Grüne Schwämme in der Schwammstadt

DAS URELEMENT WASSER 

Wasser ist etwas ganz Besonderes – nicht nur die chemische Verbindung – so ist es die einzige “auf der Erde, die in der Natur als Flüssigkeit, als Festkörper und als Gas vorkommt” (Quelle) und “eine ungeheure Vielfalt von Effekten, die es bei keiner anderen Flüssigkeit gibt” (Quelle), zeigt. Wasser ist Grundlage allen Lebens und zählt nicht ohne Grund zu den vier Urelementen (Quelle). „Ohne Wasser gibt es kein Leben. Wasser ist die Grundvoraussetzung für Leben und vermutlich auch der Entstehungsgrund” (Quelle). 

GEO bezeichnet es sogar als “Das magische Element” (Quelle). “Über 55% unseres Körpers besteht aus Wasser” und “71% unseres Planeten ist von Wasser bedeckt” (Quelle). “Bäche, Flüsse, Seen, Feuchtgebiete und Meere sind Lebensraum einer Vielzahl von Pflanzen und Tieren und wichtige Bestandteile des Naturhaushaltes. Das Grundwasser ist Trinkwasserspender und Lebensraum zugleich. Wir nutzen Wasser für unsere Ernährung, die tägliche Hygiene und für unsere Freizeitaktivitäten. Außerdem ist Wasser als Energiequelle, Transportmedium und Rohstoff ein wichtiger Wirtschaftsfaktor.” (Quelle) 

Fotos: Peter Robbins & Fabian Wiktor

WASSERMANAGEMENT 

Der besonderen Bedeutung von Wasser entgegen stehen die aktuellen Entwicklungen und Klimawandelfolgen mit steigenden Temperaturen und Phasen langer und intensiver Trockenheit. Nachdem es in den Jahren 2018-2020 aufgrund von 7-25% geringeren Niederschlägen in Deutschland zu trocken war, verdeutlichen dies auch die Analysen für 2022 (Quelle). Global betrachtet war es “noch nie seit Messbeginn so heiß wie im Juli” (Quelle) dieses Jahres. Doch nicht nur die Temperaturen an Land nehmen zu, auch die in den Ozeanen erreichen neue Rekordwerte, wie das Erdbeobachtungsprogramm Copernicus berichtete. „Diese Rekorde haben schwerwiegende Folgen für die Menschen und den Planeten, der immer häufigeren und intensiveren Extremereignissen ausgesetzt ist“, warnte Copernicus-Vizedirektorin Samantha Burgess (Quelle). 

Mit dem uns zur Verfügung stehenden Wasser zu haushalten, wird daher in Zukunft immer wichtiger. Das Umweltbundesamt betont: “Ein effektiver Schutz und der schonende Umgang mit der Ressource Wasser sind Voraussetzung für biologische Vielfalt und eine nachhaltige Nutzung.” (Quelle) Dafür sei “neben konsequentem Klimaschutz” (Quelle) die Anpassung an Klimawandelfolgen unumgänglich.  

Denn auch Niederschläge tendieren dazu, extremer zu werden, “extreme Wetterereignisse” werden insgesamt “häufiger und heftiger auftreten” (Quelle). Dabei treffen Starkregenereignisse besonders in Städten und auf versiegelte Flächen, die nur wenig und langsam Wasser aufnehmen können. Zwischenpuffer, wie Zisternen und künstliche Becken können daher dazu beitragen, Wasser aufzufangen, zu speichern und darüber hinaus zur Kühlung des urbanen Raumes an Hitzetagen genutzt werden.  

Zudem ist die Ableitung des Wassers von Grundstücken reguliert. Während die Entwässerung von Flächen in Kanäle teils erhebliche Kosten verursacht, wird in immer mehr Städten Deutschlands die Einleitung in Kanäle und Vorfluter untersagt – das Wasser muss auf dem jeweiligen Areal entweder versickert, gespeichert oder verdunstet werden. Der dafür nötige Platz an offenen Flächen steht in Konkurrenz zu Wohn- und Nutzraum, sodass Zielkonflikte unvermeidlich sind. Die klassischen Begrünungssysteme können hierbei immer häufiger keine Abhilfe schaffen – es braucht innovative Konzepte. 

Foto: Nerea Martí Sesarino

MOOS UND WASSER 

Vor allem zwei Besonderheiten machen Moose zu “einem verkleideten Superhelden des Klimawandels” (Quelle): die Luftreinigung und die Luftkühlung. Die unscheinbaren Pflanzen verfügen über die natürliche Eigenschaft, ihre gesamte Oberfläche für den Stoffwechsel zu nutzen. Das verleiht ihnen die Fähigkeit, verhältnismäßig große Mengen an Wasser zu speichern und wieder abzugeben und gleichzeitig Schadstoffe aus der Luft zu binden. Diese natürlichen Eigenschaften können mithilfe modernster Internet-of-Things-Technologie (IoT) sowie einer innovativen Ventilations- und Bewässerungstechnik maximiert werden. In unseren regenerativen Biotech-Filtern dienen Moose so als Klimaanlage und Feinstaubsauger in einem. 

“Moose sind Wasser-Fans“ und wie grüne kleine Schwämme (Quelle): Sie spielen u.a. daher in der Natur “eine unschätzbare Rolle”, “indem sie ein Vielfaches ihres eigenen Gewichtes an Wasser aufnehmen“ und speichern können, das Torfmoos bspw. das 26-fache seines Trockengewichts (Quelle). Das Wasser nehmen die kleinen Pflanzen “ über ihre gesamte Pflanzenoberfläche” auf, da sie keine “echten Wurzeln” oder “komplizierten Leitgefäße f zum Stoff- und Wassertransport” besitzen (Quelle).  

Moos ist “sehr widerstandsfähig und genügsam”. Dies alles ist Teil der “ausgeklügelten Strategien”, die sich Moose zu Nutze machten, um den Nachteil des kleinen Wuchses auszugleichen: Sie sind “teils mit geringsten Mengen von Nährstoffen und Licht zufrieden”, können “selbst bei sehr niedrigen Temperaturen noch effektiv Photosynthese betreiben”, “sogar vollständig austrocknen, ohne abzusterben” und “große Mengen Wasser über ihre gesamte Pflanzenoberfläche aufnehmen” (Quelle). Es ist in der Lage, lange Trockenzeiten zu überstehen und fast vollständig auszutrocknen. Sie erwachen zu neuem Leben, wenn sie wieder befeuchtet werden. (Quelle) 

Moose saugen bei Regen im Wald “die Feuchtigkeit buchstäblich wie ein Schwamm auf, und geben sie anschließend nach und nach wieder an ihre Umgebung ab. Damit spielen sie eine wichtige Rolle als Wasserspeicher im Ökosystem Wald, aber auch im Hochwasserschutz für uns Menschen” (Quelle). Denn sie verfügen “im Gegensatz zu vielen anderen Pflanzen” nicht über eine “Wachsschicht auf ihren Blättchen”, die normalerweise davor schützt, “dass Wasser verdunstet und an die Umgebung verloren geht” (Quelle). So entsteht die enorme Kühlleistung des grünen Multitalents.  

Spezialisierte Moose in Kombination mit aktiver Ventilation können durch die hohe Verdunstungsleistung eine spürbare Temperaturreduktion erwirken. 

Fotos: Simon Spirakulix & GCS

MOOSFILTER IM WASSERKREISLAUF 

Die besonderen Charakteristika von Moos wirken sich positiv auf das Regenwassermanagement und die Befeuchtung und Kühlung der Luft aus. In Forstgebieten ohne Moos könnten bspw. “selbst relativ harmlose Regenfälle sehr schnell zu Überschwemmungen führen” (Quelle). Doch Überschwemmungen sind nicht nur in Waldgebieten eine Gefahr. Denn Städte tragen nicht nur erheblich zum Klimawandel bei, sie leiden auch unter seinen Folgen (Quelle). “Städte sind die Orte, an denen der Kampf für nachhaltige Entwicklung gewonnen oder verloren wird”, sagte Ban Ki-moon, UN-Generalsekretär 2007-2016 (Quelle).  

Bei Green City Solutions ist es uns wichtig, gesamtheitlich zu denken und unser Frischluftkonzept mit weiteren Themen und Maßnahmen der Zukunft zu verbinden. Der Verwendung von gesammeltem Regenwasser kommt hier eine Schlüsselrolle zu, da Wasserspeicher und/oder -Puffer aufgrund von Starkregen und Dürrephasen immer relevanter werden. Dieses Regenwasser zu nutzen und unsere Produkte in Regenwassermanagement-Konzepte zu integrieren, ist das Ziel.  

Der Wasserbedarf der multifunktionalen Biofilter richtet sich nach den externen Umwelteinflüssen und der gewünschten Kühlleistung. Das Wasser hierfür entstammt entweder aus den integrierten Wassertanks oder aus einer direkten Wasserleitung. Beispielhaft kann mithilfe einer Gruppe von drei CityTrees etwa 19.500 Watt Kühlleistung erzeugt werden. Für diese Leistung benötigen die drei natürlichen Luftfilter etwa sechs Liter Wasser in einer Stunde.
 

Video: Ausschnittaus BBC’s „How walls of moss could help reduce urban air pollution“

MOOSE: GRÜNE SCHWÄMME IN DER SCHWAMMSTADT 

Wir nähern uns hierbei dem Konzept der Schwammstadt an. Regenwasser, von Dachflächen aufgefangen und in Speicher eingeleitet, an denen Moose angeschlossen sind, die aktiv Wasser verdunsten und Luft kühlen können – so stellen wir uns den bestmöglichen Kreislauf und den Schwammstadtgedanken vor.  

Das Konzept der Schwammstadt “bietet Städten Schutz vor Überschwemmungen nach Starkregen und Dürreperioden” (Quelle). Urbane Räume sind “heute sehr dicht bebaut; die versiegelte Fläche ist dementsprechend hoch”, was nach Wetterextremen wie Starkregen häufig Überschwemmungen zur Folge hat. Denn versiegelte Oberflächen aus Asphalt-, Beton- und Glas können nur wenig und langsam Wasser aufnehmen. Auch die “Kanalisation ist mancherorts mit den Wassermassen überfordert” (Quelle). Denn für “Regen gibt es in unseren weitgehend versiegelten Städten häufig nur einen Platz: die Kanalisation. Kommt es zu Starkregen, wird das System überlastet.” (Quelle) 

Daher ist ein “modernes Regenwassermanagement […] für Stadtplaner und Kommunen immer wichtiger”. “Die Schwammstadt nimmt Wasser auf und speichert es zwischen”, dabei “gilt es, Regenwasser möglichst da aufzufangen, wo es anfällt und es genau dort auch dem Regenwasserkreislauf zuzuführen”. (Quelle) Wichtige Elemente dabei sind “bepflanzte Dächer und Fassaden”, weil sie das “Wasser speichern, dabei […] die Innenräume vor extremen Außentemperaturen” schützen und sie “bei großer Hitze […] kühlend [wirken,], im Winter schützen sie vor Kälte” (Quelle). Ähnlich wie unsere Moosfilter tragen “Gründächer und Fassaden [durch Verdunstung] zu einem angenehmeren Mikroklima bei” (Quelle). 

Fotos: GCS

Pflanzsysteme mit einer regelbaren Leistung bieten außergewöhnliche und besondere Möglichkeiten, Regenwassermanagement aktiv betreiben zu können. Je nach Notwendigkeit der Wasserabgabe können die Moosmodule gesteuert und in der Leistung adaptiert werden.  

Daher sorgt erfolgreiches Regenwassermanagement heutzutage nicht nur für Entwässerungssicherheit, sondern es gilt, den “Wasserkreislauf auch im urbanen Raum dem des unbebauten Zustands anzugleichen, Stoffeinträge in die Gewässer zu reduzieren und positive Effekte der Stadtklimatisierung zu erzielen” (Quelle). 

Eine mögliche zusätzliche Begrünung kann durch die intelligente Steuerung bedarfsgerecht und je nach Bepflanzungsart direkt gemeinsam mit den Moosfiltern versorgt werden. So nutzen die WallBreeze-Module des neuen Projektes in der Stadt Heiligenhaus das in großen Tanks unterirdisch aufgefangene und gespeicherte lokale Regenwasser direkt für die automatische Bewässerung.  

Andreas Sauerwein, Technischer Beigeordneter der Stadt Heiligenhaus sagte diesbezüglich im Interview mit Michaela Heiser für den Westdeutschen Rundfunk: “Spannend an der ganzen Sache ist ja, dass es nicht mit Trinkwasser versorgt wird, sondern mit einer Zisterne und das Niederschlagswasser der Fläche hier gesammelt und dann für die Anlage verwendet wird.” (Quelle) 

Mit Green City Solutions’ natürlichen Frischluft-Konzepten können Städte und Unternehmen einen Beitrag für mehr Nachhaltigkeit und eine gesunde, lebenswertere Stadt leisten – und das lokal, gut sicht- und messbar.