DE102004027797A1 - Dachbegrünungssubstrat und bepflanzbarer Dachaufbau - Google Patents

Abstract

Ein Dachbegrünungssubstrat 14 für einen bepflanzbaren Dachaufbau 1, 23 weist ein inertes stabiles Grundgerüst aus minderalischen Schüttstoffen, wie Lava, Bims, Blähton, Blähschiefer, Ziegelsplitt und dgl., auf. Als weiterer strukturstabilisierender Zuschlagstoff ist ein Granulat aus Holz und/oder Kopulofenschlacke beigegeben. Frischholz bzw. erstarrte Kopulofenschlacke wird speziell aufbereitet, um Körner der für Dachbegrünungssubstrate gewünschten Größe und Form zu erhalten. Das erfindungsgemäße Substrat 14 ist sehr lagerungs- und strukturstabil, erosionsbeständig und abriebfest. Auch sein relativ geringes Gewicht, gutes Entmischungsverhalten und seine hohe Wasserdurchlässigkeit machen es für extensive oder intensive Dachbegrünungen sehr geeignet. Durch die neuartigen Substratkomponenten werden begrenzt vorhandene Rohstoffreserven geschont und scheinbar wertlose Abfallstoffe effektiv weiterverwertet.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Dachbegrünungssubstrat für einen bepflanzbaren Dachaufbau sowie einen bepflanzbaren Dachaufbau mit einem derartigen Dachbegrünungssubstrat.
• Heutzutage werden Dächer von Wohn-, Büro- und Industriegebäuden, Garagen etc. in zunehmenden Maße begrünt oder bepflanzt. Dies geschieht nicht nur zu dem Zweck, ökologische Ausgleichsflächen zu schaffen oder die ästhetische Qualität der Gebäude zu verbessern. Dachbegrünungen halten Regenwasser von Dachabdichtungen und Fassaden ab und senken durch Minderung auftretender Temperaturschwankungen hitze- und kältebedingte Materialbeanspruchung und -alterung. Ferner sorgen Dachbegrünungen durch Luftbefeuchtung und -abkühlung, Bindung von Staub und Schadstoffen, Sauerstoffproduktion und Lärmminderung für eine klimatische und lufthygienische Verbesserung sowie für eine Verbesserung des Wasserabflusswertes.
• Je nach Nutzungsbestimmung, dem Herstellungs- und Unterhaltungsaufwand wird in der Fachliteratur zwischen extensiven und intensiven Dachbegrünungen unterschieden. Bei einer Intensivbegrünung wird auf der Dachhaut ein mehrschichtiger Dachbegrünungsaufbau mit einer Schichtdicke von über 20 cm bis zu 1,5 m errichtet, der wenigstens eine Drainageschicht zur Abführung von Überschusswasser, eine Substratschicht und ggfs. zusätzlich Pflanzenerde als Vegetationstragschicht enthält. Es kann eine gartenähnliche Anlage mit anspruchsvollen Pflanzen, Sträuchen, Blumen und sogar Bäumen geschaffen werden. Eine Intensivbegrünung eignet sich somit insbesondere für begehbare, sehr stabile Dächer und erfordert einen relativ hohen Aufwand an Bewässerung, Düngung und sonstiger Pflege. Eine Extensivbegrünung erfordert hingegen keine oder kaum Pflege. Hier werden relativ anspruchslose Pflanzen geringer Wuchshöhe, wie bspw. Moose, Gräser oder kleine Stauden, eingepflanzt, die relativ trockenheits- und frostresistent und in hohem Maße regenerationsfähig sind. Als Vegetationstragschicht kann im einfachsten Fall eine lediglich wenige Zentimeter starke Substratschicht dienen, die unmittelbar auf die Dachhaut oder ein Filtervlies oder auf eine Drainageschicht aufgeschüttet wird. Nachdem ein Dach als Extremstandort keinen Anschluss an den tiefgründigen, Kapillarwasser liefernden Erdboden aufweist, muss hier die Substratschicht die Funktion des Erdbodens übernehmen, um das Pflanzenwachstum zu ermöglichen.
• Das Substrat muss den Pflanzen genügend Halt bieten und für geordneten Luft- und Wasserhaushalt sorgen. Es muss ferner selbst hohe Strukturstabilität, Trittfestigkeit und Erosionsbeständigkeit aufweisen und darf bei starkem Regen nicht verschlämmen, nicht wesentlich zusammensacken und im Laufe der Zeit nicht wesentlich zersetzt werden. Insbesondere bei extensiven Dachbegrünungen ist eine kompakte und über Jahre hinweg formstabile Substratschicht sicherzustellen, die einen ausreichenden Luftdurchlass und einen geordneten Wasserabzug ermöglicht. Pflanzenerde, wie sie für Kulturpflanzen oder als Gartenboden verwendet wird, ist wegen ihres hohen Gewichts, ihres hohen Nährstoffgehaltes und ihrer Verrottungs- und Schrumpfneigung für die Bepflanzung mit Pflanzen eines mageren Standortes völlig ungeeignet. Deswegen werden spezielle abgemagerte, sogenannte strukturstabile Dachbegrünungssubstrate verwendet, die ein stabiles Grundgerüst aus gebrochenen Tongranulaten, Schaumlava, Bims oder auch Spezialkunststoffen enthalten.
• Aus der DE 32 33 016 C2 ist es bekannt, als Grundgerüst für Dachbegrünungssubstrate ein mineralisches Schüttstoffgemisch aus Lava, Sand, Blähton, Kalkschotter und Basalt zu verwenden. Die natürliche Ressourcen an Lava und Kalkstein sind aber begrenzt und die Herstellung von Blähton ist äußerst energieaufwendig. Es wird deshalb versucht, auch wiederverwertbare Materialien, wie Tonmauer- oder Tondachziegel, einzusetzen. Diese Recyclingmaterialien sind aber wegen eines Rückgangs von Abrissarbeiten im Bauwesen inzwischen zur kostspieligen Mangelware geworden.
• Aus der EP 0 607 876 B1 ist ein Pflanzsubstrat für Dachbegrünungen und Pflanzgefäße mit einem inerten stabilen Grundgerüst aus Stein- oder Braunkohlenrostasche bekannt, der ggfs. weitere mineralische Zuschlagstoffe, wie Lava, Bims, Blähton und dgl., enthält. Rostaschen wie auch Schlacken aus der Kohlenverbrennung, insbesondere Schmelzkammergranulat, werden aber häufig für den Unterbau im Straßenbau und im Hochbau als Bettungsmaterial oder Verfüllmaterial verwendet, was sie für die Verwendung als Dachbegrünungssubstrat kostspielig macht. Außerdem weist Schmelzkammergranulat einen hohen Abrieb auf. Das Substrat wird stark zerteilt, wenn es mit einem Silowagen auf ein Dach geblasen wird, so dass ein hoher Anteil an feinkörnigen Teilchen entsteht. Diese führen zu Verdichtungen in dem Substrat, die ein Abfließen des Regenwassers verhindern. Stehendes Wasser muss aber vermieden werden, da es sonst zu Pflanzenschäden kommt.
• Davon ausgehend ist es eine Aufgabe der Erfindung, weitere, weitgehend strukturstabile Substrate hoher Qualität zur Verwendung für Dachbegrünungen und vergleichbare Anwendungen zu schaffen, die eine Einsparung natürlicher, nicht nachwachsender Rohstoffe sowie bislang verwendeter teurer Recyclingmaterialien ermöglichen.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen bepflanzbaren Dachaufbau bzw. ein Pflanzgefäß mit einem derartigen Dachbegrünungssubstrat zu schaffen.
• Zur Lösung dieser Aufgaben sind ein Dachbegrünungssubstrat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 6, ein bepflanzbarer Dachaufbau nach Anspruch 17 sowie ein Pflanzgefäß nach Anspruch 19 angegeben.
• Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das insbesondere für einen bepflanzbaren Dachaufbau vorgesehene Dachbegrünungssubstrat ein weitgehend strukturstabiles Grundgerüst auf, das Holzgranulat enthält. Es wird also Holz gezielt als Ersatzmaterial für mineralische Substratkomponenten verwendet. Dadurch werden Ressourcen natürlicher Rohstoffe, wie Bims und anderer Lavagesteine, geschont sowie teure Recyclingmaterialien, wie Ziegelsplitt, eingespart, die dann für sonstige Anwendungen zur Verfügung stehen. Vorteilhafterweise ist Holz als nachwachsender Rohstoff allgemein erhältlich und verhältnismäßig kostengünstig. Der Energieeinsatz bei der Verwendung von Holz ist äußerst gering, nachdem Holz regional anbaubar ist, nicht über weite Strecken transportiert werden muss und die Verarbeitung von Holz nur geringen Aufwand erfordert.
• Im erfindungsgemäßen Sinne bezeichnet Holzgranulat hier insbesondere mit Messern gehacktes, geschnittenes oder auf sonstige Weise zu Teilchen oder Körnern zerkleinertes Holz, das eine feste, harte Struktur und möglichst geringe Auffaserung aufweist und eine möglichst geringe Oberfläche hat, so dass dessen mikrobieller Abbau relativ lange dauert. Auf diese Weise kann die erforderliche Strukturstabilität und Trittfestigkeit des Substrats und der Dachbegrünung über viele Jahre hinweg sichergestellt werden. Das Holzgranulat wird vorzugsweise aus Frischholz, insbesondere Stamm- oder Kernholz hergestellt. Vorteilhafterweise können aber auch Äste und Kappholz, also der obere schmälere Abschnitt von Bäumen, verwendet werden, für die es in Sägewerken keine besondere Verwendung gibt. Es ist auch sonstiges nicht kompostiertes Abfallholz verwendbar, dessen Oberfläche zum Zeitpunkt der Herstellung des Substrats keine wesentliche Zersetzungswirkung zeigt. Bis auf die Zerkleinerung ist das Holzgranulat ansonsten vorzugsweise chemisch und mechanisch unbehandelt. Allenfalls ist eine mechanische Verdichtung der Granulatkörner und/oder ein Überzug mit Mitteln, wie z.B. Harz oder Wachs, zur Verzögerung der mikrobiellen Umsetzung möglich. Es sollte betont werden, dass sonstige Holzabfälle, die nicht den erforderlichen festen Aufbau haben, wie bspw. Restholz an Baumrinden, kleine Holzfasern, Säge- oder Hobelspäne, Holzsägemehl oder Torf als Holzersatz sich nicht für die erfindungsgemäße Verwendung als Holzgranulat eignen. Diese werden relativ schnell mikrobiell abgebaut und können nicht die physikalisch vorteilhafte dauerhafte Stabilität des Substrats wie das erfindungsgemäße Holzgranulat sicherstellen. Diese Strukturstabilität des Substrats ist aber für einen guten Gasaustausch und Wasserhaushalt erforderlich.
• Die erfindungsgemäßen Holzgranulatteilchen weisen ein geringes spezifisches Gewicht auf, wodurch das Substrat auch für Dächer geeignet ist, die nur geringe statische Belastungen aushalten. Das Holzgranulat ist weitgehend abriebfest und rieselfähig, so dass es aus Silofahrzeugen auf das Dach geblasen werden kann und keine Feinstteilchen entstehen, die zu Substratverdichtungen und einer Beeinträchtigung der Belüftung und Drainage führen. Das Grundgerüst mit einem Anteil an Holzgranulat bietet auch mittelhohen Pflanzen die erforderliche Standfestigkeit, wird nicht ausgewaschen und sackt nicht zusammen. Vorteilhafterweise ist das Holzgranulat chemisch neutral und relativ nährstoffarm. Somit ist es insbesondere für die Extensivbegrünung, aber auch für die Intensivbegrünung geeignet.
• Ein stabiles Grundgerüst wird insbesondere mit einem Holzgranulat erhalten, das in Form von im Wesentlichen rechteckigen oder quaderförmigen Holzkörnern ausgebildet ist. Die Holzkörner können in etwa kubisch oder vorzugsweise etwas länglich ausgebildet sein, wobei ihre Längsrichtung dann vorteilhafterweise im Wesentlichen in Richtung der Holzfasern verläuft. Ihre Abmessungen sind also längs der Holzfaser größer als quer zu diesen. Die Länge kann bspw. mindestens doppelt so groß sein wie die Breite oder Höhe der die Holzfasern im Wesentlichen quer schneidendenden Oberflächenbereiche. Dadurch wird ein Korn geschaffen, das eine im Verhältnis zu der Körngröße möglichst große zersetzungsresistente Oberfläche mit geschlossenen Fasern und eine möglichst geringe Oberfläche aufweist, die offene Fasern enthält und durch mikrobielle Aktivität aufgebrochen werden kann.
• Um eine langfristige Formstabilität sicherzustellen, sollten die Oberflächenbereiche der Holzgranulate, die im Wesentlichen parallel zu der Ausrichtung der Holzfasern verlaufen, zusammengenommen ein Vielfaches, vorzugsweise mindestens das 2- oder 3-fache, der Summe derjenigen Flächenabschnitte betragen, die im Wesentlichen senkrecht oder quer zu der Ausrichtung der Holzfasern verlaufen.
• Die Holzgranulate können auch eine flache, plättchenartige Gestalt oder auch eine sonstige, bspw. spießartige, zylindrische oder ähnliche Form haben. Sie können zur Erhöhung der Stabilität und Scherfähigkeit scharfkantig sein.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Dachbegrünungssubstrat für einen bepflanzbaren Dachaufbau geschaffen, dessen strukturstabiles Grundgerüst Kupolofenschlacke enthält. Kupolöfen sind neben Elektroöfen die in Eisen- und Stahlgießereien am häufigsten eingesetzten Schmelzaggregate. Sie werden entweder mit Koks oder mit Öl oder Gas beheizt. Beim Schmelzen der metallischen Einsatzstoffe, wie z.B. Roheisen, Kreislaufmaterial und Schrott, in einem Kupolofen bilden sich Schlacken, die auf der Metallschmelze schwimmen und abgetrennt werden können. Kupolofenschlacke ist ein Abfallprodukt, für die es, bis auf wenige Ausnahmen im Straßenbau, keine Verwendung gibt und die entsorgt werden muss. Es hat sich aber herausgestellt, dass die Kupolofenschlacke günstige Eigenschaften hat, die sie für die erfindungsgemäße Verwendung zum Aufbau eines stabilen Dachbegrünungssubstrates geeignet macht.
• Kupolofenschlacke besteht aus relativ leichten oxidischen Stoffen und weist vorteilhafterweise ein relativ geringes spezifisches Gewicht auf. Im Vergleich zu Hochofenschlacken ist die Kupolofenschlacke vorteilhafterweise reaktionsarm und inert. Anders als Schlacken aus Elektroöfen, die ein sehr sandiges, gegen Abrieb wenig resistentes Schlackenendprodukt ergeben, ergibt die Kupolofenschlacke nach Erstarrung ein Material mit einer festen, harten Struktur, das sich leicht zu dem erforderlichen grobkörnigen Substratmaterial brechen lässt. Nach Zerkleinerung wird ein Korn mit einem verhältnismäßig gleichmäßigen Größenspektrum erhalten. Je nach Art der zur Schlackenbildung beigegebener Zuschlagstoffe, wie bspw. Kalkstein, wird nach Brechung und Siebung der erstarrten Schlacke ein mehr oder weniger poröses oder glasiges Korn der erforderlichen Größe und Form erhalten, das die für Dachbegrünungssubstrate erforderliche Struktur- und Lagerungsstabilität, eine hohe Erosionssicherheit, Trittfestigkeit aufweist und außerdem sehr abriebfest ist. Beim Transport und Ausblasen durch Silos wird die Korngrößenverteilung nicht oder kaum verändert. Das erfindungsgemäße Substrat ist gegen Entmischung, Sackung und Auswaschung resistent, hat ein gutes Wasserspeichervermögen und zeichnet sich insbesondere durch eine sehr gute Drainagewirkung aus. Es bietet auch mittelhohen Pflanzen ausreichenden Halt.
• Außerdem ist Kupolofenschlacke als gerüstbildender Stoff chemisch weitgehend inert, so dass die Anforderungen an den Zersetzungsgrad erfüllt werden.
• Trotz der oxidischen und metallischen Bestandteile der Kupolofenschlacke sind im Wasserauszug des erfindungsgemäßen Substrats überraschender Weise keine nennenswerten Gehalte an gelösten Salzen und an Schwermetallen festgestellt worden, die eine Belastung für die Pflanzen und die Umwelt darstellen würden. Untersuchungen haben im Eluat Konzentrationen von herausgelösten, schädlichen Stoffen ergeben, die für den Einsatz als Dachbegrünungssubstrat und für vergleichbare Anwendungen unbedenklich sind.
• Vorteilhafterweise hat die Kupolofenschlacke eine dunkle, schwarzgraue bis olivgrüne Farbe, die der Farbe der Erde oder der am häufigsten eingesetzten Strukturstabilisatormittel, wie Lava oder Rostasche, sehr ähnlich ist. Damit lässt sich Kupolofenschlacke gut mit diesen Materialien kombinieren und wird auch unter Abnehmern Akzeptanz finden. Außerdem besitzt sie auf Grund ihrer Dunkelheit ein gutes Wärmeabsorptionsvermögen ähnlich dem vom Basalt, Blähton oder -schiefer oder anderen als Grundgerüst für ein Dachbegrünungssubstrat herkömmlich verwendeten Materialien.
• Das erfindungsgemäße Substrat enthält die Kupolofenschlacke in Form eines Granulats oder Gesteinsteilchen, die relativ aufwandsarm durch mechanische Aufbereitung der erstarrten Kupolofenschlacke, insbesondere durch Brechen und Sieben, gewonnen werden.
• Das erfindungsgemäße Holzgranulat oder Granulat aus Kupolofenschlacke wird vorzugsweise mit weiteren mineralischen Materialien, wie Lava, Bims, Ziegelsplitt, Schmelzkammergranulat aus der Steinkohlenverbrennung und/oder Rostasche vermischt, um das erfindungsgemäße Substrat zu bilden. Bei der Verwendung der Kupolofenschlacke wird so ein reines Mineralstoffgemisch erhalten, das vorzugsweise lediglich aus Recyclingschüttstoffen aufgebaut sein kann. Im Falle des Holzgranulats sind vorzugsweise außer diesem nur mineralische Stabilisatormaterialien, insbesondere wiedergewonnene und wiederverwertbare Recyclingschüttstoffe enthalten. Ein solches relativ nährstoffarmes Substrat eignet sich besonders gut für die ein- oder mehrschichtige extensive Dachbegrünung.
• Sollen auch anspruchsvollere Pflanzen gepflanzt werden, können organische Zuschlagstoffe als Nährstoffträger, z.B. Hornspäne, Blutmehl, organische Fasern etc., aber insbesondere wiedergewonnene Produkte bzw. Biomasse, bspw. Rindenhumus, kompostiertes Holz und/oder Grüngut und dgl., beigemischt werden, die zum Zwecke einer schnellen mikrobiellen Umsetzung einer Verwertung in dem Substrat zugeführt werden. Ein solches Substrat ist insbesondere für eine mehrschichtige extensive oder auch für eine intensive Dachbegrünung gut geeignet.
• Außerdem ist das erfindungsgemäße Substrat auch für Aufschüttungen auf Abstellschuppen ohne Dachabdichtung oder andere Anwendungen gut geeignet, insbesondere solche, bei denen kein Anschluss zum gewachsenen Erdboden besteht, wie dies bspw. bei Pflanzgefäßen, wie Kübeln, Containern oder Balkonkästen der Fall ist.
• Der Volumenanteil des Holzgranulats bzw. der Kupolofenschlacke im Verhältnis zu allen anderen mineralischen Stabilisatormitteln beträgt vorteilhafterweise zwischen 5 und 50 Volumenprozent, um die vorhandenen Rohstoffe ausreichend zu schonen, den organischen Anteil aber passend zu begrenzen. Vorzugsweise liegt er in einem Bereich zwischen 10 und 30 Vol%, bevorzugterweise um ca. 20 bis 25 Vol%. Das erfindungsgemäße Substrat kann auch sowohl Anteile des Holzgranulats als auch Anteile der Kupolofenschlacke enthalten.
• Um ausreichende Standfestigkeit der Pflanzen und die oben erwähnten Vorteile des Dachbegrünungssubstrats zu erhalten, sollten die Holz- bzw. Kupolofenschlackenteilchen eine Korngröße von maximal 30 mm haben. Vorzugsweise ist die Korngröße über einen Bereich zwischen 2 und 16 mm verteilt. Besonders bevorzugte Korngrößen betragen zwischen 5 und 12 mm.
• Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein bepflanzbarer Dachaufbau mit einer Dachhaut und einer über der Dachhaut angeordneten Schicht eines Dachbegrünungssubstrats geschaffen, wobei das Dachbegrünungssubstrat ein Grundgerüst aus Holzgranulat und/oder Kupolofenschlacke enthält, wie diese voranstehend beschrieben sind. Es kann ein ein- oder mehrschichtiger bepflanzbarer Dachaufbau für die Extensivbegrünung wie auch für die Intensivbegrünung geschaffen werden. Der bepflanzbare Dachaufbau weist die durch das Substrat vorgegebenen, oben erwähnten, vorteilhaften Eigenschaften auf.
• Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Pflanzgefäß, bspw. ein Container, Kübel, Balkonkasten oder dgl., geschaffen, das ebenfalls mit dem erfindungsgemäßen Substrat gefüllt ist, um eine Vegetation zu ermöglichen. Da solche Pflanzgefäße keine Verbindung zu dem gewachsenen Erdboden haben, lässt sich das erfindungsgemäße Substrat auch hier gut einsetzen, um Kultursubstrate, Pflanzenerde und dgl. zu ersetzen. Es wird auf die voranstehende Beschreibung der vorteilhaften Eigenschaften und Ausgestaltungen des Substrats verwiesen.
• Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Dachbegrünungssubstrats geschaffen, wobei erfindungsgemäß Holz, insbesondere Frischholz, durch Häckseln zu Holzgranulat der erforderlichen Kornform und -größe verarbeitet und/oder Kupolofenschlacke durch Brechen zu Granulatteilchen mechanisch aufbereitet wird. Das aufbereitete Holz und/oder die aufbereitete Kupolofenschlacke wird ferner gesiebt, um ein Holzgranulatkorn bzw. Kupolofenschlackenkorn mit vorbestimmter Größenverteilung zu erhalten. Das gesiebte Holzgranulat und/oder das Schlackengranulat wird anschließend unter Festlegung eines geeigneten Anteils mit mineralischen Materialien zur Bildung eines weitgehend strukturstabilen Grundgerüsts vermischt. Vorteilhafterweise können die verbleibenden Siebreste wie feine Holzspäne oder kleine, sandgroße Körner der Kupolofenschlacke zum Aufbau eines Kultur- oder Erdsubstrats insbesondere für Topf- und Containerkulturen, wie bspw. Zierpflanzen, Gemüsejungpflanzen oder Baumschul-Containerpflanzen, verwendet werden.
• Weitere vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus Unteransprüchen, der Zeichnung sowie der zugehörigen Beschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
• 1 einen einschichtigen bepflanzbaren Dachaufbau gemäß der Erfindung;
• 2a bis 2d Perspektivansichten erfindungsgemäßer Holzgranulatteilchen zum Aufbau eines stabilen Dachbegrünungssubstrats, in schematisierten, vereinfachten Darstellungen; und
• 3 einen erfindungsgemäßen Dachaufbau als Mehrschichtaufbau.
• In 1 ist auf schematisierte Weise ein Dachaufbau 1 in Form einer einschichtigen Dachbegrünung 2 veranschaulicht, die auf einer Dachhaut 3 eines Dachs angeordnet ist, das hier der Einfachheit wegen und zu Beispielszwecken als Flachdach ausgebildet ist. Die Dachbegrünung 2 ist insbesondere auch für ein Dach mit geringer Neigung gut verwendbar und kann auf einem Dach mit einem Gefälle bis zu etwa 40° Neigung aufgebracht sein, wobei gegebenenfalls geeignete Stützmittel als Rutschsicherung vorzusehen sind. Das hier veranschaulichte Dach weist in herkömmlicher Weise eine massive Deckenkonstruktion 4, z.B. aus Stahlbeton, auf, auf der eine als Ausgleichsschicht dienende Trennlage 6 aufliegt. Über der Trennlage 6 ist zwischen eine Dampfsperre 7 und einer Dampfdruckausgleichsschicht 8 eine Isolierschicht 9 zur Wärmedämmung vorgesehen. Eine die Dampfdruckausgleichsschicht 8 bedeckende Dichtungsbahn 11 dichtet die Deckenkonstruktion 4 wasserdicht ab.
• Oberhalb der Dachabdichtung 11 sind zwei Funktionsschichten der Dachbegrünung 2, nämlich eine Wurzelschutzlage 12 sowie eine Schutzschicht 13 angeordnet, die das erfindungsgemäße Substrat 14 tragen. Die Wurzelschutzlage 12 schützt die Dachhaut 3 gegen Perforierung durch Wurzeln, die das Substrat 14 und die Schutzschicht 13 durchdringen. Im Allgemeinen wird hierzu eine etwa 1 mm dicke PVC- oder Synthesekautschukfolie verwendet, die gegen chemische Ausscheidungen der Wurzel resistent ist und dem erheblichen mechanischen Druck, den die Wurzeln beim Wachstum entwickeln, widersteht. Die Wurzelschutzlage 12 kann zugleich als Wasseranstauwanne ausgebildet sein. Die optionale Schutzschicht 13 schützt die Wurzelschutzfolie 12 vor mechanischer Beschädigung, vor allem dann, wenn scharfkantiges Material, wie z.B. Blähschiefer, Lava oder dgl., in der Substratschicht 14 eingebaut ist.
• Auf der Schutzschicht 13 liegt unmittelbar das erfindungsgemäße Substrat 14 auf, das bei der hier veranschaulichten, weitgehend selbsterhaltenden und pflegelosen oder -armen Extensivbegrünung alleine die Tragschicht und Lebensgrundlage für hier lediglich angedeutete Pflanzen 16 bildet. Bei einer nur 2 cm starken Substratschicht ist bereits eine Begrünung mit einer Moos- und niedrigen Sedumgesellschaft möglich. Stärken von 5 bis 8 cm lassen neben einer Moosbegrünung auch höhere Sedum-, Gräser- und Kräuterarten zu. Im Allgemeinen beträgt die Stärke der Substratschicht nicht mehr als etwa 10 oder 20 cm.
• Das erfindungsgemäße Substrat 14 enthält in einer ersten bevorzugten Zusammensetzung ein weitgehend inertes stabiles Grundgerüst aus rein mineralischen Materialien sowie Holzgranulat 17 (vgl. 2a - 2c), das als weitere strukturstabilisierende Komponente beigemischt ist. Mineralische Materialien können aus Lava, Bims, Blähton oder -schiefer, Schaumglas, Sand, Ziegelsplit, Schlacken oder Rostaschen aus der Steinkohlen- oder Braunkohlenverbrennung und/oder auch aus Spezialkunststoffen ausgewählt sein. Sie werden in einer für das Substrat 14 geeigneten Form und Größe bereitgestellt und können je nach Bedarf in beliebiger Kombination miteinander eingesetzt werden. Wiederverwertbare Stoffe, wie bspw. Bruch aus Mauer- und Dachziegeln, sind vorzuziehen, um natürliche Rohstoffreserven zu schonen. Das bevorzugt aus Frischholz oder auch aus Abfallholz gefertigte Holzgranulat 17 dient hier als Surrogat für eines oder mehrere der mineralischen Komponenten und wird zu diesem Zweck mit einem Anteil von über 10 Vol%, vorzugsweise sogar über 20 Vol% beigegeben. Jedoch sollte trotz der Nährstoffarmut des Holzes dessen Anteil 50 Volk nicht übersteigen.
• Wie 2a bis 2d in vergrößerten und stark schematisierten Darstellungen zeigen, ist das Holzgranulat 17 durch Holzkörner oder -teilchen 18 gebildet, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren gehäckselt werden, um eine geeignete Korngestalt zu erhalten, und anschließend gesiebt werden, um bestimmte Körner mit der Größe zwischen 2 und 16 mm, vorzugsweise 5 bis 12 mm, auszuwählen. Bspw. können Körner verwendet werden, die im Wesentlichen in Draufsicht oval und etwas scharfkantig sind, ähnlich dem Korn 18a, bevorzugterweise solche Körner, die eine rechteckige oder quaderförmige Gestalt haben, wie die Körner 18b oder 18c, oder sogar Körner 18d, die langgezogen, spießartig gestaltet sind. Diese beispielhaft veranschaulichten Holzgranulatformen stellen neben einer hohen Struktur- und Lagerstabilität sowie Trittfestigkeit auch ein gutes Entmischungsverhalten des erfindungsgemäßen Substrats 16 sicher. Vorteilhaft ist auch die gute Wasserdurchlässigkeit und das niedrige Volumengewicht.
• In der Figur sind ferner beispielhaft einige Holzfasern angedeutet, wobei geschlossene Holzfaserabschnitte mit dem Bezugszeichen 19 versehen sind, während durch Zerkleinerung von Holz geöffnete Holzfaserstellen das Bezugszeichen 20 tragen. Wie zu sehen, haben die Holzkörner 18a-18d gemeinsam, dass deren Längserstreckung ungefähr mit der Längsrichtung der geschlossenen Holzfasern 19 zusammenfällt. Erfindungsgemäß wird dies beim Zerkleinern des Holzes durch geeignete Ausrichtung zwischen dem Holz und den dieses hackenden Messern erreicht. Wie bspw. anhand des Holzplättchens 18c ersichtlich, kann die Länge L mindestens zweimal so groß sein wie die Breite oder Höhe der Holzkörner 18. Um die Zersetzungsneigung niedrig zu halten, ist es wichtig, dass die im Wesentlichen parallel zu den Holzfasern 19 ausgerichteten Oberflächenbereiche 21, die geschlossene Holzfasern 19 enthalten, zusammengenommen wesentlich größer sind als Flächenbereiche 22, die im Wesentlichen quer zu den Holzfasern 19 verlaufen und offene Holzfasern 20 enthalten. Es ist ein Verhältnis von 2, 3 oder größer anzustreben. Dadurch wird ein mikrobieller Abbau auch ohne Zusatzmaßnahmen, wie bspw. evtl. Überzug mit Wachs oder Harz, wirksam verzögert.
• In einer weiteren bevorzugten Zusammensetzung enthält das erfindungsgemäße Substrat 14 ein weitgehend inertes stabiles Grundgerüst, das neben einem oder mehreren der im Zusammenhang mit Holzgranulat oben aufgeführten mineralischen Materialien auch ein aus Kupolofenschlacke gewonnenes strukturstabilisierendes Granulat enthält (nicht veranschaulicht). Die in Eisen- und Stahlgießereien als Abfallprodukt entstehende Kupolofenschlacke dient hier vorteilhafterweise als Ersatz für herkömmlich eingesetzte Schüttstoffe, wobei ein rein mineralisches Substrat 14 erhalten wird. Die Kupolofenschlackenschmelze wird bspw. in Schlackenpfannen gegossen und erstarrt dort zu einem kristallinen, mehr oder weniger porigen Gestein. Erfindungsgemäß wird die erstarrte Kupolofenschlacke gebrochen und durchgesiebt, um ein Gesteinskorn der gewünschten Form und Größe von bspw. 2 bis 16 mm, vorzugsweise 5 bis 12 mm, zu erhalten. Der Anteil liegt bspw. bei über 20 Vol%, bevorzugterweise sogar über 30 Vol%, wobei die Obergrenze wieder bei ungefähr 50% des Gesamtvolumens anzusetzen ist. Die festen, harten Granulatteilchen aus Kupolofenschlacke eignen sich sehr gut als Grundgerüst für Dachbegrünungssubstrate und erfüllen die an diese gestellten Anforderungen hinsichtlich der Standfestigkeit der Pflanzen, der Stabilität, Trittfestigkeit, Erosions- und Zersetzungsbeständigkeit und des Entmischungsverhaltens. Ferner ermöglichen sie, wegen einer zum Teil glatten Oberfläche, eine besonders wirksame Abführung überschüssigen Niederschlagwassers.
• Das erfindungsgemäße Substrat 14 kann auch sowohl einen Gehalt an Holzgranulat als auch an Kupolofenschlacke enthalten.
• In 1 ist lediglich ein Beispiel eines heutzutage häufig verwendeten Dachaufbaus 1 veranschaulicht. Selbstverständlich sind hier zahlreiche Modifikationen möglich. Der Dachaufbau 1 kann weitere Schichten enthalten, bspw. eine zusätzliche Trennlage zwischen dem Dachabdichtungsmaterial 11 und der Wurzelschutzfolie 12, wenn zwischen diesen eine chemische Unverträglichkeit zu befürchten ist. Es können auch einzelne der Dachaufbauschichten 6 bis 9 weggelassen sein. Bspw. kann das Substrat unter Zwischenlage eines Vlieses unmittelbar auf die Dachhaut aufgetragen werden. Im einfachsten Fall kann sogar auf die Wurzelschutzlage 12 und die Schutzschicht 13 verzichtet werden, so dass das erfindungsgemäße Substrat 14 direkt auf die Dachabdichtung 11 aufgebracht wird. Außerdem ist das Substrat auch für Aufschüttungen auf Abstellschuppen ohne Dachabdichtung und vergleichbare Anwendungen verwendbar.
• In der 3 ist ein zweischichtiger bepflanzter Dachaufbau 23 veranschaulicht, der sich ebenfalls für die Extensivbegrünung, jedoch neben Moosen auch die Pflanzung von Gräsern, Stauden und Zwerggehölzen kleiner und mittlerer Höhe ermöglicht. Er ist auch für die Intensivbegrünung geeignet. Der in 3 veranschaulichte Dachaufbau unterscheidet sich von demjenigen nach 1 im Wesentlichen dadurch, dass eine zusätzliche Drainageschicht 24 und eine Filterschicht 26 zwischen der Substratschicht 14 und der Schutzschicht 13 eingefügt sind. Die Schütthöhe der Schichten 24 und 14 beträgt mehr als 10 cm oder sogar mehr als 1 m. Die Drainageschicht 24 hat die Aufgabe, überflüssiges Wasser so schnell wie möglich zu den Dachabläufen abzuleiten. Sie ist von der Durchlässigkeit der Substratschicht 14 abhängig. Zur Drainage können bspw. Polystyrolplatten, Kunststoffdrainplatten oder leichte Granulatstoffe, wie z.B. Blähschiefer und Ziegelsplitt, eingesetzt werden. Erfindungsgemäß kann vorteilhafterweise aber auch Kupolofenschlackensplitt als Drainageschicht eingesetzt werden. Die Filterschicht 26 hat die Aufgabe, Feinanteile aus dem darüberliegenden Dachbegrünungssubstrat 14 zurückzuhalten, damit die darunterliegende Drainageschicht 24 über Jahre hinaus funktionsfähig bleibt und nicht zugeschlämmt wird. Es eignen sich Filtervliese in Form leichter Kunststoffgewebe, die über der Drainageschicht 24 lose verlegt werden können.
• Das in 3 verwendete erfindungsgemäße Substrat 14 kann die bereits im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Zusammensetzungen und Eigenschaften haben. Sollen jedoch anspruchsvollere Pflanzen 16 angepflanzt oder ausgesät werden, kann es ggfs. erforderlich sein, dem Substrat 14 organische Nährstoffträger beizugeben. Hierzu könnten geringe Anteile von allenfalls 10 bis 30 Vol% an organischen Materialien, wie Torf, Hornspäne, Blutmehl, organische Fasern oder dgl. beigemischt werden. Vorzugsweise werden ausschließlich wiederverwertbare organische Stoffe, z.B. Rindenhumus, Grünkompost oder Biomasse beigemischt. Hier können aber auch Holzsägemehl, Holzspäne und dgl. verwertet werden, wie sie bei der Herstellung erfindungsgemäßer Holzgranulate 17 anfallen. Diese feinkörnige Teilchen können aber vorteilhafterweise auch für Kultursubstrate und sonstige Pflanzenerden verwendet werden, bei denen keine hohen Ansprüche an die Stabilität und Setzungsresistenz gestellt werden. Gleiches gilt auch für kleine, sandkorngroße Gesteinteilchen, die beim Brechen und Sieben der Kopulofenschlacke entstehen; auch diese sind in Kultursubstraten weiter verwertbar. Somit können auf eine besonders effektive Weise scheinbare Abfallstoffe nahezu restlos genutzt werden.
• Ein Dachbegrünungssubstrat 14 für einen bepflanzbaren Dachaufbau 1, 23 weist ein inertes stabiles Grundgerüst aus mineralischen Schüttstoffen, wie Lava, Bims, Blähton, Blähschiefer, Ziegelsplitt und dgl., auf. Als weiterer strukturstabilisierender Zuschlagstoff ist ein Granulat aus Holz und/oder Kopulofenschlacke beigegeben. Frischholz bzw. erstarrte Kopulofenschlacke wird speziell aufbereitet, um Körner der für Dachbegrünungssubstrate gewünschten Größe und Form zu erhalten. Das erfindungsgemäße Substrat 14 ist sehr 1agerungs- und strukturstabil, erosionsbeständig und abriebfest. Auch sein relativ geringes Gewicht, gutes Entmischungsverhalten und seine hohe Wasserdurchlässigkeit machen es für extensive und intensive Dachbegrünungen sehr geeignet. Durch die neuartigen Substratkomponenten werden begrenzt vorhandene Rohstoffreserven geschont und scheinbar wertlose Abfallstoffe effektiv weiterverwertet.

Claims (23)

1. Dachbegrünungssubstrat (14), insbesondere für einen bepflanzbaren Dachaufbau (1, 23), mit einem weitgehend strukturstabilen Grundgerüst, das Holzgranulat (17) enthält.
2. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Holzgranulat (17) aus gehäckseltem Frischholz oder nicht kompostiertem Abfallholz hergestellt ist.
3. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Holzgranulat (17) Holzteilchen (18a, 18b, 18c, 18d) enthält, die eine im Wesentlichen rechteckige oder quaderförmige Gestalt aufweisen.
4. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Holzgranulat (17) durch längliche Holzteilchen (18a, 18b, 18c, 18d) gebildet ist, deren Abmessungen in Längsrichtung der Holzfasern (19) größer ist als die Abmessungen quer zu den Holzfasern (19).
5. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe derjenigen Oberflächenbereiche (21) der Holzgranulatteilchen (18), die im Wesentlichen parallel zu der Ausrichtung der Holzfasern (19) verlaufen, ein Vielfaches der Summe derjenigen Flächenabschnitte (22) beträgt, die im Wesentlichen quer zu der Ausrichtung der Holzfasern (19) verlaufen.
6. Dachbegrünungssubstrat (14) für einen bepflanzbaren Dachaufbau (1, 23) mit einem weitgehend formstabilen Grundgerüst, das Kopulofenschlacke enthält.
7. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopulofenschlacke in Form von Granulatkörnern enthalten ist, die durch mechanische Aufarbeitung der erstarrten Kopulofenschlacke gewonnen werden.
8. Dachbegrünungssubstrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das strukturstabile Grundgerüst nur mineralische Materialien, vorzugsweise Lava, Bims, Ziegelsplitt und/oder Rostasche, sowie ein Granulat aus Holz (17) und/oder aus Kopulofenschlacke als weiteres Stabilisatormittel enthält.
9. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner organische Zuschlagsmaterialen als Humuslieferanten und Nährstoffträger enthält.
10. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Zuschlagsmaterialien ausschließlich durch wiederverwertbare Stoffe, vorzugsweise Kompost aus Rinde, Holz und/oder Grüngut, gebildet sind.
11. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass es für die extensive Dachbegrünung vorgesehen ist.
12. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass es für die einschichtige Dachbegrünung vorgesehen ist.
13. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass es für eine mehrschichtige Dachbegrünung vorgesehen ist.
14. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass es für die intensive Dachbegrünung vorgesehen ist.
15. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngröße des Holzgranulats (17) bzw. des Kopulofenschlackengranulats weniger als 30 mm vorzugsweise zwischen 2 und 16 mm, beträgt und am meisten bevorzugt in dem Bereich zwischen 5 und 12 mm liegt.
16. Dachbegrünungssubstrat nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Holzgranulats (17) bzw. der Kopulofenschlacke zwischen 5 und 50 Volumenprozent beträgt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10 und 30 Volumenprozent liegt.
17. Bepflanzbarer Dachaufbau (1, 23) mit einer Dachhaut (3) und einer über der Dachhaut (3) angeordneten Schicht eines Dachbegrünungssubstrats (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
18. Dachaufbau nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass über der Dachhaut (3) wenigstens eine der Dachbegrünung dienende Funktionsschicht (12, 13) angeordnet ist, auf der das Dachbegrünungssubstrat (14) aufgetragen ist.
19. Pflanzgefäß mit einem darin eingefüllten Substrat (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
20. Verfahren zur Herstellung eines Dachbegrünungssubstrats (14), zu dem die Schritte gehören: Zerkleinerung von Holz, um Holzgranulat (17) einer gewünschten Form zu schaffen, Siebung des Holzgranulats (17), um ein Holzgranulatkorn (18) vorbestimmter Größe zu erhalten, und Vermischung der Holzgranulatteilchen (18) mit mineralischen Materialien, um ein weitgehend strukturstabiles Grundgerüst zu schaffen.
21. Verfahren zur Herstellung eines Dachbegrünungssubstrats (14), zu dem die Schritte gehören: Aufbereitung erstarrter Kopulofenschlacke, um ein Granulat gewünschter Form zu erhalten, Sieben des Granulats, um Granulatteilchen vorbestimmter Korngröße abzusondern, und Vermischung der abgesonderten Granulatteilchen mit weiteren mineralischen Materialien, um ein weitgehend strukturstabiles Grundgerüst zu schaffen.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei dem Grundgerüst organische Zuschlagstoffe, insbesondere kompostierte Materialien beigemischt werden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei die ausgesiebten Reststoffteilchen aus Holz und/oder Kupolofenschlacke, die eine vorbestimmte Mindestgröße unterschreiten, zum Aufbau von Kultur- oder Erdsubstraten, insbesondere für Topf- und Containerkulturen, verwendet werden.