Robert Klatt
Die erste hydroaktive Gebäudefassade kann Regen speichern und dadurch das Risiko für Überschwemmungen in Städten senken. An heißen Tagen verdunstet das Wasser und kühlt das Gebäude.
Stuttgart (Deutschland). In den bebauten Gebieten von Städten sind die Temperaturen bis zu zehn Grad Celsius höher als in den Grünflächen, weil Asphalt, Beton und Co. die Wärme der Sonneneinstrahlung speichern. In den Grünflächen kommt es durch die Verdunstung von Wasser hingegen zu einem Kühleffekt. Zudem erhöhen die vom Menschen versiegelten Flächen bei starken Regenfällen das Risiko für Überschwemmungen, weil sie kein Wasser aufnehmen können und dieses nur oberflächlich ableiten.
Das Hitze- und Hochwasserrisiko durch die bauliche Verdichtung der Städte nimmt in den kommenden Jahrzehnten weiter zu. Wissenschaftler der Universität Stuttgart um Werner Sobek haben nun mit der ersten hydroaktiven Gebäudefassade eine mögliche Lösung für diese Probleme vorgestellt.
„Hydroaktive Elemente stellen bei minimalem Ressourceneinsatz eine effektive Fassadenlösung zur Neutralisierung des städtischen Hitze-Insel-Effektes dar.“
Laut der Publikation im Fachmagazin Civil Engineering Design absorbiert und speichert die hydroaktive Gebäudefassade mit dem Namen HydroSKINs einen Teil des Regenwassers. Wenn es heiß ist, verdunstet das Wasser und kühlt dabei das Gebäude.
Die HydroSKINs bestehen aus zwei textilen Schichten, die auf Abstand gehalten werden, damit die Luftzirkulation möglichst gut ist und den Kühleffekt verstärkt. Die Außenseite der HydroSKINs besteht aus einer wasserdurchlässigen Textilschicht, die fast alle Regentropfen aufnimmt und gleichzeitig die Fassade vor Verunreinigungen schützt.
An der Innenseite leitet eine Folie das Wasser in das Profilsystem, von wo es entweder in einen Speicher gelangt oder direkt im Gebäude verwendet werden kann. Die Fassade kann dadurch in regenreichen Zeiten den Wasserverbrauch reduzieren. Wird das Wasser gespeichert, wird es an heißen Tagen aus dem Reservoir in die Fassade zurückgeleitet, damit es dort verdunstet und das Gebäude kühlt.
Aktuell werden die ersten Fassadenbauteile mit HydroSKINs auf einem Hochhaus auf dem Campus der Universität Stuttgart erprobt. Laut Christina Eisenbarth wurden dabei gute Ergebnisse erzielt.
„Die Ergebnisse sind vielversprechend. Bereits in Laboruntersuchungen konnten wir circa zehn Grad Temperaturreduktion durch den Effekt der Evaporation nachweisen. Die ersten Messungen am Hochhaus Anfang September weisen auf ein noch deutlich höheres Kühlpotenzial hin.“
Laut den Forscher eignen sich Hochhäuser besonders gut für hydroaktive Fassaden, weil der Regen in größeren Höhen schräg auf die Fenster trifft. Ab etwa 30 Metern Gebäudehöhe nimmt eine Fassade dadurch mehr Regen auf als eine gleich große Dachfläche. Außerdem sorgen die höheren Windgeschwindigkeiten dafür, dass mehr Wasser verdunstet. Es entsteht dadurch ein kühler Luftstrom, der auch unteren Schichten der Stadt trifft.
„Dieses Fassadensystem stellt eine artifizielle Retentionsfläche zur Regenwasserrückhaltung und -verdunstung in der Gebäudefassade dar, die durch ihre optischen und haptischen Qualitäten nicht nur unglaublich schön ist, sondern zugleich einen Meilenstein für die Anpassung der gebauten Umwelt an die akuten Herausforderungen unserer Zeit darstellt.“
Civil Engineering Design, doi: 10.1002/cend.202200003
