, den spezifischen Dachaufbau, die Drainage sowie mögliche Drosselungselemente bestimmt.
Optimierung der Kanalnetzplanung durch realitätsnahe Modelle
Ein wesentlicher wissenschaftlicher Beitrag des Projekts liegt in der Verbesserung der Modellierung für die Entwässerungsplanung. Bisherige Kanalnetzmodelle unterschätzen die Retentionsleistung von Gründächern oft erheblich; in den Untersuchungen wurden Abflüsse durch vereinfachte Annahmen teilweise bis zum Achtfachen überschätzt.
Die HTWK Leipzig hat auf Basis der Messdaten einen neuen Modellansatz entwickelt, der die Prozesse von Speicherung, Abfluss und Verdunstung präziser abbildet. Für die meisten extensiven Gründächer zeigte die Kalibrierung des Modells eine sehr gute Übereinstimmung mit den tatsächlichen Messwerten. Dies ermöglicht es Kommunen und Entwässerungsbetrieben, die Entlastungseffekte durch Dachbegrünungen künftig weitaus fundierter in ihre Planung einzubeziehen.
Praxisrelevanz und Entscheidungshilfe
Um die wissenschaftlichen Erkenntnisse in die Anwendung zu überführen, stellt das BDZ einen praxisorientierten Handlungsleitfaden zur Verfügung. Dieser dient Kommunen, Gemeinden und Planungsbüros als Werkzeug, um:
- Das Abflussverhalten verschiedener Dachtypen gegenüberzustellen;
- Quantifizierte Werte zu Abflussdämpfung und Zeitverzögerung einzusehen;
- Dachaufbauten gezielt nach ihren Wirkungskategorien auszuwählen.
Damit bietet das Projekt eine fundierte Grundlage für eine wassersensible Stadtentwicklung, die darauf abzielt, die natürliche Wasserbilanz durch Verdunstung und Rückhalt in der Fläche weitgehend wiederherzustellen.