Eine Untersuchung von begrünten Dächern zur Verringerung der Luftverschmutzung mit besonderem Bezug auf Teheran, Iran Dissertation

Words: 19263
Topic: Luftverschmutzung

Abstrakt

Viele Untersuchungen über den Einsatz begrünter Dächer als Technologien zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung haben gezeigt, dass ein signifikanter Zusammenhang zwischen begrünten Dächern und der Bekämpfung der Umweltverschmutzung besteht. Diese Untersuchung konzentriert sich auf die Verwendung von Gründächern zur Verringerung der Luftverschmutzung, wenn sie auf konventionellen Dächern von Gebäuden in vielen Teilen der heutigen Welt nachgerüstet werden.

Die Studie stützt sich auf die Erfahrungen, die bei der Nachrüstung von Gründächern auf Gebäuden in städtischen Gebieten gemacht wurden, in denen nur wenig Platz für herkömmliche Gärten zur Verfügung steht. Die Studie untersucht daher die Verwendung von Gründächern als Maßnahmen zur Verringerung der Luftverschmutzung mit besonderem Bezug auf Teheran, Iran.

Darüber hinaus fasst die aktuelle Studie Informationen aus der Literaturrecherche über die Geschichte der Dachbegrünung und die verschiedenen Arten von Gründächern zusammen. Weitere Untersuchungen befassen sich mit den Vorteilen für die Umwelt, die sich aus der Verwendung von Gründächern aus verschiedenen Blickwinkeln ergeben, sowie mit den Grenzen von Gründächern als Technologien zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung.

In dem Papier werden auch Fallstudien von Gründächern untersucht und die Kosten-Nutzen-Analyse von Gründächern in Bezug auf die Energie und die Luftqualität eines Gründachs modelliert. Das Modell bietet einen Leitfaden für die Installationskosten und die Energieeinsparungen durch ein Gründach. Eine weitere Untersuchung über die Auswirkungen der Verringerung der Luftverschmutzung auf die Umwelt am Beispiel von Teheran bildete die Grundlage der Untersuchung.

Die Studie gipfelte in einer externen und internen Analyse des IKIA, des vorgeschlagenen Standorts für die Flughafenanlage. Darüber hinaus konzentrierte sich die Studie auf den Energieverbrauch, um die chemischen Prozesse des CO2-Kreislaufs, kohlenstoffbezogene Emissionen und andere umweltschädliche Emissionen zu verstehen.

Eine Regional- und Standortanalyse des vorgeschlagenen Standorts lieferte zahlreiche Informationen über die vorherrschenden klimatischen Bedingungen am vorgeschlagenen Standort für den Flughafenbau. Im Rahmen dieser Studie wurden auch die Wetterbedingungen, die Luftströmungsgeschwindigkeit und die vorherrschenden Windrichtungen an dem für den Bau eines Flughafens vorgesehenen Standort ermittelt.

Andererseits werden die Luftverschmutzung, die verschiedenen Pflanzenarten, die in Wüsten- und Halbwüstengebieten gedeihen, der Kohlenstoff-Fußabdruck, der durch die Luftverschmutzung in dem vorgeschlagenen Gebiet entsteht, und die voraussichtlichen Vorteile der Dachbegrünung als Technologie zur Bekämpfung der Luftverschmutzung untersucht.

Ziele

Zielsetzungen

Die Ziele der Studie waren:

Das Hauptziel der Studie ist die Untersuchung der Methoden, die bei begrünten Dächern zur Verringerung der Luftverschmutzung eingesetzt werden, unter besonderer Berücksichtigung von Teheran, Iran.

Ziel der Untersuchung ist es daher, die grundlegenden Informationen über das Konzept der Dachbegrünung zu erforschen und die Forschungsfragen zu den verschiedenen Eigenschaften von Gründächern, zu den Methoden, die für den Bau von Gründächern verwendet werden, und zu den sich daraus ergebenden Vorteilen von Gründächern zu beantworten.

Die Studie liefert detaillierte Informationen über Gründächer, insbesondere für Interessenten aus dem privaten oder öffentlichen Sektor, um die richtige Wahl bei der Auswahl eines Gründachs mit spezifischen Designmerkmalen für spezifische Endnutzerbedürfnisse zu treffen. Die Studie bildet eine Grundlage, auf der jeder Interessent ein Gründach auswählen kann.

In der Regel kann jeder Interessent ein Gründach aus einer der beiden Optionen auswählen. Zu diesen Optionen gehören intensive Gründächer und extensive Gründächer. Andererseits bildet die Methode die Grundlage, auf der man die Vorteile einer Dachbegrünung in Teheran und speziell in der Stadt IKIA ermitteln kann.

Darüber hinaus würde die Methode auch die Grundlage bilden, um das Entwicklungstempo eines Pilotprojekts des Verkehrsministeriums zur Dachbegrünung in der Imam Khomeini Airport City, dem Schwerpunktbereich, zu erhöhen. Historisch gesehen gibt es begrünte Dächer schon seit der Antike, und archäologische Beweise zeigen, dass ihre Existenz bis in die babylonische Zeit zurückreicht.

Zu dieser Zeit wurde eine Reihe von Gründächern mit unterschiedlichen Zielsetzungen entworfen, wobei viele von ihnen eine große ästhetische Bedeutung hatten. Darüber hinaus sollte die Dachbegrünung den Ansichten der Philosophen, dem Ansehen und der Wertschätzung von Königen und hoch angesehenen Personen in den Gesellschaften des Nahen Ostens gerecht werden.

Doch erst in der heutigen Zeit haben die verborgenen Vorteile von Gründächern die Notwendigkeit verstärkt, sich mit ihrer Konstruktion zu befassen. Diese Vorteile wurden mit neuen und aufkommenden Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel deutlicher, vor allem aufgrund verschiedener Aktivitäten, die zu Luftverschmutzung führen.

Das hat Regierungen und Einzelpersonen in der jüngsten Vergangenheit dazu veranlasst, die Bedeutung von Gründächern als Mechanismen zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung auf herkömmlichen Dächern zu erkennen.

Literaturübersicht

Die Geschichte der Dachbegrünung geht auf viele Jahrhunderte zurück. Diese Untersuchung zeigt, dass die verschiedenen Arten von Gründächern, die in verschiedenen Regionen der Welt errichtet wurden, viele Jahrhunderte zurückreichen. Diese Dächer reichen von gewöhnlichen braunen Dächern bis hin zu Gründächern. Zu den Regionen mit dokumentarischen Belegen für begrünte Dächer gehören die skandinavischen Länder und viele Teile des europäischen Kontinents.

Die Deutschen waren jedoch 1960 die ersten, die neue Formen von Gründächern entwickelten. Damals sollte die Dachbegrünung Touristen anlocken und die Luftverschmutzung mindernd wirken. Die Forschung zeigt, dass es zwei Kategorien von Gründächern gibt. Dazu gehören die intensive und die extensive Dachbegrünung. Jede der beiden Arten von Gründächern hat spezifische und einzigartige Eigenschaften, die sie für bestimmte Umgebungen besser geeignet machen.

Die in diesem Papier durchgeführte Literaturrecherche beschreibt spezifische und allgemeine Methoden zur Integration von Gründächern in konventionelle Dächer. Darüber hinaus bilden unterschiedliche Bauweisen, unterschiedliche Materialanforderungen sowie Wartungs- und Betriebsanforderungen von Gründachsystemen einen wesentlichen Teil der Studie.

Die Methodik der Studie ist eine Literaturübersicht, die auch eine qualitative Studie über Gründachsysteme ist. Andererseits basiert die quantitative Studie in diesem Papier auf einer Dokumentenanalyse über das Gebiet um Teheran, Iran. Ziel ist es, den Einsatz von Gründächern zur Verringerung der Luftverschmutzung unter besonderer Berücksichtigung von Teheran, Iran, zu untersuchen.

Geschichte der Dachbegrünung

Die moderne Dachbegrünung ist ein Konzept, das seinen Ursprung vor vielen Jahrhunderten hatte, als in vielen Teilen Europas mit dem Bau von Gründächern begonnen wurde. Laut Basset al. (2003) waren Gründächer vor allem in den nordskandinavischen Ländern verbreitet, wobei das erste moderne Gründach 1960 in Deutschland entwickelt wurde.

Erst danach, so Grant et al. (2003), “breiteten sich die Entwicklungstendenzen für Gründächer auf andere Länder in Europa und den USA aus”, S.2. Basset al. (2003) und Grant (2006) schlagen eine gemeinsame Grundlage vor, um das Argument zu stützen, dass Gründächer aus ästhetischen Gründen gebaut wurden, bevor spätere Entwicklungen dazu dienten, das Problem der Umweltverschmutzung anzugehen.

Mehrere Autoren haben den Ursprung und die Bedeutung von Gründächern sowohl in der Geschichte als auch in der modernen Welt untersucht. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass begrünte Dächer eine Geschichte haben, die viele Jahrhunderte zurückreicht. Um der Wertschätzung der Könige in der Vergangenheit gerecht zu werden, haben viele Menschen Gründächer errichtet. Damals gab es noch keine Notwendigkeit, die CO2-Emissionen in die Umwelt zu kontrollieren.

Zu den versteckten Vorteilen der Dachbegrünung gehören laut Studien von Grant, Engleback, Nicholson, Gedge, Frith und Harvey (2003) die Fähigkeit eines Gründachs, das abfließende Wasser zu kontrollieren und die umweltschädlichen Auswirkungen der CO2-Emissionen zu mindern. Oberndorfer, Lundholm, Bass, Coffman, Doshi, Dunnett, Gaffin, Köhler, Liuk und Rowe (2007) haben ebenfalls ähnliche Fakten festgestellt.

Andererseits haben das Victoria Transport Policy Institut (2011), Grant et al. (2003) und Gedge & Kadas (2004) zusätzlich darauf hingewiesen, dass die immer kleiner werdenden Flächen ein weiterer Grund für die Entwicklung von Gründächern in vielen Teilen der Welt und insbesondere in Teheran, Iran, sind. Studien von Gedge und Kadas (2004) deuten darauf hin, dass die Verwendung von Gründächern teilweise auf die zunehmende Bevölkerungsdichte in städtischen Gebieten zurückzuführen ist.

Andererseits sind die Umweltverschmutzung und die daraus resultierenden Auswirkungen auf die Umwelt und den globalen Klimawandel weitere Faktoren, die dazu beitragen. Über die Geschichte der Dachbegrünung haben nicht viele Autoren geschrieben. Einige Autoren haben jedoch einige Beispiele für die Geschichte der Dachbegrünung angeführt, darunter die begrünten Dächer der rumänischen Stätten von Herculaneum und die hängenden Gärten von Babylon (Basset al, (2003)), die zeigen, dass die Dachbegrünung in verschiedenen Teilen der Welt schon vor Jahrhunderten gedieh.

Darüber hinaus zeigen diese Studien auch andere Gebiete mit archäologischen Beweisen, die auf die frühere Existenz von Gründächern hinweisen, wie z. B. die schottische Insel mit architektonischen Entwürfen, die sich um erdüberdachte Hütten und mit Pech gedeckte Dächer drehen, und der amerikanische Mittelwesten mit Gründächern aus Torf (Grant et al, 2003).

Abb. 1, Grant, 2010

Eines der herausragenden Beispiele für begrünte Dächer, das einen wesentlichen Beitrag zu den modernen Gründächern geleistet hat, war das Hängedach der Semiramisianer. Diese Dächer gehören zu den Sieben Weltwundern. Andererseits sind die modernen Gründächer die überzeugendsten Nachbildungen der Sieben Weltwunder mit vielen Merkmalen und Vorteilen, die sich aus dem komplexen Design und der Bauweise ergeben.

Zu den weiteren Vorteilen von Gründächern gehören die Dächer, die nicht nur als Touristenattraktion dienen, sondern auch die umweltschädigenden Auswirkungen von CO2 abmildern (Basset al, (2003). Die Art der für den Bau eines Gründachs verwendeten Komponenten bestimmt die Art der auf einem Gründach angebauten Vegetation.

Zu den Materialien, die bei der Konstruktion eines Gründachs verwendet werden, gehören Abdichtungsmaterialien, der Untergrund für die Pflanzen, die Betonsteine, die für die Entwässerungsmuster verwendet werden, und die Filtermuster der Dächer. Diese und andere Merkmale sind laut Rosenfeld, Akbari, Bretz, Fishman, Kurn, Sailor, Taha (1995) die zusätzlichen Merkmale, die zur Definition eines Gründachs verwendet werden. Darüber hinaus sind die bei der Planung und Entwicklung angewandten Normen ein wichtiger Aspekt, der berücksichtigt werden muss.

Begrünte Dächer

Liu & Minor (2005) und Liu (2004) definieren ein begrüntes Dach als eine Architektur, die auf einem Gebäude mit einer Vielzahl von Pflanzen errichtet wird, um den ästhetischen Ansprüchen verschiedener Menschen gerecht zu werden. Darüber hinaus werden begrünte Dächer absichtlich so konstruiert, dass sie den Erfordernissen des Umweltschutzes, wie z. B. der Luftreinhaltung, gerecht werden, neben einer Reihe anderer Vorteile, die sich aus ihrer Nutzung ergeben.

Begrünte Dächer lassen sich in intensive Gründächer, halbintensive Gründächer und extensive Gründächer einteilen. Diese Kategorien richten sich nach dem Zweck der Dachbegrünung, der Art des Substrats, den Kostenvorteilen der Dachbegrünung, den Wartungsanforderungen und dem Nutzen für den Umweltschutz (Grant et al., 2003).

Forschungen über einige der Vorteile von Gründächern zeigen, dass diese Dächer ein großes Potenzial als Mechanismen zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung haben, da sie die Energieleistung eines Gebäudes verbessern, die Luftqualität innerhalb und außerhalb des Gebäudes verbessern und insbesondere in städtischen Gebieten für eine bessere Wasserqualität sorgen können.

Ein weiterer Vorteil ist die Fähigkeit, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu absorbieren, was einen Mechanismus zur Kontrolle des Kohlenstoffhaushalts darstellt (Villarreal, Semadeni-Davies & Bengtsson, 2004).Villarreal et al, (2004). Viele Autoren sind sich einig, dass Umweltaspekte, insbesondere die Luftreinhaltung, ein wesentlicher Vorteil der Dachbegrünung von Gebäuden sind.

Trumper, Bertzky, Dickson, van der Heijden, Jenkins und Manning (2009) haben wissenschaftliche Beweise vorgelegt, die darauf hindeuten, dass die Freisetzung großer Mengen von CO2 in die Atmosphäre infolge industrieller Tätigkeiten eine der Hauptquellen der Luftverschmutzung ist. Wissenschaftliche Erkenntnisse zeigen, dass dieses Problem heute in vielen Teilen der Welt vorherrscht.

Trumper, Bertzky, Dickson, van der Heijden, Jenkins und Manning (2009) kamen in ihren Studien zu dem Schluss, dass die Freisetzung großer Mengen CO2 in die Umwelt die Hauptursache für den Klimawandel und die Treibhausgaseffekte ist. Schätzungen zeigen, dass das Zehnfache und mehr an CO2, das jedes Jahr in die Umwelt freigesetzt wird, auf Luftverschmutzungsaktivitäten zurückzuführen ist.

Die Schuld an den Hauptverursachern von CO2 wurde zwischen den Entwicklungsländern und den Industrieländern ausgetauscht. Die Industrieländer machen die Entwicklungsländer für die schlechten und unausgereiften Technologien verantwortlich, die in den Entwicklungsländern eingesetzt werden. Auf der anderen Seite vertreten die Entwicklungsländer die Ansicht, dass die Industrieländer die Hauptverursacher von CO2 sind.

Während die Wut und die Debatte weitergehen, sind die Auswirkungen der Treibhausgase zu spüren (Trumper, Bertzky, Dickson, van der Heijden, Jenkins&Manning, 2009). Die Notwendigkeit eines Mechanismus zur Kontrolle der Umweltverschmutzung in beiden Situationen zwingt zur Verwendung von Gründachsystemen.

Untersuchungen zu den Hauptquellen von CO2, dem Hauptverursacher der Treibhausgaseffekte, zeigen, dass Industrie- und Entwicklungsländer mit ihren unterschiedlichen Produktionskapazitäten einen erheblichen Beitrag leisten. Die Entwicklungsländer sind mit einem exponentiellen Bevölkerungswachstum und einer raschen Industrialisierung konfrontiert, wie China, Brasilien, Iran und viele andere.

Hinzu kommt, dass die Entwicklungsländer in ihrem Bestreben, sich zu industrialisieren und auf dem Weltmarkt konkurrenzfähig zu sein, unausgereifte Technologien einsetzen. Dies hat den Bedarf an begrünten Dächern als Technologien zur Verringerung der Luftverschmutzung weiter verstärkt. Um die CO2-Emissionen und die daraus resultierenden Auswirkungen so gering wie möglich zu halten, gibt es verschiedene Strategien und Maßnahmen, zu denen auch der Einsatz von Gründachsystemen gehört.

Zu den weiteren Maßnahmen gehören die Formulierung von Treibhausgasstrategien durch die Regierungen, der Einsatz von Umweltmanagementmethoden und andere Methoden, wie z. B. der Bau von Gründächern auf Gebäuden. Weitere Methoden sind der Einsatz von Kohlenstoffabscheidungsmethoden und sauberen Technologien, die einen wichtigen Beitrag zu Kohlenstoffmanagementstrategien leisten.

Jede dieser Technologien hat sich in erheblichem Maße als erfolgreich erwiesen, was ihre Verwendung als Mechanismen zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung verstärkt. Eine der Technologien, die sich sowohl in der Theorie als auch in der Praxis als erfolgreich erwiesen hat, ist jedoch der Bau von Gründächern auf konventionellen Dächern. Dies sind Fakten, die von verschiedenen Autoren (Trumper et al., 2009; Grant et al., 2003; Wong, Chen, Ong & Sia, 2003) bestätigt werden.

Verschiedene Arten von Gründächern

Wie bereits kurz erwähnt, werden Gründächer in extensive und intensive Begrünungskategorien unterteilt. Nach Ong und Sia (2003) betrachten viele Autoren Gründächer aus unterschiedlichen Blickwinkeln, je nach dem Ziel des Baus eines Gründachs und seinem Anwendungsbereich. Die folgende Studie gibt einen Überblick über die Literatur zu den verschiedenen Arten von Gründächern und den mit jeder Art von Gründach verbundenen Vorteilen.

Extensiv begrünte Dächer

Ong und Sia (2003) betrachten extensive Dachbegrünungen als eine Technologie, die eine Reihe von Vorteilen für den Endnutzer und die Umwelt im Allgemeinen bietet. Diese Vorteile kommen also sowohl den öffentlichen als auch den privaten Nutzern zugute. Die öffentlichen Vorteile haben potenzielle Auswirkungen als Methoden zur Verringerung der Luftverschmutzung, während die privaten Vorteile ästhetischer Natur sind.

Zu den weiteren Vorteilen, die mit der Umwelt in Verbindung gebracht werden, gehören die Verbesserung der Luftqualität, eine weitreichende biologische Vielfalt und die Aufwertung von Landschaftsansichten. Andererseits verbinden Grant et al. (2003) diese Vorteile mit der Umwelt, wobei der Schwerpunkt auf der Fähigkeit zur Kohlenstoffreduzierung liegt. Daher ist es wichtig, einige der Eigenschaften von Gründächern zu untersuchen.

Wark, Christopher, Wark&Wendy (2003) stellten fest, dass Substrate mit hoher Porosität zu den Merkmalen extensiver Gründächer gehören. Weitere Berechnungen zeigen, dass sich die Substrattypen bis in eine Tiefe von 2 cm bis 20 cm erstrecken (Grant et al, 2003). Die Regenwasseraufnahmekapazität eines extensiv begrünten Daches beträgt 75 % des auftreffenden Regenwassers.

Darüber hinaus haben extensiv begrünte Dächer eine Wasserrückhaltekapazität von etwa 25 % des auf sie fallenden Regenwassers, wenn sie über einen Zeitraum von 2 Monaten untersucht werden. Intensiv begrünte Dächer hingegen haben eine Wasseraufnahmekapazität von 60 % des auf sie fallenden Regenwassers gezeigt.

Andererseits stellten Wark, Christopher, Wark und Wendy (2003) später fest, dass für extensive Gründächer, die auf dem Dach errichtet werden, ein Installationswinkel von 33 % zur horizontalen Ebene erforderlich ist. Ein wichtiges Merkmal eines extensiv begrünten Daches sind seine Nachrüstungseigenschaften. Die Nachrüstungseigenschaften eines extensiven Gründachs bestehen darin, dass das Dach keine zusätzliche strukturelle Unterstützung benötigt.

Andererseits weisen die Ergebnisse von Grant et al. (2003) und Wark, Christopher, Wark und Wendy (2003) darauf hin, dass extensive Gründächer im Vergleich zu anderen Arten von Gründächern ein geringes Gewicht haben. Die Ergebnisse von Wark, Christopher, Wark und Wendy (2003) und Villarreal, Semadeni-Davies und Bengtsson (2004) deuten jedoch darauf hin, dass extensiv begrünte Dächer wenig oder gar keine Bewässerung benötigen, damit die Vegetation auf ihnen gedeihen kann.

In der Regel ist dies zum Teil auf die Wasseraufnahmefähigkeit der Dachbegrünung und die trockenheitsresistente Vegetation auf den Dächern zurückzuführen. Das Substrat von extensiven Gründächern hat eine hohe Porosität, ist leicht und weist eine geringe organische Zusammensetzung auf. Gut geplante und ausgeführte extensive Gründächer haben eine hohe Regenwasserrückhaltekapazität von 50 % des anfallenden Regenwassers.

Aus einer detaillierten Studie von Villarreal und Bengtsson (2005) geht hervor, dass ein 50 mm tiefes Kiesbett, das 50 Liter Regenwasser pro Quadratmeter begrünter Dachfläche aufnimmt, einem extensiv begrünten Dach eine Wasserrückhaltekapazität von 50 % des anfallenden Regenwassers verleiht. Dies gilt auch in Anbetracht der Tatsache, dass in dem betrachteten Zeitraum an diesem Ort 100 mm Niederschlag fielen (Grant et al, 2003).

Nach allgemeinem Wissen stammen die 100 mm Wasser von einem Regenmesser. Ein Regenmesser ist eine Skala, die von Meteorologen verwendet wird, um den numerischen Wert der Regenmenge zu bestimmen, die in einem bestimmten Gebiet fällt. Der Regenmesser ist in mm geeicht, von dem aus über einen bestimmten Zeitraum hinweg Messwerte entnommen und aufgezeichnet werden. Nach und nach werden die Aufzeichnungen analysiert, um die tatsächlich geschätzte Regenmenge zu ermitteln, die in einem bestimmten Gebiet fällt.

Eine detaillierte Analyse der Regenwassermessungen und -auswertungen würde den Rahmen dieser Studie sprengen. Aus wirtschaftlicher Sicht sind extensiv begrünte Dächer vergleichsweise kostengünstiger in der Unterhaltung. Weitere Vorteile sind die niedrigeren Baukosten, da extensive Gründächer in einschichtiger Bauweise ausgeführt werden.

Andererseits erfordern extensive Gründächer geringe Mäh- und Unkrautbekämpfungsmaßnahmen und können zusätzliche Gewichte aufnehmen. Diese Gewichte liegen zwischen 70 und 170 kg pro Quadratmeter der begrünten Dachfläche (VanWoert, Rowe, Andresen, Rugh, Fernandez, R. T. & Xiao, 2005).

Aus der “Perspektive der Pflanzengemeinschaft, die auf extensiven Gründächern wächst, ist es wichtig zu beachten, dass trockenheitstolerante Pflanzen die beste Wahl für extensive Gründächer sind” (Grant, et al 2003). Ein Querschnittsprofil des Gründachs ist in Abbildung 2 unten dargestellt.

Abb. 2, Grant, 2003.

Studien von Toronto and Region Conservation (2006) und The Green Roof Code (2011) haben gezeigt, dass die Bodenanforderungen für ein Gründach, das wachsende Medium, im Vergleich zu natürlichen Böden weniger dicht sein sollten. Natürliche Böden sind daher viel dichter.

Eine vergleichende Analyse des in den extensiven Dachsystemen verwendeten Bodens mit natürlichen Böden zeigt, dass das Gewicht des Pflanzmaterials für ein extensives Dach zwischen 10 und 25 Pfund pro Quadratmeter liegt, verglichen mit natürlichen Böden, die bei ähnlicher Größe 100 Pfund wiegen. Der Gewichtsfaktor ist ein Vorteil für extensive Gründächer, da sie auf konventionellen Dächern ohne jegliche Verstärkung nachgerüstet werden können.

Eine detaillierte Untersuchung des oben beschriebenen extensiven Gründachs zeigt, dass das Dach aus einem Container, einer Filterschicht, einem Stahldock am Boden der Struktur, einem Isoliermechanismus, einer Schutzschicht zwischen einer Membran und einer Drainageschicht besteht.

Mehrere Studien von Theodosiou (2003) haben gezeigt, dass extensive Gründächer trockenheitsresistente Pflanzen beherbergen können, wie an anderer Stelle in dieser Studie erwähnt. Viele der Pflanzenarten, die auf extensiv begrünten Dächern angebaut werden, gehören zu den Wiesenpflanzen. Dazu gehören Kräuter, Rasenpflanzen und die Pflanzenfamilie der Sedumgewächse (Theodosiou, 2003).

Ein weiteres Element des extensiven Gründachsystems ist die Filtratschicht. Nach Takebayashi und Moriyama (2007) besteht die Funktion der Filtratschicht darin, wichtige Bestandteile aufzufangen und zu bewahren und zu verhindern, dass Wurzeln der wachsenden Pflanzen in das Dach eindringen und das darunter liegende Dach beschädigen (Wark & Wark, 2003).

Die Schutzschicht verhindert, dass Chemikalien und Wasser in das darunter liegende Dach eindringen. Tieferes Eindringen kann dazu führen, dass das Dach durch Sickerwasser feucht wird. Andererseits ist die Drainageschicht eine weitere Komponente, die Teil der Struktur des extensiven Gründachs ist. Die Drainageschicht dient dazu, überschüssiges Wasser, das nicht vom gesamten Gründachsystem aufgenommen wurde, abzuleiten.

Nach Takebayashi und Moriyama (2007) müssen bei der Gestaltung eines extensiven Gründachsystems verschiedene Merkmale berücksichtigt werden. Dazu gehören die Schutz-, Membran- und Schutzschichten, wie in Abbildung 3 oben dargestellt. Gemäß dem Entwurf steht das Gründach auf Stahlrollen mit unterschiedlichen Funktionen.

Stahlrollen bieten die Flexibilität, das Gründachsystem entsprechend den Anforderungen der Nutzer und der Verlegeanleitung zu bewegen. Darüber hinaus stellen die in die Konstruktion eines Gründachsystems integrierten Stahlrollen den Kontakt mit dem herkömmlichen Dach her, auf dem das gesamte Dachsystem ruht. Dadurch bietet das Gründach zusätzliche Funktionalitäten und andere Vorteile (Mentens, Raes & Hermy, 2005).

Ein weiteres herausragendes Merkmal des in Abbildung 3 dargestellten Gründachsystems ist der Stahlcontainer. Der Container nimmt alle Materialien auf, die für den Bau des gesamten Gründachsystems verwendet werden, was sich in der praktischen Anwendung der für den Bau verwendeten Dachkomponenten gezeigt hat (Mentens, Raes und Hermy, 2005).

Die Gesamtstruktur besteht also aus Pflanzen, Pflanzsubstrat, Pflanzgefäß, Filterschicht, Drainageschicht, Schutzschicht, Membran, Isolierung und Stahldach. Die Notwendigkeit, extensive Gründächer zu verwenden, ergibt sich aus den Vorteilen, die sich aus ihrer Verwendung auf konventionellen Dächern ergeben.

Daher ist es wichtig, eine fundierte Entscheidung über die Wahl eines Gründachs zu treffen, die auf den an anderer Stelle erörterten Vorteilen beruht. Darüber hinaus sind die Flexibilität der Verwendung dieser Gründächer auf verschiedenen Arten von konventionellen Dächern und die Art der darauf angebauten Pflanzen zusätzliche Überlegungen, die anzustellen sind.

Ein herausragendes Merkmal eines extensiv begrünten Daches ist, dass es nur wenig oder gar keine Bewässerung benötigt, wodurch es für Halbwüsten und Wüsten geeignet ist. Darüber hinaus erfordert die Installation eines Gründachs eine Hintergrundfläche, die den Anforderungen eines extensiven Gründachs entspricht. Die technischen Details und die Materialanforderungen für extensive Gründächer hängen von dem Ort ab, an dem das Dach errichtet werden soll.

Andererseits spielen gestalterische Überlegungen eine zentrale Rolle bei der Entscheidung über die Art der Materialien, die in dem jeweiligen Gebiet verwendet werden sollen. Die Forschung zeigt, dass allgemeine Gestaltungsüberlegungen unabhängig von dem Gebiet, in dem das Gründachsystem gebaut wird, tendenziell allgemein sind. Morikawa, Takahasi und Kawamura (1998) haben eine Liste von Gestaltungsüberlegungen entwickelt, die Folgendes umfasst:

Andererseits zeigen Studienberichte von Morikawa, Takahasi und Kawamura (1998), dass mehrere Qualitätsaspekte kritisch zu berücksichtigen sind, bevor mit dem Bau eines Gründachs auf einem herkömmlichen Dach begonnen wird. Zu diesen Qualitätsaspekten gehören laut Morikawa, Takahasi, Kawamura (1998) und Liu (2004):

Tabelle 1 Anforderungen an ein Gründach

Liu, 2004

Bei der Verlegung der Dachbahn sollten genau definierte Schritte und sorgfältige Verlegeverfahren eingehalten werden, um zu vermeiden, dass die Dachbahn durchstochen oder beschädigt wird. Eine beschädigte Membran kann die Wasserrückhaltefähigkeit des Gründachs beeinträchtigen.

Die Verlegung der Dachbahnen sollte gemäß den Anweisungen in den technischen Unterlagen des Herstellers erfolgen. Darüber hinaus sollten die im gesamten Bauwerk verwendeten Materialien, wie z. B. Rollen, ebenfalls den vom Hersteller angegebenen Verlegenormen und anderen allgemeinen Branchenanforderungen entsprechen.

In ihren Untersuchungen haben Morikawa, Takahasi, Kawamura (1998) und Liu (2004) die Forderung aufgestellt, alle durchdringenden Wände in der gesamten Struktur eines Gründachs mit einem Blitz zu versehen. Dazu gehören auch Entwässerungsrohre und andere Komponenten des Systems. Morikawa, Takahasi, Kawamura (1998) und Liu (2004) haben jedoch festgestellt, dass die Dachneigung nicht Teil der Abdichtungsmembranstruktur ist.

Laut Farzaneh (2005), Liu (2004) und Foxon (2002) müssen Wassertests durchgeführt werden, bevor ein Gründach als fertiggestellt erklärt und in Betrieb genommen werden kann. Allgemeine Testanforderungen sind, dass die zu bepflanzende Fläche 24 Stunden lang ununterbrochen bis zu einer Mindesttiefe von 2 Zoll mit Wasser versorgt werden muss.

Semi-Intensiv begrünte Dächer

Halbintensive Gründächer sind eine Mischform zwischen intensiven und extensiven Gründächern. Daher werden diese Arten von Gründächern, die gemeinhin als Gründächer bezeichnet werden, nur selten gebaut. Es gibt jedoch nur wenig oder gar keine Literatur über diese Arten von Gründächern (Wark, Christopher& Wark, Wendy, 2003).

Intensive Dachbegrünung

Intensiv begrünte Dächer sind eine weitere funktionale Methode, um die umweltbelastenden Auswirkungen von Kohlenstoff zu minimieren. Eine kritische Analyse und Bewertung intensiver Dachbegrünungen unter funktionalen Gesichtspunkten zeigt, dass intensive Dachbegrünungen auch ästhetisch vorteilhaft sind. Darüber hinaus sind die Raumnutzung und das Freizeitbedürfnis weitere Vorteile von Gründachsystemen.

Andererseits zeichnen sich intensive Gründächer durch anspruchsvolle Eigenschaften aus, zu denen eine Substrattiefe von 20 cm, eine häufige Bewässerung und ein eingeschränkter Zugang aufgrund gesetzlicher Vorgaben gehören. Auf der anderen Seite sind die Pflegeanforderungen ähnlich wie bei extensiven Gründächern (Kadas, 2006).

Ein typisches Merkmal der intensiven Dachbegrünung ist, dass die Pflanzengemeinschaften, die auf den Dächern wachsen, durch die vorherrschenden Wetter- und Klimabedingungen eingeschränkt sind. Um die Pflanzen auf diesen Dächern zu züchten, sind unter anderem eine gute Belichtung, ein gut belichteter Garten und die Verwendung von Bewässerungsanlagen erforderlich, die sich deutlich von den Anforderungen eines extensiven Gründachs unterscheiden.

Das folgende Diagramm zeigt eine typische Detailansicht einer intensiven Dachbegrünung (Grant et al., 2003).

Abb. 3, Grant, et al, 2003

Ein allgemeiner Überblick über Gründächer zeigt einen modularen Aufbau, der durch die Verwendung spezieller Pflanzschalen begünstigt wird (Grant, et al, 2003).

Konstruktionsmethoden

Es ist wichtig, die sekundären Funktionen von Gründächern zu berücksichtigen, bevor man mit dem Bau beginnt.Mentens, Raes und Hermy (2005) argumentieren, dass der Hauptgrund für den Bau einer Grünanlage die Wahl eines Gründachs bestimmt. Die Gründe für den Bau von Gründächern sind vielfältig. Dazu gehören ästhetische Reize, die von den Menschen als angenehm empfunden werden, ökologische Vorteile, einschließlich eines Ansatzes zur Verringerung der CO2-Emissionen in die Umwelt, und andere Vorteile, die sich aus der Verwendung von Gründächern ergeben.

Darüber hinaus ist es wichtig, den Zweck einer Dachbegrünung zu berücksichtigen, indem wichtige Designaspekte und spezifische Anforderungen berücksichtigt werden, die insbesondere darauf abzielen, Umweltfragen anzugehen, um die CO2-Emissionen in die Umwelt zu verringern. Verschiedene Autoren geben unterschiedliche Zahlen und Standards für die Gestaltung und Entwicklung eines Gründachs an, wobei einige der Anforderungen in Tabelle 2 unten aufgeführt sind.

Ein Ansatz besteht darin, gemeinsame Komponenten zu identifizieren, aus denen sich ein Gründach zusammensetzt (siehe unten). Dies ermöglicht eine flexible Auswahl bei der Beschaffung von Baumaterialien im Vorfeld des Bauprozesses (Mentens, Raes & Hermy, 2005). Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 unten aufgeführt.

Tabelle 2 Referenzwerte für ein Gründach

Mentens, Raesand Hermy, 2005

Weitere zu berücksichtigende Faktoren sind in Tabelle 4 für jede Art von Gründachsystem aufgeführt (Beattie & Berghage, 2004), darunter die Tiefe des Substrats, die Anforderungen an die Porosität, die jeweilige Größe der Porosität, das Wasserhaltevermögen, der Luftgehalt im Boden, die Anforderungen an die Wasserdurchlässigkeit sowie der Gehalt an organischen Substanzen und Pflanzen.

Sobald diese Fakten feststehen, werden die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Konstruktionsschritte befolgt, beginnend mit Schritt 1 bis hin zu Schritt 4 (Bass&Baskaran, 2003).Forschungsergebnisse empfehlen die Durchführung einer Kosten-Nutzen-Analyse vor der Installation eines Gründachs auf einem Gebäude.

Kostenanalyse Gründach

Nach allgemeinem Wissen ist es immer notwendig, eine Kosten-Nutzen-Analyse durchzuführen, bevor man in ein Projekt investiert. Eine Kosten-Nutzen-Analyse liefert immer die wirtschaftliche Begründung für eine Investition in ein bestimmtes Vorhaben, da sie die Anfälligkeit für potenzielle Verlustrisiken und andere unvorhergesehene Projektprobleme minimiert.

Larson, Matthes und Kelly (2000) betrachten eine Kosten-Nutzen-Analyse für eine Dachbegrünung als wesentlichen Bestandteil, insbesondere wenn es darum geht, fundierte Entscheidungen über die Art des zu errichtenden Daches zu treffen. Dies hängt auch von dem Ort ab, an dem das Projekt durchgeführt wird, sowie von den potenziellen Vorteilen einer Investition in die Entwicklung eines Gründachsystems.

Viele Forschungsarbeiten über die Vorteile von Gründächern haben sich auf die thermischen Vorteile von Gründächern konzentriert, während die Umweltvorteile kaum erforscht wurden, was es umso wichtiger macht, die monetären Vorteile von Gründächern zu untersuchen. Die auf einem probabilistischen Modell basierende Untersuchung könnte privaten und öffentlichen Bauherren wertvolle Informationen über die Kosteneinsparungen liefern, die sich aus den verschiedenen Vorteilen von Gründächern ergeben (Clark, Adriaens&Talbot, 2007).

Studien von Clark, Adriaens&Talbot (2007), Wark, Christopher, Wark und Wendy (2003), Victoria Transport Policy Institut (2011) und The Green Roof Code (2011) haben vergleichende Angaben zu den Kosten für die Installation eines Gründachs und konventioneller Dächer gemacht.

Die Ergebnisse der Studien und anderer Literaturquellen haben gezeigt, dass die Kosten für ein konventionelles braunes Dach 167 $ betragen, während die Kosten für ein Gründach eine Standardabweichung von 28 $ vom konventionellen Dach aufweisen. Die Beobachtungen und die Datenanalyse der Abweichungen zeigen, dass begrünte Dächer aufgrund von Variationen im Design und der zusätzlichen Kosten für die zur Entwicklung eines begrünten Daches verwendeten Komponenten teurer sind, wodurch eine Kostenlücke zwischen einem braunen Dach und einem begrünten Dach entsteht.

Andererseits stützt sich das Argument, dass begrünte Dächer im Vergleich zu braunen oder konventionellen Dächern kostspielig sind, auf fundierte Fakten, die auf Forschungsergebnissen beruhen. Zu den Vorteilen, die sich aus der Installation von Gründächern ergeben, gehören eine Verringerung der Installationskosten, Kostensenkungen durch die Regenwasserbewirtschaftung und die Gesamtwirkung von Energieeinsparungen durch den Einsatz von Gründachsystemen auf konventionellen Dächern im Vergleich zu braunen Dächern.

Darüber hinaus ist die thermische Effizienz von Gründächern ein weiterer Vorteil von Gründachsystemen. Dies ist insbesondere auf die Effizienz zurückzuführen, mit der Gründächer den Wärmeverlust an die Umgebung minimieren. Der Wärmerückhalt eines Gründachs wird mathematisch durch die folgende thermische Gleichung ausgedrückt:

In der Gleichung ist “ΔT die Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der Temperatur im Inneren des betrachteten Gebäudes” (Clark, Adriaens&Talbot, 2007). Q steht für den Wärmestrom durch die betrachtete Struktur und A für die Gesamtfläche des betreffenden Daches. Die folgende Tabelle zeigt einen klaren Vergleich des Leitwerts von Gründächern zwischen braunen Dächern und Gründächern (Clark, Adriaens&Talbot, 2007).

Andererseits tragen die Kosten, der soziale und der private Nutzen erheblich zu der Anzahl der Vorteile bei, die sich aus der Nutzung von Gründächern ergeben. Weitere Ergebnisse, die auf einer vergleichenden Analyse von drei Modellen basieren, sind in Tabelle 4 unten aufgeführt:

Tabelle 4

Mentens, Raes und Hermy (2005).

Eine weitere Kosten-Nutzen-Analyse, die auf der Grundlage einer Bewertung der Luftqualitätsverbesserungen durchgeführt wurde, basiert auf den mildernden Effekten von NOX-Verbindungen und einer Sensitivitäts- und Finanzanalyse der Dachsysteme. Die Ergebnisse der Untersuchung sind in der folgenden Tabelle45 aufgeführt (Clark, Adriaens&Talbot, 2007). NPV ist der Nettogegenwartswert.

Clark, Adriaens&Talbot, 2007

Aus den obigen Tabellen geht hervor, dass der “R-Wert” der Mittelwert des Regenwassermanagements eines braunen Daches ist und den eines Gründaches um 23,72 Prozent übersteigt. Das zeigt, dass ein Gründachsystem mehr und bessere Regenwasserbewirtschaftungsvorteile hat als braune Dächer. Bei der Analyse wurden sowohl Methoden mit hohem als auch mit niedrigem Regenwassermanagement zugrunde gelegt, um die Vorteile von braunen und begrünten Dächern miteinander zu vergleichen.

Darüber hinaus wurden auch Vergleichswerte ermittelt, die zeigen, dass begrünte Dächer im Allgemeinen mehr Vorteile bieten als braune Dächer. Die Daten aus der obigen Tabelle geben einen kurzen Überblick über die Forschungsergebnisse, die durchgeführt wurden, um die Vorteile der beiden Dachtypen zu ermitteln.

Die Ergebnisse deuten auf einen Bruttonutzen hin, der entweder aus der direkten oder indirekten Aufnahme von Pflanzen auf begrünten Dächern resultiert, einem typischen Mechanismus zur Luftreinhaltung durch Dachbegrünungen. Allerdings haben einige Einschränkungen, wie z.B. Verhaltensmerkmale, die Studie beeinträchtigt.

Die Grundlage der oben genannten Studie ist eine Analyse eines Gründachs mit einer Lebensdauer von 40 Jahren, um die Lebensdauer eines Gründachs zu bestimmen oder zu schätzen. Aus den oben genannten Daten geht hervor, dass der Kapitalwert zwischen einem niedrigen Wert von 25 % und einem hohen Wert von 40 % schwankt, wobei das Gründach im Vergleich zu einem konventionellen oder braunen Dach eine zusätzliche Lebensdauer von 40 Jahren aufweist (Clark, Adriaens&Talbot, 2007).

Nach Clark, Adriaens und Talbot (2007) bieten begrünte Dächer im Vergleich zu konventionellen Dächern zusätzliche Isolierungsvorteile. Weitere Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass begrünte Dächer zusätzliche Kostenvorteile mit sich bringen, darunter eine höhere Lebenserwartung im Vergleich zu herkömmlichen Dächern. Darüber hinaus bieten begrünte Dächer eine längere Lebensdauer der Abdichtungsmembran, so dass nur selten oder gar nicht neu eingedeckt werden muss (Clark, Adriaens&Talbot, 2007). Der Ort, an dem die Dachbegrünung installiert wird, kann jedoch auch den Preis eines begrünten Daches beeinflussen.

Es ist jedoch wichtig, eine gründliche Bewertung der Regierungspolitik und anderer damit zusammenhängender Fragen vorzunehmen, um spezifische Richtlinien für den Bau von Gründächern festzulegen, bevor mit dem Bau begonnen wird.

Pflege von Gründächern

Studien von Eugene (2008), Carter und Keele (2007), Celik, Morgan, Retzlaff und William (n.d.) sowie Clark, Adriaens und Talbot (2007) zeigen, dass begrünte Dächer spezielle Wartungsanforderungen erfordern. Der Betrieb und die Pflege von Gründächern hängen jedoch von der Gestaltung und dem sekundären Zweck des Gründachs ab. Nach Clark, Adriaens und Talbot (2007) haben intensive und extensive Gründächer je nach ihrer Nutzung unterschiedliche Pflegeanforderungen.

Im Allgemeinen sorgen der Zweck eines Gründachs und die Pflegeanforderungen dafür, dass Pflanzen und Lebensräume für Wildtiere gesund bleiben, während die Vegetation wächst und an Stabilität gewinnt. Ein Ansatz für die Pflege von Gründächern besteht darin, einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt im Boden aufrechtzuerhalten und sicherzustellen, dass die langfristige Wasserrückhaltefähigkeit des Gründachs gewährleistet ist.

Das bedeutet, dass eine angemessene Bewirtschaftung des abfließenden Wassers sichergestellt werden muss. Um letzteres zu erreichen, ist es wichtig, den Bewässerungsbedarf eines Gründachs im Voraus zu bestimmen, um eine dauerhafte Versorgung mit Feuchtigkeit und Wasser für die Pflanzen und die Tierwelt sicherzustellen, bevor mit dem Bau und der Installation eines Gründachs begonnen wird (Eugene, 2008).

Es ist jedoch wichtig, eine Methode zur Minimierung der Wartungskosten und -anforderungen von Gründächern zu entwickeln, indem niedrig wachsende Pflanzen verwendet werden, die die Notwendigkeit des Rückschnitts der Pflanzen begrenzen und gleichzeitig die ästhetischen Bedürfnisse der Menschen befriedigen. Es ist wichtig, auf die Häufigkeit der Inspektionen der Gründachmembranen zu achten, um sicherzustellen, dass sie nicht undicht sind.

Werden Leckagen entdeckt, sollte das Fachpersonal in einem früheren Stadium Korrekturmaßnahmen ergreifen, um die Leckagen zu stoppen. Das Personal sollte mit elektrostatischen Werkzeugen feine Nadellöcher aufspüren, um sicherzustellen, dass keine Leckagen auftreten, und erforderlichenfalls Korrekturmaßnahmen ergreifen (Eugene, 2008). Eugene (2008) vertritt die Auffassung, dass die Häufigkeit der Wartung eines Gründachsystems monatlich oder in einem Abstand von drei Monaten erfolgen sollte, oder wie es von den technischen Experten je nach Art des Gründachs und dessen Wartungsanforderungen als angemessen erachtet wird.

Nach den Studienergebnissen von Eugene (2008), Carter und Keele (2007) sollte die anfängliche Auswahl der Pflanzen auf dem Gründach eine Entscheidungsgrundlage für die Häufigkeit der Gründachpflege bieten.

Beattie und Berghage (2004) unterstützen die Ansicht verschiedener Autoren, dass die Unkrautbekämpfung eine der häufigsten Wartungsarbeiten bei Gründächern ist. Das Unkrautjäten sollte gemäß den Empfehlungen in der von den Experten entwickelten Anleitung erfolgen.

Zu den weiteren Wartungsanforderungen gehört der Austausch von Pflanzen in den richtigen Zeitabständen. Beattie und Berghage (2004) bekräftigen außerdem, dass regelmäßige Wartungsarbeiten durchgeführt werden sollten, um den Schutt regelmäßig zu entfernen und das Dach sauber zu halten.

Gründach Beispiele

Es gibt zahlreiche Beispiele für begrünte Dächer. Jede Art von Dachbegrünung basiert auf unterschiedlichen Konzepten, je nach dem Ziel, für das sie gebaut wird. Typische Beispiele für verschiedene Arten von Gründächern sind in den folgenden Bildern dargestellt.

Das obige Bild zeigt ein extensives Gründachsystem in Brasilien. Einzelheiten über das Dachsystem und seine Eigenschaften werden an anderer Stelle in diesem Dokument erläutert.

Cutlip, 2006

Das Hauptziel des oben genannten Dachsystems ist die Bereitstellung einer Fläche für das spontane Wachstum von Pflanzen.

Coffman und Davis, 2005

Bei dem obigen Beispiel handelt es sich um ein extensiv begrüntes Dach, in das eine Solaranlage speziell für die Parkplätze integriert ist. Die Pflanzen auf dem Dach gehören zur Familie der Delosperma othona.

Asner, Scurlock, Hicke, 2003

Das obige Bild zeigt eine intensive Dachbegrünung in Rio de Janeiro. Das Hauptziel ist es, den Betrachter ästhetisch zu begeistern.

Bass und Baskaran, 2003

Das oben abgebildete Gründach befindet sich im semiariden Norden Brasiliens. Es befindet sich in Campina Grande. Das Laub ist wüsten- und halbwüstentolerant. Sie gehören zu den Familien der Sträucher und Sukkulenten. Typischerweise bedeckt die Fläche ein Substrat, das 10-20 cm entspricht.

Baskaran, 2003

Bass und Baskaran, 2003

Das obige Beispiel zeigt ein kleines, modernes Gründach, das in ein Einkaufszentrum integriert wurde. Es soll ästhetische Ansprüche erfüllen.

Bilder von Gründachbeispielen, n.d.

Die obige Abbildung zeigt ein Gründach auf einer Insel in Manhattan am Rockefeller Center.

Coffman und Davis, 2005

Ein typisches Beispiel für ein Gründachsystem in einem städtischen Wohnhaus befindet sich in Manhattan auf dem Dach des Stockwerks, wie auf dem Bild zu sehen, und dient der Ästhetik und der Luftqualität.

Bilder von Gründachbeispielen, n.d.

Das obige Bild zeigt ein typisches Beispiel für eine Dachbegrünung, die in den unterirdischen Bereich einer Garage integriert ist, in der sich eine Reihe von Spielplätzen und anderen Einrichtungen befinden.

Bilder von Gründachbeispielen, n.d.

Das oben gezeigte Bild ist ein Beispiel für ein begrüntes Dach mit ausreichender Freifläche für verschiedene Funktionen, auch um die Ästhetik des Betrachters zu befriedigen

Der GRO Gründachkodex, 2011

Begrünte Dächer, Vorteile und Beschränkungen

Die rasche Entwicklung der Dachbegrünung in vielen Teilen der Welt ist auf die qualitativen und quantitativen Vorteile zurückzuführen, die sich aus dem Bau von Gründächern auf herkömmlichen Dächern ergeben. Eine Reihe von Vorteilen, die an anderer Stelle erörtert wurden, belegen die Vorteile, zu denen auch die Verringerung der Luftverschmutzung für die Umwelt gehört (Dixon, Butler & Fewkes, 1999).

Unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes sind begrünte Dächer untersucht worden, und es ist bekannt, dass sie unschätzbare Vorteile bieten, wenn sie in dicht besiedelten Gebieten eingesetzt werden, die besonders anfällig für eine hohe Kohlenstoffbelastung sind. Zu den weiteren Vorteilen gehören Gebiete ohne Fauna und Flora, die zur Energieeinsparung und zu einer höheren Energieleistung führen.

Ein weiterer Vorteil ist der Ausgleich des Ungleichgewichts im Ökosystem, das durch die Einleitung von Abfallprodukten in die Umwelt entsteht. Die Bedeutung der Verwendung von Gründächern auf konventionellen Dächern wird in der folgenden Diskussion eingehend untersucht. Angesichts der Vorteile, die sich aus dem Einsatz von Gründächern insbesondere in dicht besiedelten Gebieten ergeben, darf der Wert eines Gründachs als Methode zur Verringerung der Umweltverschmutzung nicht unterschätzt werden (Eugene, 2008).

Vorteile für die Umwelt

Einer der Vorteile von begrünten Dächern liegt in den Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Umwelt. Einer der Umweltvorteile ist die Regenwasserbewirtschaftung, die neben anderen Vorteilen auch ein Mechanismus zur Kohlenstoffkontrolle ist. In Theorie und Praxis ist die Energieeinsparung ein weiterer Umweltvorteil, der mit dem Bau von Gründächern verbunden ist (Takahashi, Konaka, Sakamoto & Morikawa, 2005).

Celik, Morgan und Retzlaff (n.d.) bieten ein mathematisches Modell zur Berechnung der Energieeinsparung von Gründächern auf der Grundlage des unten beschriebenen mathematischen Ausdrucks.

Ein Ansatz, auf dem das mathematische Modell beruht, ist die Energieeinsparung durch die Verwendung eines Gründachs, auf dem eine Vielzahl von Pflanzen auf dem Nährboden angebaut wird. In diesem Fall ist eine herausragende Methode zur Vermeidung von Wärmeverlusten durch Gründächer die Evapo-Transpiration. Unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung ist die Evapotranspiration eine direkte Beschattung, die dazu dient, die Verdunstungskälte und die Auswirkungen der direkten Kühlung einzudämmen.

Ein Unterscheidungsmerkmal bei der Energieerhaltung ist die Fähigkeit dieser Pflanzen, zuvor aufgenommene Energie wieder an die Umwelt abzugeben. Andererseits ist eine weitere Eigenschaft dieser Pflanzen ihre Fähigkeit, Wärme durch das Wachstumsmedium auf einem Gründach zu leiten. Es ist wichtig, sich mit einem mathematischen Werkzeug oder Modell zur Analyse der thermischen Leistung von Gründächern auszustatten, bevor eine weitere Diskussion der zusätzlichen thermischen Vorteile von Gründächern die Untersuchung abschließt (Celik, Morgan& Retzlaff, n.d).

Nach der Entwicklung eines mathematischen Modells, mit dem die thermische Leistung eines Gründachs berechnet werden kann, ist es wichtig, einen detaillierten Überblick über die Vorteile der Dachbegrünung in Bezug auf die Umweltleistung und die Vorteile von Gründächern zu entwickeln (Liu, 2002).

Laut dem Journal of Roof Consultants Institute (2004) ergeben sich die thermischen Vorteile aus der Wärmeenergieeffizienz, die durch den Umhüllungseffekt eines begrünten Daches auf ein Gebäude entsteht. Vergleicht man braune Dächer mit begrünten Dächern in Bezug auf die thermische Leistung, haben begrünte Dächer eine bessere thermische Leistung als braune Dächer.

Darüber hinaus bietet die Dachbegrünung eine bessere thermische Leistung, indem sie die thermischen Auswirkungen der Sonnenstrahlung, die auf die Dachbegrünung auftrifft, dämpft. Einer der Faktoren, die bei der Analyse der thermischen Vorteile eines Gründachs herangezogen werden, ist die Untersuchung des Temperaturprofils eines Gründachs. Es ist wichtig, das Temperaturprofil eines begrünten Daches zu betrachten, wie es in der nachstehenden Abbildung 1 grafisch dargestellt ist:

Zeitschrift des Dachberatungsinstituts, 2004

Die oben gezeigte grafische Darstellung zeigt das Temperaturprofil von Gründächern. Aus dem obigen Temperaturprofil lässt sich ableiten, dass der Akkumulationseffekt positiv ist, wenn die Temperatur des Gründachsystems einen steigenden Trend aufweist (Cooper-Marcus & Barnes, 1999).

Nach Cooper-Marcus und Barnes (1999) gehören zu den wichtigsten Vorteilen von Dachbegrünungen die Verringerung der Treibhausgasemissionen in die Umwelt. Asner, Scurlock und Hicke (2003) haben eine der Methoden zur Verringerung der Auswirkungen von Kohlendioxid auf die Umwelt eingehend untersucht und festgestellt, dass die Strategie zur Verringerung der CO2-Emissionen in der Sequestrierung von Kohlenstoff besteht.

Aus praktischer Sicht haben begrünte Dächer erhebliche CO2-Reduktionswirkungen auf die Umwelt. Darüber hinaus ist die Raumklimatisierung mit dem Gesamteffekt der Verringerung der CO2-Gasemissionen eine der wichtigsten Auswirkungen aufgrund der Kohlenstoffbindung in der Umwelt.

Nach Taha, Akbari und Rosenfeld (1991) werden später verschiedene Methoden zur Erfüllung der Auswirkungen der Kohlenstoffbindung erörtert. Eine davon ist eine eingebaute Methode. Die eingebaute Methode zur Verringerung der CO2-Emissionen beinhaltet die Verhinderung von Wärmeverlusten an die Umwelt aufgrund der isolierenden Wirkung auf die Umwelt. Das Ergebnis ist eine Verringerung des Energiebedarfs in einem Gebäude.

Andererseits gibt es auch Verdunstungs- und Transpirationseffekte sowie Auswirkungen auf den städtischen Wärmeinseleffekt. Normalerweise absorbieren Dachbegrünungen die Wärmeenergie der Sonne, wenn sie der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Wenn die Nacht naht, sinkt die Umgebungstemperatur erheblich, was dazu führt, dass die Pflanzen die absorbierte Wärme tagsüber abstrahlen.

Es ist jedoch zu beachten, dass die thermische Leistung einer Anlage aufgrund der thermischen Belastung der Pflanzenmembranen zu einer schlechten Leistung der Anlage führt. Die Studie zeigt, dass die Membranen durch den gesamten Zyklus der Absorption und Abstrahlung von Sonnenenergie aus der und in die Umwelt geschädigt werden Taha, Akbari & Rosenfeld (1991) und (Liu, 2002) durch thermischen Stress.

Trotz der Vorteile für das Ökosystem, die sich aus begrünten Dächern ergeben, ist anzumerken, dass die Kosten für die Entwicklung von Ökosystemen unerschwinglich sind und dass die strukturellen Anforderungen die Kosten für die Entwicklung eines Daches, das den zusätzlichen Belastungen durch begrünte Dächer standhält, noch weiter in die Höhe treiben (Liu, 2002).

Qualität des Wassers

Zu den Vorteilen von Gründächern gehört die Fähigkeit, Wasser von hoher Qualität zurückzuhalten, das von einem Gründach aufgefangen wird. Der Vorteil der guten Wasserqualität ist ein weiterer Grund, ein Gründach zu errichten.

Zu den typischen Fähigkeiten von Gründächern gehört die Fähigkeit, die Menge der Belastung zu reduzieren, die sich als Schadstoffe vom Dach durch die Wasseraufnahme- und -ableitungskanäle ansammelt. Dazu gehören die pflanzliche Aufnahme, Evapotranspirationsmethoden und eine Vielzahl mikrobieller Aktivitäten. Die Dämpfungsaktivitäten von Gründächern verringern jedoch die Konzentration von Schadstoffen durch chemische und physikalische Prozesse (Toronto and Region Conservation, 2006).

Eine weitere Fähigkeit des begrünten Wassersparsystems ist die Verlangsamung des Regenwassers, die durch die Verlangsamung des Aufpralls der fallenden Regentropfen erreicht wird, so dass das Regenwasser langsam in das Dach, dann in den Filter und schließlich in die darunter liegende Entwässerungszelle versickern kann. Dies ist in der Regel ein großer struktureller Vorteil von Gründächern im Vergleich zu braunen und konventionellen Dächern (Saiz, Kennedy, Bass & Pressnail, 2006).

Es ist wichtig festzustellen, dass die Gesamtwirkung von Gründächern auf das abfließende Wasser und die chemischen Auswirkungen aufgrund chemischer Verunreinigungen in diesem Prozess sehr gering bleiben. Andererseits ist die Auslaugung, eine der negativen Auswirkungen, die auf begrünten Dächern auftreten, auf die Baumaterialien zurückzuführen, die für den Bau von Gründächern verwendet werden.

Zu den allgemeinen Auswirkungen gehören chemische Verunreinigungen, insbesondere durch behandelte Materialien wie Holz, das beim Bau von Gründächern verwendet wird (Toronto and Region Conservation, 2006). In analytischer Hinsicht ist es wichtig, ein mathematisches Modell der Wasserqualität zu formulieren, um die Berechnung anhand von Zahlenwerten zu ermöglichen.

Regenwasserbewirtschaftung

Die Regenwasserbewirtschaftung ist einer der Vorteile, die sich aus dem Bau von Gründächern ergeben. In der Regel ist die Rückhaltung des Abflusswassers ein zusätzlicher Vorteil neben der Verlangsamung der Geschwindigkeit, mit der das Regenwasser in den Boden eindringt, was dazu beiträgt, die Gesamtauswirkungen des Regenwassers und die daraus resultierenden Folgen zu verringern.

Ein zusätzlicher Vorteil bei der Kontrolle des Oberflächenwasserflusses besteht darin, dass das Volumen des eingeschränkten Wasserflusses auf der Oberfläche insgesamt zu einer Verringerung des Volumens des Abflusswassers und der gelösten Stoffe sowie anderer Abflussniederschläge führt (VanWoert, Rowe, Andresen, Rugh, Fernandez & Xiao, 2005).

Aus den Auswaschungseffekten durch das abfließende Wasser geht hervor, dass die Menge des ausgewaschenen Stickstoffs mit der Zeit abnimmt, während die Menge des Phosphors weitgehend gleich bleibt. Die chemische Zusammensetzung wird in der Regel durch den Sättigungsgrad des Zielbodens beeinflusst, in den das Regenwasser eindringt (VanWoert, et. al, 2005).

Abschwächung des Urban Island Effect

Der städtische Inseleffekt ist der Erwärmungseffekt, der dazu führt, dass in städtischen Gebieten höhere Temperaturen herrschen als in ihrem Umland (Lundholm, 2006). Die Hauptursache für den Wärmeeffekt ist das geringe Reflexionsvermögen der städtischen Gebiete, die geringe Vegetationsdecke und der Effekt, dass die Sonnenstrahlung durch die in der verschmutzten Luft eingeschlossenen Partikel gebremst wird.

Darüber hinaus tragen die “großen Wärmemengen, die durch industrielle Aktivitäten, Gebäude und Autos freigesetzt werden, erheblich zum Wärmeinsel-Effekt in Städten bei” (Morikawa, Takahasi & Kawamura, 1998), was sich insgesamt negativ auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt auswirkt (Rosenfeld, Akbari, Bretz, Fishman, Kurn, Sailor, Taha, 1995) und (Bass, Krayenhoff, Martilli, Stull & Auld, 2003).

Zu den weiteren negativen Auswirkungen gehören beschleunigte chemische Aktivitäten wie Smog und ein höherer Energiebedarf zur Kühlung von Gebäuden, was schließlich zu einem Anstieg der in die Umwelt abgegebenen CO2-Menge führt (Morikawa, Takahasi & Kawamura, 1998).

Andererseits zeigt eine Analyse des Verhaltens von begrünten Flächen, dass kühlere Temperaturen durch den Einsatz von Vegetationsdecken optimiert werden können. In der Regel bieten begrünte Dächer eine Abdeckung und verringern die Auswirkungen der Aggregate auf die Temperatur von Dächern, wodurch die Erwärmung durch einfallende Sonnenstrahlung auf begrünten Dächern verringert wird.

Luftqualität

Ein weiterer Vorteil, der sich aus der Verwendung von Gründächern ergibt, ist die Verbesserung der Luftqualität. Die Luftqualität wird durch die Entfernung von Schmutzpartikeln aus der Luft durch die Filterwirkung der Pflanzen erreicht. CO2, Smog und der damit verbundene Ausstoß von Schadstoffen in die Umwelt sind einige der Ursachen für die globale Erwärmung und die daraus resultierenden schädlichen Auswirkungen. Typischerweise wird die Entfernung solcher Schmutzpartikel durch den Aufnahmemechanismus von Pflanzen und durch Kontakte erreicht (Grant, et al, 2003).

Vorteile für die biologische Vielfalt

Die Entwicklung und Ausdehnung von Städten hat eine Reihe von zerstörerischen Auswirkungen auf die biologische Vielfalt. Dies führt zu erheblichen Verlusten an Rückzugsgebieten für Wildtiere und pflanzlichen Lebensräumen (Cottingham, Brown & Lennon, 2001). Ein begrüntes Dach spielt eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung von Zufluchtsorten für Wildtiere und natürlichen Lebensräumen. Eine Einschränkung von Gründächern besteht darin, dass sie nicht die Art von Lebensräumen bieten, die für natürliche Lebensräume typisch sind.

Die Bedeutung begrünter Dächer als natürliche Lebensräume für Pflanzen und Tiere wie Wirbeltiere darf jedoch nicht unterschätzt werden. Es ist wichtig, als Ansatz zur Erhaltung von Gründächern den Betrieb und die Pflege von Gründächern im Detail zu diskutieren (Grant, et al, 2003). Es ist auch wichtig, eine vergleichende Betrachtung der Vor- und Nachteile von Gründächern aus verschiedenen Blickwinkeln vorzunehmen.

Vorteile und Benachteiligungen

Die folgende Diskussion kristallisiert die Vor- und Nachteile der Gründächer heraus, um alle Interessierten über die richtige Wahl des Gründachs zu informieren, wenn sie ein Gründach für den Bau auswählen. Viele Autoren haben die Vor- und Nachteile beider Arten von Gründächern untersucht und die hier erörterten Fakten festgestellt.

Extensiv begrünte Dächer haben den charakteristischen Vorteil, dass sie ein geringes Gewicht haben und kaum zusätzliche Verstärkungen erfordern, wodurch die Gesamtkosten wesentlich niedriger sind. Andererseits sind extensiv begrünte Dächer im Allgemeinen für große Flächen geeignet und haben eine pflichtgemäße Neigung von 300 (Grant, et al, 2003).

Darüber hinaus eignen sich extensive Gründächer weitgehend für Nachrüstungsmaßnahmen, sind vergleichsweise kostengünstig, nehmen die natürliche Ästhetik der Umgebung auf und ermöglichen ein spontanes Wachstum der Vegetation. Ausführliche Untersuchungen über die Vorteile von Gründächern zeigen, dass sie weniger technisches Fachwissen erfordern und die Genehmigung durch verschiedene Regierungsbehörden einfach ist (Dobson, 1995).

Extensiv begrünte Dächer haben verschiedene Nachteile, da nur eine begrenzte Anzahl von Pflanzen verwendet wird und sie aus ästhetischer Sicht weniger ansprechend sind. Darüber hinaus bieten extensiv begrünte Dächer nur einen begrenzten oder gar keinen Zugang zu öffentlichen Erholungsflächen, sind weniger wärmeeffizient und haben ein geringeres Wasserrückhaltevermögen (Grant, et al, 2003).

Extensiv begrünte Dächer haben den Vorteil, dass sie eine große Artenvielfalt und Wildtiere beherbergen, gute Wärmedämmeigenschaften aufweisen, die Wiederbelebungsfähigkeit natürlicher Lebensräume besitzen und die Lebensdauer der Membranen optimieren. Darüber hinaus haben intensiv begrünte Dächer ein größeres Rückhaltevermögen für Regenwasser, eine höhere Energieeffizienz und sind flexibel in der Erfüllung der ästhetischen Anforderungen an ein Gründach. Ein typischer Vorteil von intensiv begrünten Dächern ist, dass sie die Erholungsbedürfnisse einer Stadt erfüllen (Grant, et al, 2003).

Intensiv begrünte Dächer stellen aufgrund der höheren Gewichtsbelastung größere strukturelle Anforderungen. Darüber hinaus stellen intensive Dachbegrünungen zusätzliche Anforderungen an die Bewässerung und den Wasserbedarf, was zu einem höheren Energieverbrauch führt. Andererseits erfordern intensiv begrünte Dächer im Vergleich zu braunen Dächern höhere Kapitalinvestitionen und ständige Wartung, sind komplexer und erfordern technisches Fachwissen bei ihrer Gestaltung und Konstruktion (Cooper-Marcus & Barnes, 1999).

Herausforderungen

Darin wird ausführlich auf die Herausforderungen eingegangen, denen sich die heutige Generation insbesondere aufgrund der hohen Kohlenstoffemissionen in die Umwelt gegenübersieht, sowie auf die Methoden, die zur Abschwächung der Auswirkungen von Kohlenstoffemissionen in die Umwelt eingesetzt werden. Eine der wichtigsten Herausforderungen ist die Abschwächung der Auswirkungen von CO2, einem Gas, das in wissenschaftlichen Kreisläufen bekannt ist und heute allgemein als das Gas gilt, das die Hauptursache für die globale Erwärmung und deren verheerende Auswirkungen ist.

Andererseits sind Regierungen und andere Quellen, die sich mit Methoden zur Verringerung der CO2-Emissionen in die Atmosphäre befassen, mit vielen Herausforderungen konfrontiert. Dazu gehören die Auswirkungen des Klimawandels auf die Umwelt, von denen sowohl die Industrie- als auch die Entwicklungsländer betroffen sind. In den Entwicklungsländern sind bereits eine Reihe von Auswirkungen des Klimawandels zu beobachten.

Zu den Auswirkungen gehören unter anderem lang anhaltende Dürren aufgrund des globalen Temperaturanstiegs, der die Regenmuster verändert hat, unvorhersehbare Regenmuster, sinkende Meeresspiegel und Überschwemmungen. Auf der anderen Seite haben die Industrieländer ein hohes Maß an Umweltverschmutzung, Smog und die damit verbundenen Auswirkungen auf die Umwelt zu verzeichnen.

Dies hat die Staaten dazu veranlasst, Maßnahmen zu ergreifen, um die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Umwelt zu mildern. Eine solche Methode ist der Bau von Gründächern auf konventionellen Dächern.

Umweltverschmutzung und CO2-Emissionen

In der heutigen Zeit ist die Umweltverschmutzung, insbesondere die Emission von Kohlendioxid in die Umwelt aufgrund des industriellen und menschlichen Energieverbrauchs, für die Regierungen ein entscheidender Grund zur Sorge. Immer mehr Beweise deuten darauf hin, dass der steigende CO2-Gehalt einer der wichtigsten Verursacher der globalen Erwärmung mit verheerenden Folgen ist.

Nach den schmerzlichen Erfahrungen und den zu erwartenden Auswirkungen großer CO2-Mengen in der Atmosphäre waren die Länder gezwungen, Strategien zur Optimierung aller verfügbaren Technologien zu entwickeln, um die CO2-Emissionen in die Umwelt einzudämmen und zu reduzieren (Victoria Transport Policy Institute, 2011).

Wissenschaftler haben festgestellt, dass die CO2-Emissionen ein wichtiger globaler Schadstoff auf globaler Ebene sind. Die verschmutzenden Auswirkungen sind sowohl quantifizierbar als auch nicht quantifizierbar und stellen die Regierungen vor ernsthafte Herausforderungen bei der Suche nach Möglichkeiten zur Eindämmung der verheerenden quantifizierbaren und nicht quantifizierbaren negativen Auswirkungen (Grant, 2006).

Zu den quantifizierbaren Auswirkungen gehören unter anderem eine hohe Sterblichkeitsrate aufgrund der negativen Auswirkungen des CO2-Schadstoffs, Asthmaanfälle und negative Auswirkungen auf die Lungenfunktion. Zu den nicht quantifizierbaren Wirkungen gehören dagegen unter anderem Lungenentzündungen. In der Regel handelt es sich dabei um gesundheitsschädliche Auswirkungen (Victoria Transport Policy Institute, 2011) und (Oberndorfer, Lundholm, Bass, Coffman, Doshi, Dunnett, Gaffin, Köhler, Liuk & Rowe, 2007).

Die Auswirkungen auf die Umwelt wurden bisher von vielen Forschern als die einzige Herausforderung bezeichnet, der sich viele Länder der Welt aufgrund der großen Mengen an CO2-Emissionen in die Umwelt stellen müssen. Darüber hinaus führen diese Emissionen zu einem Klimawandel, der gemeinhin als Treibhauseffekt bekannt ist.

Untersuchungen der verschiedenen CO2-Emittenten zeigen, dass Kraftfahrzeuge am meisten CO2 in die Umwelt abgeben (Huang & Franconi, 1999). Verschiedene von verschiedenen Regierungen durchgeführte Bewertungen zeigen detaillierte Beweise für die Risiken und Ungewissheiten im Zusammenhang mit den Auswirkungen des Klimawandels.

Die in der Untersuchung verwendeten formalen Wirtschaftsmodelle liefern eine beträchtliche Menge an Daten und Informationen über die potenziellen Auswirkungen der globalen Erwärmung aufgrund von Kohlenstoffemissionen. Die Ergebnisse der Studien schätzen die Gesamtauswirkungen auf die mit den Kosten verbundenen Risiken auf 15 % des BIP der Länder der Welt, und es wird erwartet, dass sie auf 20 % ansteigen werden, was mit einem Anstieg der Auswirkungen aufgrund von Risiken und Kosten einhergeht (Kolb & Schwarz, 1993).

Laut dem Bericht des Victoria Transport Policy Institute (2011) besteht eine weitere Herausforderung in den Behauptungen anderer Länder und Unternehmen, die vehement bestreiten, dass der CO2-Ausstoß keinen Einfluss auf die globale Erwärmung hat. Das Argument lautet, dass nur wenige statistische Daten und wissenschaftliche Untersuchungen das Argument stützen, dass CO2 die direkte Ursache der globalen Erwärmung ist.

Angesichts der düsteren Statistiken, die Schlimmeres für den Fall versprechen, dass die CO2-Emissionen nicht eingedämmt werden, müssen die Regierungen es als ihre Pflicht ansehen, Methoden zur Lösung des Problems zu entwickeln (Farzaneh, 2005). In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern und anderen Experten sind die Regierungen zu dem Schluss gekommen, dass die Auswirkungen der globalen Erwärmung auf die CO2-Emissionen und andere Schadstoffe zurückzuführen sind.

In Anbetracht der Ergebnisse haben sich Politikformulierungen, Strategien zur Kohlenstoffabscheidung, der Einsatz sauberer Technologien und in jüngerer Vergangenheit die Verwendung von Pflanzen zur Verringerung des CO2-Gehalts in der Luft, insbesondere in den Städten, durchgesetzt. Die folgende Diskussion gibt einen Überblick über den Klimawandel und die Ziele der Regierung bei der Eindämmung der Auswirkungen von CO2-Emissionen in die Umwelt (Victoria Transport Policy Institute, 2011).

Klimaschutz und Regierungsziele

Ein von den Informationsdiensten des UNFCCC-Sekretariats (2007) zusammengestellter Bericht zeigt, dass der Klimawandel aus den Auswirkungen der CO2-Emissionen resultiert und die Länder dazu zwingt, Maßnahmen zur Bekämpfung der Kohlenstoffverschmutzung zu entwickeln. Schätzungen zufolge werden die Entwicklungsländer bis 2030 erhebliche Geldsummen in Höhe von 67 Milliarden US-Dollar benötigen, um die Auswirkungen der CO2-Emissionen zu bewältigen (Information Services of the UNFCCC secretariat, 2007).

Die Regierungen haben Strategien entwickelt und Ziele festgelegt, um die nachteiligen Auswirkungen der CO2-Emissionen auf die Umwelt abzumildern. Es ist wichtig festzustellen, dass die Entwicklungsländer sehr anfällig für die Auswirkungen des Klimawandels sind. In der Regel sind die sozialen Rahmenbedingungen der Länder, die politische und geografische Ausrichtung (Takebayashi & Moriyama, 2007) ausschlaggebend für die Anfälligkeit der einzelnen Länder.

Laut den Informationsdiensten des UNFCCC-Sekretariats (2007) ist ein besonderer Ansatz zur Abschwächung der negativen Auswirkungen des Klimawandels und großer Mengen von CO2-Emissionen die Anpassung. Die Anpassung ermöglicht es den Menschen, sich auf die sich ändernden klimatischen Bedürfnisse und Umweltanforderungen einzustellen.

Das liegt vor allem daran, dass die Auswirkungen der globalen Erwärmung auf die Umwelt mit der Zeit immer häufiger zu beobachten sind. Schätzungen zufolge ist der drastische Anstieg der globalen Temperaturen insbesondere in den letzten 25 Jahren auf menschliche Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe zurückzuführen (Information Services of the UNFCCC secretariat, 2007).

Eine schematische Darstellung der Auswirkungen des Klimawandels und der Kette von Aktivitäten, die zu den Veränderungen führen, findet sich in der folgenden Diskussion. Das Diagramm zeigt zum einen, dass menschliche Aktivitäten die Hauptursache für die globale Erwärmung sind (Wong, Chen, Ong & Sia, 2003), zum anderen zeigt das Diagramm detailliert die Prozesse des Klimawandels, den Kohlenstoffkreislauf und die daraus resultierende Verstärkung der Treibhausgaseffekte sowie die daraus resultierenden Bedrohungen durch die menschlichen Aktivitäten.

Eines der Hauptziele vieler Regierungen besteht darin, Methoden zur Bewältigung der sich abzeichnenden Probleme des Klimawandels zu formulieren. Dazu gehören die Senkung der Emissionen auf ein erträgliches Maß, die Förderung der persönlichen Verantwortung für einen verantwortungsvollen Umgang mit Energie sowie Investitionen in Forschung und Entwicklung, insbesondere durch die Förderung des Einsatzes sauberer Technologien.

Darüber hinaus haben sich die Regierungen bemüht, in Forschung und Entwicklung im Bereich der Nutzung erneuerbarer Technologien zu investieren und den Einsatz von Pflanzen zur Absorption von CO2 aus der Atmosphäre zu fördern und in diese zu investieren (Information Services of the UNFCCC secretariat, 2007).

Klimawandel und Entwicklungsländer

Die Auswirkungen des Klimawandels und die damit verbundenen Risiken haben die meisten Folgen für die Entwicklungsländer. Nach Grant (2006) herrschen in den Entwicklungsländern unterschiedliche Bedingungen mit spezifischen Auswirkungen auf ihre Umwelt. U.S. EPA (1998) und Gaffin et la, 2006 haben festgestellt, dass die potenziellen Auswirkungen des Klimawandels von Faktoren wie der geografischen Ausrichtung des jeweiligen Landes beeinflusst werden.

Darüber hinaus behauptet Gaffinet la, 2006, dass verschiedene, auf die spezifischen Bedingungen jedes Landes abgestimmte Maßnahmen ergriffen werden können, um den Auswirkungen des Klimawandels und insbesondere der Luftverschmutzung zu begegnen. Andererseits haben Gaffinet la, 2006 und Hastaie (2000) hervorgehoben, dass der Klimawandel weitreichende Auswirkungen auf die Umwelt hat, die negative Auswirkungen auf die Landwirtschaft, sozioökonomische Aktivitäten und Auswirkungen auf die Niederschlagsmuster umfassen.

Eine Zusammenfassung der negativen Auswirkungen des Klimawandels ist in der folgenden Abbildung zusammen mit anderen oben genannten Bedrohungen und Folgen dargestellt (Grant, 2006), wie in Abbildung 4 unten zu sehen ist

Grant, 2006

Zu den Veränderungen, die aufgrund des Klimawandels beobachtet werden, gehören nach dem obigen Diagramm die Treibhauseffekte, die sich aus dem CO2-Kreislauf ergeben. Diese Effekte sind direkt auf Verstädterung, Entwaldung, Verkehr, Landwirtschaft und viele andere Quellen zurückzuführen. Zu den potenziellen Auswirkungen des Klimawandels gehören u. a. Veränderungen der Niederschläge, das Abschmelzen der Eiskappen, Änderungen der Durchschnittstemperatur, abrupte Klimaänderungen und der Anstieg des Meeresspiegels.

Gaffin, Rosenzweig, Parshall, Hillel, Eichenbaum-Pikser, Greenbaum, Blake, Beattie und Berghage (2006) haben die Auswirkungen von Kohlenstoff als eine der Hauptursachen für die globale Erwärmung und die Notwendigkeit, die umweltverschmutzenden Auswirkungen von Kohlenstoff in der Umwelt abzuschwächen, eingehend untersucht. Zu den Ursachen gehören eine wachsende Zahl von Auswirkungen wie steigende globale Temperaturen, zunehmende Smogwerte und negative Auswirkungen auf die Gesundheit.

Nach Grant (2006) gehören zu den typischen Auswirkungen des Temperaturanstiegs der Anstieg des Meeresspiegels, der die in Meeresnähe gelegenen Städte bedroht. Darüber hinaus wird der Klimawandel unweigerlich zu unvorhersehbar rauen Wetterbedingungen und unvorhersehbaren Sturmfluten führen, wie dies in der jüngsten Vergangenheit zu beobachten war.

Die Entwicklungsländer sind die Hauptursache für die geografische Verteilung von Krankheiten, die in der Regel mit anderen Schwachstellen, insbesondere Malaria und HIV/AIDS, einer geringeren Lebenserwartung und der Bedrohung durch die Auswirkungen lang anhaltender Dürreperioden zusammenhängen.

Eine Studie der US-Umweltbehörde EPA (1998) zeigt, dass der Klimawandel die sehr empfindlichen natürlichen Lebensräume in den Entwicklungsländern vom Aussterben bedroht und negative Auswirkungen auf das gesamte Ökosystem hat. Einige der Auswirkungen sind der Anstieg des Wasserspiegels. Darüber hinaus sind die Entwicklungsländer anfällig für einen Rückgang der jährlichen Niederschläge, die Zerstörung des terrestrischen Ökosystems und steigende Temperaturen als Folge der Auswirkungen (Gaffin, Rosenzweig, Parshall, Hillel, Eichenbaum-Pikser, Greenbaum, Blake, Beattie und Berghage, 2006).

Die Entwicklungsländer müssen für eine nachhaltige Entwicklung planen und in den Aufbau von Kapazitäten und die Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels investieren. Darüber hinaus müssen die Entwicklungsländer mit den Industrienationen, Nichtregierungsorganisationen und anderen Organisationen zusammenarbeiten, um die besten Ansätze zur Minimierung der Auswirkungen der globalen Erwärmung zu planen und Strategien zu entwickeln (Emmanuel, 2005). Ein typisches Beispiel für ein Land, das von CO2-Emissionen betroffen ist, ist der Iran und insbesondere die Stadt Teheran, wie im Folgenden beschrieben (U.S. EPA, 1998)

Fallstudie Teheran

Eine Studie von Asadollah-Fardi (n.d.) zeigt, dass Teheran eine der am stärksten verschmutzten Städte im Nahen Osten ist. Der Studie von Asadollah-Fardi (n.d.) zufolge trägt unter anderem die dichte Bevölkerung von schätzungsweise 10 Millionen Menschen, deren energieintensive Aktivitäten zu hohen CO2-Emissionen führen, zu dem hohen Verschmutzungsgrad bei.

Die Ähnlichkeit der geografischen Ausrichtung der Stadt mit der anderer Städte wie Los Angeles in den USA trägt zu dieser Studie bei. Aufgrund ihrer topologischen Ausrichtung erfährt die Stadt keine Windströmungen, da beide Teile der Stadt von eisbedeckten Bergen umgeben sind. Die restriktiven Bewegungen des Windes auf die Stadt sind einer der Faktoren, die zu den hohen thermischen Konzentrationen in der Stadt beitragen.

Hinzu kommt, dass die eingeschränkte Bewegung des Windes über der Stadt ihn daran hindert, die schmutzige Luft aus der Stadt zu transportieren, was zu einem weiteren Anstieg der Schadstoffkonzentrationen mit den daraus resultierenden zerstörerischen Auswirkungen führt (Asadollah-Fardi, n.d).

Hohe Schadstoffemissionen sind eine direkte Folge der Verbrennung von Energie aus der Umwelt. Darüber hinaus wurde in der jüngsten Vergangenheit ein Anstieg der Emissionen aufgrund der ständig wachsenden Zahl von Fahrzeugen auf den Straßen verzeichnet (Asadollah-Fardi, n.d). Um das Problem der Umweltverschmutzung noch zu verschärfen, haben klimatische Faktoren erheblich dazu beigetragen, dass die Stadt unter höheren Ozonwerten und den damit verbundenen Auswirkungen leidet (Hastaie, 2000).

Weitere Untersuchungen zeigen, dass veraltete Maschinen aufgrund der langjährigen wirtschaftlichen und technologischen Sanktionen die Situation verschlimmert haben. Weitere Faktoren sind die steigende Zahl privater Fahrzeuge auf den Straßen, schlechte Stadtplanungsmethoden, eine schlechte Vegetationsdecke in der Stadt, billige und minderwertige Kraftstoffe und eine wachsende Bevölkerung mit sozialen und wirtschaftlichen Folgen (Hastaie, 2000).

Zu den von der iranischen Regierung verfolgten Strategien zur Eindämmung der steigenden CO2-Emissionen gehören die Durchführung von Fahrzeugkontrollen, die aktive Teilnahme an internationalen Foren zur Verringerung der Treibhausgasemissionen, der Einsatz von Technologien zur Abfallentsorgung, die Verlagerung von Industrien sowie Investitionen in die Entwicklung von Grünflächen.

Zu den Grünflächen gehört auch die Anpflanzung von Bäumen, wie im folgenden Abschnitt analysiert wird (Asadollah-Fardi, n.d). Um Strategien zur Abschwächung der durch die Umweltverschmutzung verursachten Auswirkungen auf die Umwelt zu entwickeln, wurde ein Umweltausschuss gebildet, dessen Hauptziel die Suche nach Strategien zur Eindämmung der städtischen Umweltverschmutzung ist (Hastaie, 2000), wie in der folgenden Abbildung 1 dargestellt.

Der theoretische Rahmen, auf den sich die Untersuchung stützt, konzentriert sich auf den CO2-Lebenszyklus im Pflanzensystem und in der Umwelt. Diese Studien stützen sich auf die von den Pflanzen verursachten Auswirkungen und ihre Gesamtwirkung auf die Umwelt, insbesondere in Bezug auf die Kontrolle und die Emission von CO2. Die Studie untersucht die Möglichkeit, begrünte Dächer als Methoden zur Verringerung der Umweltverschmutzung auf der Grundlage des Lebenszyklus des Kohlenstoffflusses in Pflanzen zu verwenden, da diese Pflanzen auf diesen Dächern wachsen können.

Nach Studien, die sich auf den Lebenszyklus des Kohlenstoffs stützen, ist die Carboxylierung von CO2 ein Prozess, der durch die Akzeptormoleküle wirkt, indem er die Bestandteile in zwei getrennte Moleküle reduziert. Typischerweise findet der Prozess in der Pflanze in Form von fortgeschrittenen oder primitiven Formen statt. Der Prozess bindet CO2 in anderen Systemen als einer der Stoffwechselprozesse.

Die Fixierung von CO2 in Pflanzen ist eine der Methoden, die zur Kontrolle der CO2-Emissionen in die Atmosphäre eingesetzt werden. In der Regel handelt es sich dabei um eine in Dachbegrünungssysteme integrierte Kohlenstoffmanagementstrategie. Viele Forscher haben die Vorteile von Gründachsystemen anhand verschiedener Modelle untersucht.

Diese Vorteile haben zu der Schlussfolgerung geführt, dass der Einbau von Gründächern in konventionelle Dächer zu einer erheblichen Energieeinsparung geführt hat, mit einer Verringerung des Energieverbrauchs um 2 % und einem Rückgang des Gesamtverbrauchs von Erdgas in einem Gebäude um 9 %. Zu den weiteren Vorteilen gehören auch geringere Treibhausgasauswirkungen, die Berechnungen zufolge bei 702 g C pro m2 liegen.

Andere Studien zeigen jedoch, dass die Kohlenstoffkosten, die während des Baus und der Installation von Gründächern anfallen, über einen langen Zeitraum ausgeglichen werden können (Getter et al., 2009). Diese Studie untersucht den theoretischen Rahmen, in dem der Kohlenstoff-Lebenszyklus und die Verwendung von Gründachsystemen als Maßnahme zur Verringerung der Umweltverschmutzung untersucht werden.

Pflanzen und CO2-Emissionen

Verschiedene Studien über die Vegetationsdecke in vielen Städten haben gezeigt, dass ein Großteil der Decke aus exotischen Pflanzen und einheimischen Pflanzen besteht. Darüber hinaus tragen begrünte Dächer in dicht besiedelten Gebieten in bestimmten Abschnitten verschiedener Städte mit einer Vielfalt von Bäumen zur Erhaltung von Wildtieren und anderen Tierarten bei. Eine Stichprobe in einer nordamerikanischen Stadt zeigt eine Vielzahl von Baumarten, die in der Region verbreitet sind, wie in Tabelle 5 unten aufgeführt.

Tabelle 5

Quellen: Auswirkungen und Werte des städtischen Waldes, 2008

Mehrere Studien zahlreicher Forscher zum Verständnis der Auswirkungen von Pflanzen und ihrer Gesamtauswirkungen auf die Umwelt im Zusammenhang mit CO2-Emissionen haben zu verschiedenen Ergebnissen geführt. Diese Studien zeigen, wie problematisch das CO2 für die Umwelt ist. Daher ist es wichtig, den Mechanismus zu untersuchen, durch den Pflanzen bei der Aufnahme und Abgabe des Gases an die Umwelt mit CO2 interagieren, sowie ihren Beitrag zur Reduzierung des Gases (Lee & Kim, 1994) und (Hartig, Mang & Evans, 1991).

Dachbegrünungen versprechen in der Regel eine deutliche Verringerung der CO2-Emissionen in die Atmosphäre. Daher ist es wichtig, die theoretischen Prozesse zu untersuchen, durch die CO2 absorbiert und in die Umwelt abgegeben wird. Theodosiou (2003) hat das Problem der Umweltverschmutzung, die zur globalen Erwärmung führt, eingehend untersucht, um zu verstehen, warum der Einsatz von Pflanzen ein entscheidender Ansatz zur Lösung dieses Problems ist.

Theoretisch gesehen finden die CO2-Reaktionen in der Umwelt durch die Fotosynthese statt, wie unten dargestellt.

Photosynthese: Kohlenstoff-Reaktionen, n.d.

Theoretisch zeigt der konzeptionelle Rahmen, der dem oben dargestellten Calvin-Kreislauf nachempfunden ist, den Kohlenstoffkreislauf. In der Regel besteht der Zyklus aus drei Schritten. Mit der Carboxylierung beginnt der erste Zyklus des gesamten Prozesses, gefolgt vom zweiten Reduktionsschritt im Zyklus und abgeschlossen durch einen Regenerationsprozess (Photosynthesis: Carbon Reactions, n.d).

In diesem Zyklus arbeitet die Carboxylierung von CO2 mit den Akzeptormolekülen zusammen, wodurch die Substanz in zwei separate Moleküle zerlegt wird. Dieser Prozess findet typischerweise in allen Formen der Vegetation in ihren fortgeschrittenen oder primitiven Formen statt. Der Prozess führt zur Fixierung von CO2 in einem der Stoffwechselprozesse (Photosynthese: Kohlenstoffreaktionen, n.d).

Die Fixierung von Wasser und CO2 in der Atmosphäre ist ein Prozess, der durch Enzymaktivitäten zu den beiden oben genannten Molekülen führt. Das aus dem Prozess resultierende 3-Phosphoglycerat wird durch fotochemisch erzeugte Substanzen weiter zu Kohlenhydraten reduziert, aus denen am Ende der ersten Phase fünf weitere CO2-Akzeptormoleküle entstehen. Mehrere andere Chemikalien wirken bei diesem Prozess mit (Photosynthesis: Carbon Reactions, n.d).

In der Praxis nehmen die Pflanzen während der Photosynthese große Mengen CO2 aus der Atmosphäre auf und geben es später durch Verbrennung wieder ab. Wenn die in die Atmosphäre abgegebene und die aus der Atmosphäre aufgenommene CO2-Menge gleich groß sind, stellt sich ein biotisches Gleichgewicht ein. Wenn jedoch sowohl die Aufnahme als auch die Freisetzung von CO2 nicht ausgeglichen sind, gibt es kein biotisches Gleichgewicht, und es entstehen Regionen mit Kohlenstoffsenken, wie sie in Städten zu beobachten sind (Photosynthesis: Carbon Reactions, n.d).

Eine Studie der Zeitschrift Photosynthesis: Carbon Reactions (n.d.) berichtet, dass verschiedene Pflanzen signifikante Veränderungen bei Veränderungen der Umweltbedingungen aufweisen. Wenn sich die Umweltbedingungen ändern, zeigen die meisten Pflanzen eine Anpassung ihres Aufnahmemechanismus. Ein wichtiger Punkt bei Pflanzen ist, dass sie über einen eingebauten Mechanismus verfügen, um sich an steigende Wasser- und CO2-Aufnahmen aus der Atmosphäre anzupassen – ein sehr kritischer Punkt bei der Einrichtung eines Gründachs.

Pflanzen wandeln CO2 in Saccharose und andere Stoffe um und behalten das abgeschiedene CO2 lange Zeit in dieser Form. Dies ist in der Tat ein wichtiger Punkt, der beim Bau eines Gründachs als einer der entscheidenden Umweltvorteile berücksichtigt werden sollte. Dies geschieht durch enzymatische Reduktionen und andere Formen von Reaktionen, die die Aufnahme und Umwandlung von CO2 in verschiedene Formen beinhalten.

Daher ist es wichtig, die oben genannten theoretischen Schlussfolgerungen in die Praxis umzusetzen, um die Frage zu beantworten, welche Rolle Pflanzen bei der Verringerung der CO2-Emissionen in die Atmosphäre und der schrittweisen Reduzierung der globalen Erwärmung spielen (Earth Pledge, 2005). Ein Argument, das für den Einsatz von Pflanzen spricht und auf ihre Rolle als CO2-Management-Ansatz hinweist, ist, dass Pflanzen über einen integrierten Mechanismus verfügen, der es ihnen ermöglicht, sich leicht an Klimaveränderungen anzupassen (Photosynthesis: Carbon Reactions, n.d).

Ein anderes Argument besagt, dass sich die Pflanzen an die durch die globale Erwärmung verursachten Temperaturanstiege anpassen können, indem sie ihre Transpiration entsprechend verändern. Darüber hinaus reagieren Pflanzen auf die Freisetzung von Kohlenstoff, indem sie die durch den Klimawandel freigesetzte CO2-Menge verringern. In der Regel sind die Eigenschaften der Pflanzen ein entscheidender Faktor bei der Auswahl der Art des Bodens für die Anlage eines Gründachs (Theodosiou, 2003). Nach Theodosiou (2003) beeinflussen die Pflanzenfamilien auch den Umfang der Kohlenstoffemissionen in die Umwelt.

Grüne Dächer und CO2-Management

Die Stabilisierung der CO2-Emissionen in die Atmosphäre ist vor allem in Städten mit hoher Bevölkerungsdichte und hohem Kohlenstoffausstoß von entscheidender Bedeutung. Zu den Methoden zur Verringerung des CO2-Ausstoßes in die Umwelt, die auch eine Strategie für das Kohlenstoffmanagement darstellen, gehört die Verwendung von Gründachsystemen (Trumper, Bertzky, Dickson, van der Heijden, Jenkins & Manning, 2009) und (Del Barrio, 1998).

Forscher und Wissenschaftler haben viele Ansätze zur Verringerung des CO2-Ausstoßes in die Atmosphäre vorgeschlagen. Zwei der Methoden sind die Verringerung der in die Umwelt abgegebenen CO2-Menge oder die Erhöhung der Absorptionsrate aus der Umwelt. Obwohl verschiedene Ansätze zusätzlich zu den unterstützenden politischen Maßnahmen für das Kohlenstoffmanagement vorhanden sind, haben sie keine signifikanten Auswirkungen auf die Verringerung der Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Umwelt (Trumper et al., 2009).

Der Bedarf an Dachbegrünungen als Mittel zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung ist also überwältigend. Zu den Bereichen, in denen Dachbegrünungen in großem Umfang eingesetzt werden, gehören Städte. Der Einsatz von Dachbegrünungen ist eine gute Option, da es sich um eine bewährte und erfolgreiche Technologie zur Verringerung der CO2-Emissionen in die Umwelt handelt (Goward, et al., 1985). In der Regel liegt der Grund für den Einsatz in städtischen Gebieten vor allem darin, dass diese Gebiete aufgrund industrieller Aktivitäten und hoher Bevölkerungsdichten stark unter hohen CO2-Konzentrationen leiden (Trumper et al., 2009).

Eine der Methoden, die allgemein als Strategie für das Kohlenstoffmanagement anerkannt sind, ist ein gut konzipiertes Gründachsystem. Eine Dachbegrünung ist ein natürlicher Ansatz für das Kohlenstoffmanagement, der eine Reihe von Umweltvorteilen mit sich bringt. Ein Vorteil von Gründächern liegt in den Eigenschaften des Ökosystems. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine große Artenvielfalt von Pflanzen auf begrünten Dächern Ökosystemleistungen erbringt.

Dazu gehört die Fähigkeit, je nach den Eigenschaften der auf dem Gründach angebauten Pflanzen große Mengen an Kohlenstoff zu speichern (Liu, 2004). Um die Nutzung von Gründächern für die Kohlenstoffbindung und als Kohlenstoffmanagementstrategie zu optimieren, erreichen niedrig wachsende Pflanzen auf den Dächern dieses Ziel. Darüber hinaus werden Pflanzen mit einer geringen Wachstumsrate und niedrigen Zersetzungsraten verwendet (Trumper et al, 2009; Villarreal & Bengtsson, 2005).

Andererseits trägt die Wiederherstellung der geschädigten Umwelt in der Regel erheblich zur Verringerung der CO2-Emissionen in die Umwelt bei (Getter & Rowe, 2006) und (Boivin, Lamry, Gosselin & DanSereau, 2001).

Schätzungen zufolge kann ein sorgfältig konzipiertes und installiertes Gründach große Mengen an CO2 binden und den Ausstoß von CO2 aus den durch das Gründach isolierten Gebäuden in die Umwelt einschränken. Berechnungen zufolge können mit Gründächern in einem Gebiet, das einer Million Menschen entspricht, fast 55.000 Tonnen CO2 gebunden werden.

Es wird jedoch empfohlen, eine weitere Studie zur Quantifizierung des Kohlenstoffs und der Gesamtauswirkungen einer CO2-Managementstrategie durchzuführen und die Ergebnisse einer solchen Studie zu untersuchen, um die Untersuchung zu vertiefen (Trumper et al., 2009). Die Ergebnisse basieren auf einer Untersuchung, die an verschiedenen Arten von Gründächern, verschiedenen Pflanzenspezies, der daraus resultierenden Biomasse und an verschiedenen Standorten durchgeführt wurde (siehe Tabelle 2) (Theodosiou, 2003).

Die verschiedenen Arten, die auf jeder Parzelle des Gründachs gepflanzt wurden, hatten unterschiedliche Eigenschaften. Dazu gehörten die Sedum-Varianten, darunter die Arten Acre, Spurium Bieb, Sedum und Album. Die Samen, die sorgfältig gekeimt wurden, um über eine Reihe von Jahren zu wachsen, lieferten gute Pflanzen. Die Pflege der Gründächer sollte in regelmäßigen Abständen in einem dreimonatigen Rhythmus durchgeführt werden.

Die Pflege umfasste die Bewässerung des Daches, um die Wassersättigung des Bodens auf dem festgelegten Niveau zu halten, und das Jäten von Unkraut, das entsprechend den Anforderungen erfolgte (Trumper et al., 2009). Zahlreiche Proben, die an dem vorgeschlagenen Standort entnommen und analysiert wurden, lieferten eine Reihe von Ergebnissen. Die von den Dächern entnommenen und analysierten Proben dienten der Bewertung der Kohlenstoffbindung, einem Prozess, bei dem Pflanzen der Atmosphäre CO2 entziehen” (Trumper et al., 2009), durch die auf den Dächern im vorgeschlagenen Gebiet angebauten Pflanzen.

Das Verfahren umfasste die Entnahme der Wurzeln aus den Bodenproben zur Untersuchung, um die Menge der CO2-Bindung zu bestimmen. Außerdem wurden die Wurzeln zu Pulver zermahlen, bevor der Kohlenstoffgehalt der Pflanzen analysiert wurde (Trumper et al., 2009). Es war auch wichtig, das Niveau und die Menge des Kohlenstoffs pro gegebener Flächeneinheit zu bestimmen. In der Studie wurde ein ANOVA-Modell verwendet, wie in Tabelle 6 unten dargestellt.

Tabelle 6

Rahshahr International, 2011

Nach der Untersuchung der für Dachbegrünungen geeigneten Pflanzenfamilie ist es wichtig, die potenziellen Vorteile zu erörtern (Baumann, 2006), wie in Tabelle 7 unten dargestellt.

Tabelle 7

Liu und Minor, 2005

Die Menge der Kohlenstoffbindung in Abhängigkeit vom Alter und der Substrattiefe, die in der Studie detailliert berücksichtigt wurde, ist oben dargestellt. Die Menge des gebundenen Kohlenstoffs hängt jedoch vom Alter und der Art der Pflanze ab. Andererseits variiert die Menge des Kohlenstoffs über dem Boden je nach Art. Trotz dieses Effekts kamen die Ergebnisse insgesamt zu dem Schluss, dass verschiedene Pflanzenarten unterschiedliche Mengen an Kohlenstoffemissionen mit unterschiedlichen Kohlenstoffkonzentrationen in einer gegebenen Menge an Abfallmissionen beitragen (Getter, Rowe, Robertson, Cregg& Andresen, 2009).

Die tabellarischen Daten aus der obigen Tabelle zeigen den potenziellen Nutzen der relativen Mengen an gebundenem CO2 und den Nutzen der einzelnen Arten von Gründachsystemen (Givoni, 1998). Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse, die auf praktischen Erkenntnissen beruhen, dass das niedrigste Niveau der Kohlenstoffbindung bei 73±16,0 liegt, während der höchste registrierte Nutzen 276±28,0 beträgt. Der aus den Ergebnissen ermittelte Mittelwert betrug 162±11,7, was auf eine geringe Standardabweichung vom Mittelwert aller Proben hinweist (Getter et al., 2009).

Die Schlussfolgerungen der Studie zeigen, dass Gründachsysteme im Allgemeinen eine Kohlenstoffbindungsrate von 375 g C-m-2 aufweisen, wobei es sich um einen kumulierten Wert für den Kohlenstoffgehalt des oberirdischen Substrats und der Biomasse handelt. Es ist wichtig zu beachten, dass eine beträchtliche Anzahl von Komponenten, aus denen ein Gründachsystem besteht, bei der Herstellung Kohlenstoffkosten verursacht (Getter et al., 2009).

Eine kritische Analyse der Bestandteile von Gründachsystemen zeigt, dass ein Gründach eine Barriere für die Wurzeln auf dem Dachsystem enthalten sollte. Dies ist insbesondere der Fall, um Schäden durch die Wurzeln zu verhindern, die in das Dach eindringen könnten. Weitere Kosten, die mit dem Dachsystem verbunden sind, sind die Wartung und die Regulierung des Wasserflusses im Dach sowie zusätzliche Kohlenstoffkosten aufgrund des auf dem Dach verwendeten Kieses (Getter et al., 2009).

Andererseits übersteigen die Vorteile unabhängig von der Höhe des Energieverbrauchs der Installation des Dachsystems und der Kohlenstoffkosten für die Wartung die oben genannten Kohlenstoffkosten (Liu & Minor, 2005).

Verschiedene Forscher haben weitere Studien über die Vorteile von Gründächern durchgeführt. Deduktive Schlussfolgerungen aus solchen Untersuchungen zeigen, dass der Einbau von Gründächern in konventionelle Dächer eine geschätzte Verringerung des Energieverbrauchs um 2 % und einen Rückgang des gesamten Erdgasverbrauchs in einem Gebäude um 9 % bewirkt hat. Zu den Vorteilen gehören auch geringere Treibhausgasauswirkungen, die auf 702 g C pro m2 geschätzt werden.

Andererseits zeigen berechnete Schätzungen, dass die Kohlenstoffkosten, die beim Bau und der Installation von Dachbegrünungen anfallen, erst nach einem beträchtlichen Zeitraum, nämlich nach etwa neun Jahren, ausgeglichen werden können (Getter et al., 2009). Weitere Untersuchungen zum Nutzen und zur Kapazität von Dachbegrünungen für das Kohlenstoffmanagement zeigen, dass es sich um leere Flächen handelt, die sich gut für die Bindung von Kohlenstoffemissionen nutzen lassen.

Verschiedene Städte haben Gründächer entwickelt, die unterschiedliche Flächen abdecken. Ein typisches Beispiel ist die Metropolregion Detroit. Schätzungen zufolge beträgt die Gesamtfläche der Dachbegrünung in Detroit weniger als 8399 ha. Bei einer Bindungsrate von 375 g C-m-2 für begrünte Dächer können schätzungsweise 55 252 Tonnen Kohlenstoff in einem Jahr gebunden werden, was den Emissionen von 10 000 mittelgroßen Lastwagen in einem Jahr entspricht (Getter et al., 2009).

Es ist erwähnenswert, dass die oben genannten Ergebnisse von der Ausrichtung und dem Design eines Dachsystems abhängen. Darüber hinaus haben die klimatischen Eigenschaften des betrachteten Ortes einen starken Einfluss auf die Ergebnisse zum Kohlenstoffmanagement.

Methodik

Die Forschungsmethodik umfasste eine Literaturübersicht über verschiedene Perspektiven und Forschungsarbeiten verschiedener Autoren zu unterschiedlichen Kategorien von Gründächern. In der Übersicht wurden drei Kategorien von Gründächern erwähnt, darunter intensive, halbintensive und extensive Gründächer. Die Forschung konzentrierte sich jedoch mehr auf intensive und extensive Gründächer, um Informationen zu erhalten.

Im Rahmen der Literaturrecherche wurden unter anderem folgende Themen untersucht: Geschichte der Dachbegrünung, Klassifizierung von Gründächern, Konstruktionsmethoden, Arten von Gründächern, Vorteile, insbesondere Umweltvorteile von Gründächern, und die Eingrenzung auf den Iran als Fallstudie. Darüber hinaus wurden die Rolle von Pflanzen beim Kohlenstoffmanagement, die Kohlenstoffkosten und die Vorteile des Kohlenstoffmanagements in einer praktischen und analytischen Studie über verschiedene Arten von Gründächern und Kohlenstoffmanagementansätze und -ergebnisse untersucht (Wellburn, 1990).

Aus praktischer Sicht konzentrierte sich die Untersuchung auf einen Flughafen, der in der Nähe des Imam-Khomeini-Flughafens in Teheran gebaut werden soll. Ziel war es, das Projekt hinsichtlich der Emissionen in die Umwelt mit null Kohlenstoff zu bewerten. Typischerweise sollte es als Pilotprojekt dienen, um die erforderlichen und detaillierten Daten zu liefern, die ein typisches Konzept eines Verschmutzungsschutzmechanismus durch Dachbegrünungssysteme charakterisieren (Köhler & Keeley, 2005).

Ein Ansatz, der in der Studie verwendet wurde, war eine regionale Analyse verschiedener Fragen, wie z. B. des Sättigungsgrads des Bodens, der für den Bau des vorgeschlagenen IKIA-Standorts vorgesehen ist. Verschiedene Aspekte, insbesondere der Beitrag zu Kohlenstoffemissionen und anderen Schadstoffen in der Umwelt, waren Teil der Studie.

Die Analyse des Standorts war eines der entscheidenden Elemente, die den Luftstrom aus der und in die Stadt, den Grad der Verschmutzung durch CO2-Emissionen und die prozentuale Kohlenstoffreduzierung beeinflussen. Andererseits war eine detaillierte Studie über die Art der Dachbegrünung, die am Standort als Strategie zur Verringerung der Umweltverschmutzung errichtet werden sollte, Teil der Studie. Darüber hinaus werden in der Studie die Pflanzenfamilien, die auf begrünten Dächern gepflanzt werden sollten, und die Höhe der durch die Verwendung der Pflanzen erzielten CO2-Reduzierung aufgeführt.

Eine Dokumentenanalyse mit Einzelheiten zu den klimatischen Bedingungen am vorgeschlagenen Standort für den Bau des IKIA-Flughafens wurde für diese Studie eingehend untersucht. Es wurden weitere Untersuchungen zur Landschaftsgestaltung und den allgemeinen Auswirkungen auf das Kohlenstoffmanagement und die dazu beitragenden Elemente wie die Ausrichtung zur Sonne, die Wind- und Bodeneigenschaften und die Wassersättigung des Bodens durchgeführt.

Ergebnis der Fallstudie

Eine analytische Untersuchung des für den Bau des Flughafens vorgeschlagenen Gebiets beginnt mit einer Zusammenfassung der Lage des vorgeschlagenen Standorts, des Wetters, der Flora, der Fauna, der Informationen über die am Standort wachsenden Pflanzen und der verfügbaren Pflanzen. Zu den Standortmerkmalen gehört eine eingehende Untersuchung der topologischen Merkmale, die im nordwestlichen Teil des Geländes vorherrschen, das mit kleinen Hügeln übersät ist, die für die Steuerung der Luftströme unbedeutend sind.

Zusätzlich zu den Studien konzentrierten sich die Untersuchungen auf die südwestlichen Hänge mit 5 % der Landmasse mit einem Aspekt auf der windzugewandten Seite, die in der Studie untersucht wurden. Andererseits wird ein ökologischer Bericht erörtert, der eine wichtige Rolle bei der Entscheidungsfindung über die Art der Pflanzen spielte, die angebaut werden sollten, um eine Kohlenstoffemission von Null zu erreichen, ein Ziel, das in der Praxis möglicherweise nicht erreicht werden kann.

Weitere Themen, die in dem Bericht erörtert werden, sind das Klima der Region und das Bioklima, das in die geobotanische Kategorie eines ariden Nordklimas fällt und zwischen Artimisia, Astrugalus-Gattungen und afghanisch-anatolischen Steppen liegt.

Ziel der Studie ist es, detaillierte Informationen zur Verfügung zu stellen, die eine Entscheidungsfindung über den Einsatz von Gründächern als Methode zum Kohlenstoffmanagement und zur Abschwächung der Auswirkungen der kohlenstoffbedingten Verschmutzung am Beispiel von Teheran, Iran, ermöglichen.

Merkmale des Standorts

Die Topologie des Gebiets, die Windrichtung, die Lage des Standorts, die Stromquelle, die Industriezentren, die Wohngebiete, die Nutzflächen und die Zoneneinteilung für Flugrouten wurden untersucht, um die kohlenstofferzeugenden Aktivitäten und die Verwendung geeigneter Gründächer als Kohlenstoffkontrollmechanismus zu ermitteln.

Die Standortuntersuchung ergab, dass Teheran in einem halbtrockenen Gebiet liegt, wobei ein großer Teil des Geländes eine hohe Sonnenausrichtung aufweist, was einen zusätzlichen Vorteil für die Nutzung der Sonnenenergie darstellt. Eine kritische Bewertung der verschiedenen Zonen ergab, dass die westlichen und nordwestlichen Zonen für die Unterstützung von Aktivitäten ohne Umweltverschmutzung geeignet sind. Darüber hinaus erwies sich die nordwestliche Seite als sehr windbeständig.

Der Fluss Rood Shoor begrenzt den südlichen Teil mit geringer ökologischer Bedeutung, wobei einige Bereiche ein Gefälle von 5 % aufweisen, während andere Bereiche ein stärkeres Gefälle aufweisen, das für Bauarbeiten ungeeignet ist. Entlang der südlichen Grenze gibt es starke Steigungen. Zur weiteren Bewertung des Geländes ist festzustellen, dass ein erheblicher Teil der Region für Bauarbeiten geeignet ist, während der Rest des Geländes von Schwemmlandablagerungen beherrscht wird, die für Bauarbeiten nicht geeignet sind. Der Fluss Shoor verbindet einen Großteil der Nutzflächen.

Aus wichtigen Berichten geht hervor, dass sich einige Teile des südwestlichen Teils mit kleinen geologischen Verwerfungslinien überschneiden, die von alluvialen Ablagerungen entlang der Flussbetten dominiert werden, die anfällig für Verflüssigung sind, was die Notwendigkeit von Pufferzonen unterstreicht. Andererseits ist der südliche Teil sehr anfällig für eine schnelle Erosion mit einer guten Kapazität für die Entwicklung von Wasserreservoirs (Givoni, 1998).

Eine genaue Untersuchung der topologischen Merkmale zeigt, dass der nordwestliche Teil mit kleinen Hügeln übersät ist, die für die Beeinflussung der Richtung und Geschwindigkeit der Luftströmung wenig Bedeutung haben. Der südwestliche Teil hingegen ist mit 5 % der Landmasse geneigt und weist eine windzugewandte Seite auf. Ein Merkmal, das den nordöstlichen Teil dominiert, ist ein kleines Wasserreservoir mit einem kleinen Einzugsgebiet, das die Wahrscheinlichkeit von Überschwemmungen verringert.

Andererseits dominieren im nordöstlichen Teil hervorragende Böden, die sich gut für landwirtschaftliche Zwecke eignen, während der Rest des Landes von ariden und semiariden Landmassen geprägt ist. Im südlichen Teil dominiert der Fluss Rood Shoor, der ein geringes Hochwasserrisiko birgt und von geringer ökologischer Bedeutung ist. Eine weitere Analyse des Geländes zeigt, dass sich das Gebiet, an dem der Rover Rood Shoor entlangfließt, in einem tief liegenden Tal befindet.

Statistische Daten zeigen, dass die Wohngebiete Parand New Town mit einer geschätzten Bevölkerungsdichte von 40.000 Einwohnern, Robat Karim City mit 750.000 Einwohnern und Hasan Abad City mit 20.000 Menschen sind. Die Industrie konzentriert sich auf das Industriegebiet Parand mit einer Fläche von etwa 210 ha, das Kraftwerk Parand, die Teheraner Weizenverteilungsstelle, das Industriegebiet Nasirabad und das Industriegebiet Shamsabad mit einer Fläche von etwa 289 ha.

Eine Zusammenfassung der Flächennutzung zeigt 7500 ha nutzbare Fläche von insgesamt 13750 ha. Darüber hinaus zeigt eine Übersicht über den Flughafen und die möglichen Lärmbelastungen verschiedene Gebiete, die unterschiedlichen Lärmpegelstandards und Zonen entsprechen. Die Einteilung der Lärmpegel in Zonen mit einem Schallpegelbereich von unter 60 dB, 65 dB und 70 dB mit entsprechenden Aktivitäten, die den Schallpegeln entsprechen.

In der Regel entsprechen Gebiete mit Schallpegeln unter 65 dB einer Fläche von 6000 ha, Gebiete mit Schallpegeln unter 70 dB einer Fläche von 7.200 ha und Gebiete mit Schallpegeln unter 60 dB einer Fläche von 3600 ha. Hinzu kommt, dass die Höhe von Gebäuden durch den Flugverkehr begrenzt ist.

Ökologische Erkenntnisse

Ein ökologischer Bericht war wichtig, um eine Entscheidung über die Art der Pflanzen zu treffen, die angebaut werden sollten, um einen Null-Kohlenstoff-Ausstoß zu erreichen. Darüber hinaus enthält der ökologische Bericht die Ergebnisse über die Ökologie des vorgeschlagenen Standorts und die Beziehung zwischen den Pflanzenarten und der Umwelt (Che-Ani, Shahmohamadi, Sairi, Mohd-Nor, Zain & Surat, 2009). Laut Che-Ani, Shahmohamadi, Sairi, Mohd-Nor, Zain & Surat (2009) liefert die ökologische Untersuchung angemessene Informationen über die Art des Daches, mit dem ein bestimmtes Gebiet bebaut werden soll.

Ökologische Merkmale in einem größeren Maßstab

Das vorgeschlagene Gebiet des Flughafens IKIA liegt in der iranisch-turanischen Region, die physisch-geografische Merkmale aufweist. Es weist ein Abi-Klima auf, das in die geobotanische Kategorie eines ariden Nordklimas fällt und zwischen Artimisia- und Astrugalus-Gattungen und afghanisch-anatolischen Steppen liegt. Außerdem ist die Region niederschlagsarm und wird zu 69 % von iranisch-turanischen Pflanzen dominiert.

Der Wald besteht aus einer Reihe von Arten, darunter Juniperus, Hultemia persica und einige andere auf der Teheraner Seite. Andererseits ist die Region in neun Unterregionen mit verschiedenen Vegetationsarten aufgeteilt, die typischerweise in acht Gruppen unterteilt sind.

Meteorologische Befunde

Untersuchungen zu den klimatischen Parametern des vorgeschlagenen Standorts ergeben eine jährliche Niederschlagsmenge von 161,7 mm, basierend auf statistischen Ergebnissen über einen langen Untersuchungszeitraum. “Der Durchschnittsniederschlag für das gesamte Land beträgt 250 mm, was darauf hindeutet, dass die Region geringere Niederschläge als der Rest des Landes aufweist, wobei die Niederschlagsvariabilität in der Region erheblich ist” (Rahshahr International, 2011).

Aus den statistischen Daten geht hervor, dass die Temperaturen auf einen Höchstwert von 400 °C und einen Tiefstwert von -200 °C ansteigen können, wobei die durchschnittliche Tagestemperatur auf 17,70 °C geschätzt wird. Die Region leidet unter Frost, der zwischen Mitte Oktober und Ende April auftritt und im Januar seinen Höhepunkt erreicht, wobei es im Jahresdurchschnitt 60 Tage gibt. In den übrigen sechs Monaten gibt es keinen Frost.

Die höchsten Niederschläge fallen zwischen Dezember und Februar, während es in den Monaten Mai und September trocken ist und der Juli die geringsten Niederschläge aufweist. Die Verfügbarkeit von Grundwasser ist ein weiteres Element in der Region. Aus einem hydrologischen Bericht geht hervor, dass Karaj und Zarand-Zaviye als Grundwasserquellen in Frage kommen. Die relativen Mengen des Grundwassers aus den beiden hydrologischen Quellen sind in Tabelle 8 unten aufgeführt.

Tabelle 8 Bodeneigenschaften

Rahshahr International, 2011

Bodenressourcen

Ein wichtiger Aspekt, der beim Bau einer kohlenstofffreien Anlage zu berücksichtigen ist, besteht darin, die Eigenschaften des Bodens, der die Vegetation trägt, die zur Verringerung der Kohlenstoffemissionen beitragen soll, eingehend zu untersuchen. Die prozentuale Nutzung von Böden und Landressourcen ist von großer Bedeutung. Die Flächennutzung trägt aufgrund der energieintensiven Aktivitäten in erheblichem Umfang zu den Kohlenstoffemissionen in die Umwelt bei (Foxon, 2002).

Eine Untersuchung des Landes zeigt, dass das Land in drei Regionen unterteilt ist. Dazu gehören Hügel, die das Hauptmerkmal der Region bilden, Hochebenen und Schwemmlandebenen sowie andere charakteristische Merkmale, die in Tabelle 9 dargestellt sind.

Tabelle 9 Grundstücksbeschreibungen

Höhenlage 1500

Rahshahr International, 2011

Zu den grundlegenden kohlenstofferzeugenden Tätigkeiten, die in dem vorgeschlagenen Gebiet stark dominieren, gehören landwirtschaftliche Tätigkeiten und Emissionen aufgrund von Flughafenaktivitäten wie Flugzeug- und Kraftfahrzeugemissionen. Der Rest des Landes ist entweder kahl und wird kaum oder gar nicht genutzt und ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Reihe von Felsen und gemäßigten Bereichen besteht. Die biologische Umwelt liefert Informationen über die Angemessenheit und die Strategien zur Verringerung der Kohlenstoffemissionen und unterteilt sich in die vorherrschende Vegetation, die Pflanzenarten und die Tierwelt.

Die biologische Umwelt

Das Gebiet ist baumarm und stark auf eine bestimmte Artenvielfalt beschränkt. Artemisia seiberi ist eine Pflanzenart, die auf einer Fläche von 19.000 ha und in einer Höhe von 1000 m gedeiht. Andererseits dominiert Artemisia seiberi- Pteropyrum sp. mit seinen Varianten eine Landfläche von 52.000 ha.

Weitere Arten sind Artemisia seiberi- Stipa sp, die eine Fläche von 111.000 ha bedecken (Severinsen & Jager, 1998). Weitere Untersuchungen der biologischen Umwelt haben gezeigt, dass die regionale Tierwelt wesentlich zur Schönheit und Anziehungskraft des Gebietes beiträgt. Es gibt 42 Säugetierarten, die sich auf 15 Familienarten verteilen. Vögel hingegen tragen mit 122 Arten, die zu 31 Familien gehören, jeweils eine bestimmte Menge an CO2 zur Umwelt bei.

Es dürfte jedoch schwierig sein, die Menge der Kohlenstoffemissionen in die Umwelt zu quantifizieren, die durch das Wildleben in diesem Gebiet verursacht werden. Außerdem sind in dem Gebiet neun Reptilienfamilien mit insgesamt 24 Arten verbreitet. Es gibt auch Amphibien und zwei Fischarten. Es ist wichtig, die ökologischen Auswirkungen von Schutzgebieten zu untersuchen und nach und nach den Beitrag der Kohlenstoffemissionen in die Umwelt zu ermitteln.

Typische Schutzgebiete sind Alborz, das 23 km Luftlinie entfernt ist. Kavir, das sich in einer Entfernung von 12 km Luftlinie befindet, ist ein geschütztes Gebiet und verbindet sich mit Jajrod. Diese Gebiete sind in der Regel Bestandteile von Satellitengebieten mit voneinander getrennten ökologischen Merkmalen. Das Gebiet von Jajrod ist fast 56625 Hektar groß und besteht aus vielen Bergen und Hügeln, die die gesamte Region bedecken.

Außerdem wird das Gebiet von den Flüssen Roheden durchflossen, vor allem im östlichen Teil des Gebiets. Bei einer Durchschnittstemperatur von 11 °C und einer Fläche von 1150 Hektar fällt in der Region durchschnittlich 275 mm Niederschlag, was das Gesamtklima als halbtrockenes bis trockenes Gebiet kennzeichnet.

Das Gebiet zeichnet sich durch eine hohe Konzentration der biologischen Vielfalt mit 517 Pflanzenarten aus. Darüber hinaus wurden in dem Gebiet 192 Tierarten identifiziert, mit einer Konzentration von Astraglus- und Artemisia-Baumarten. Jede der Tier- und Pflanzenarten trägt wesentlich zum Kohlenstoffmanagement in dem Gebiet bei. Außerdem ist zu beachten, dass das Gebiet in der Nähe von Teheran liegt, dem Gebiet, das für den Bau des neuen Flughafens vorgesehen ist.

Ein weiteres interessantes Gebiet, das es zu erkunden gilt, ist Kavir, eines der Schutzgebiete in der Umgebung von Teheran. Das im Gebiet des Ghome-Salzsees gelegene Schutzgebiet erstreckt sich über eine Fläche von 248957 Hektar und umfasst drei Verwaltungsprovinzen, die als Nationalpark verwaltet werden.

Weitere Merkmale des Gebietes sind eine flache Landschaft mit einer Temperaturspanne von 10 bis 25 Grad Celsius und eine Höhenlage zwischen 740 und 1360 Metern. Die Niederschlagsmenge hingegen beträgt 132 mm. Das Ökosystem ist eine Landschaft aus Sümpfen, Salzökosystemen und Wüstenlandschaften.

Standort

Der vorgeschlagene Standort ist eine Mischform zwischen der industriell entwickelten städtischen und landwirtschaftlichen Region nördlich von Teheran und dem Salzsee von Qom und der Wüstenregion, die größtenteils ein Wildnisgebiet ist. Aus topologischer Sicht liegt das Gebiet von der Ostseite aus gemessen etwa 1000 Meter über dem Meeresspiegel.

Weitere topologische Ergebnisse zeigen, dass das Gebiet flach ist und erhebliche Neigungsunterschiede aufweist. Die Neigung der Landschaft schwankt zwischen 10 und 15 %, mit einer durchschnittlichen Neigung von 5 % in der Region. Andererseits ist das Gebiet prozentual gesehen am stärksten nach Osten ausgerichtet, während der Rest des Gebiets aus verschiedenen Richtungen eine klare Sicht bietet.

Das Gebiet hat eine jährliche Niederschlagsmenge von 161,7 mm, verglichen mit dem vorherrschenden Jahreswert von 250 mm. Damit wird das Gebiet in die Kategorie der Gebiete mit geringer Niederschlagsmenge und kalten, trockenen klimatischen Bedingungen eingestuft. Eine kritische Analyse der ambro-thermischen Diagramme zeigt, dass die Region von trockenen Bedingungen mit fünf feuchten Motten im Jahr beherrscht wird (Grime, 1998).

Der Wind hat einen starken Einfluss auf den Fluss und die Richtung der Bewegung von Schmutz- und Smogpartikeln in der Luft. Die Richtung und Geschwindigkeit des Windes ist daher ein wichtiges Element, das bei der Errichtung einer Stadt berücksichtigt werden muss. Typisch für das betrachtete Gebiet sind Windgeschwindigkeit und -richtung. In dem Gebiet herrscht eine Windströmung von 23 Knoten (11,5 m/s) in westlicher Richtung (Hanson& Lindberg, 1991).

Andererseits sind die Flüsse Robat Karim und Shoor die wichtigsten Flüsse in der Region, wobei der Shoor-Fluss der wichtigste aller Flüsse in der Region ist. Für das Salzwasser des Flusses sind jedoch keine nennenswerten landwirtschaftlichen Aktivitäten geeignet. Ein besonderes Merkmal des Shoor-Flusses ist, dass er einen Großteil des Jahres trocken liegt, obwohl er von vielen Nebenflüssen Wasser erhält.

Andererseits ist es klar, dass das Grundwasser für landwirtschaftliche Tätigkeiten ungeeignet ist, da es einen hohen Salzgehalt aufweist (Gaffin, Rosenzweig, Parshall, Beattie, Berghage, O’Keeffe & Braman, 2005). Die geologische Formation Kahrizak ist von besonderer Bedeutung, da ihre Lithologie durch das Zusammenspiel von Sandsteinen, Ton und anderen Konglomeraten gekennzeichnet ist.

Zu den Aktivitäten, die zum Energieverbrauch und damit zu hohen Kohlenstoffemissionen in der Region führen, gehören Flughäfen und andere Landnutzungsaktivitäten. Die Region leidet unter begrenzten Niederschlägen, 42 Säugetierarten,2 Amphibienarten, geringer Vegetationsbedeckung, salzhaltigem Grundwasser und deutlich geringer Lebensgrundlage und Biodiversität.

Regionale Analyse

Eine regionale Analyse des vorgeschlagenen Standorts gibt Aufschluss über verschiedene Fragen wie die Verfügbarkeit von landwirtschaftlichen Flächen. Landwirtschaftliche Flächen sind durch die rasche Entwicklung der Städte, insbesondere durch die Bauindustrie und die damit verbundenen Kohlenstoffemissionen aufgrund des Energieverbrauchs, zunehmend bedroht (Korhonen, 2005).

Das nachstehende Diagramm zeigt den am besten geeigneten Standort der vorgeschlagenen Anlage und die topologischen Details der Region. Die wichtigsten Faktoren, die hier berücksichtigt wurden, sind die Siedlungsgebiete, die Windströmung und die Nähe des Gebiets zur Bergkette und zur Stadt Parand, die eine geeignete Perspektive für das Wachstum der Stadt bietet.

Tabelle 10 Fläche und Bodennutzung

Zur weiteren Analyse und Untermauerung der Studie zeigt eine Analyse des Wasserflusses und des Hochwasserschutzes und ihrer Auswirkungen in der Region, dass das Gebiet erdbebengefährdet ist, wobei das höchste Risiko ein hohes Überschwemmungspotenzial durch die Wasserströme ist, die durch die Region fließen. Andererseits variiert das Verflüssigungspotenzial je nach Ortschaft.

Die eshtehard-Region ist anfällig für ein hohes Verflüssigungspotenzial, während der Rest der Region häufig auftretende Verflüssigungen erlebt, die an anderen Stellen unbemerkt auftreten. IKIA hingegen leidet unter einer Kombination aus häufiger Verflüssigung und gar keiner Verflüssigung. Die folgende Tabelle veranschaulicht die Ergebnisse rund um die IKIA-Region in der unten stehenden Tabelle 10.

Andererseits zeigt eine genauere Untersuchung der Region, dass die Sonneneinstrahlung in der Region zwischen den umliegenden Regionen mit unterschiedlicher Intensität variiert. So schwankt der solare Abwärtsgradient zwischen 5000 und 5500, wobei das IKIA in der oben erwähnten Konzentration des Sonnengradienten liegt.

Analytisch gesehen ist das Klima in der Region IKIA teilweise angenehm. Der jährliche Kühlenergiebedarf variiert zwischen mild, gemäßigt, warm und heiß. Typischerweise erfordert der Kühlenergiebedarf einen Anstieg des Energieverbrauchs, was zu einem Anstieg der Kohlenstoffemissionen in die Umwelt führt. Auf der anderen Seite variiert der jährliche Heizenergiebedarf zwischen kalt, sehr kalt und Frost.

Jeder Heizbedarf verbraucht eine bestimmte Menge an Energie, die durch die Verbrennung von Kohlenstoff entsteht und zu Kohlenstoffemissionen in die Umwelt führt. Historische Stätten und Artefakte bilden eine Grundlage für den Tourismus und den damit verbundenen Energieverbrauch und Kohlenstoffausstoß. Historische Artefakte umfassen prähistorische, historische, islamische und nicht näher spezifizierte historische Sehenswürdigkeiten.

Ein weiterer wichtiger Faktor, der zu den Kohlenstoffemissionen beiträgt, ist der Trend und die Rate des Bevölkerungswachstums. Eine kritische Analyse des Bevölkerungswachstums und -trends zeigt einen Abwanderungstrend zwischen den Bundesstaaten, der durch die Verfügbarkeit und Verteilung von Arbeitsplätzen angetrieben wird, ein wichtiger Faktor, der ein großes Bevölkerungswachstum in die Stadt Teheran zieht. Das Bevölkerungswachstum und die Bevölkerungsverteilung konzentrieren sich somit auf die städtischen Gebiete um Teheran.

Das hat den Status bestimmter Städte zu Hauptstädten und Provinzzentren verändert. Typische Beispiele sind Qazvin und Qom. Andererseits bietet das Eisenbahnnetz ein günstiges Umfeld als gutes Kommunikationsnetz für die geplante Baustelle. Die folgende Abbildung verdeutlicht die Nähe des IKIA zu anderen Fracht- und anderen Transportzentren (Felson & Pickett, 2005).

Es lohnt sich, einen Blick auf die Städte in der Nähe des vorgeschlagenen Standorts zu werfen, in denen kohlenstoffemittierende Aktivitäten stattfinden, die Luftverschmutzung verursachen. Eine dieser Städte ist die Stadt Aftab. Aftab liegt im südlichen Teil von Teheran und hat eine geschätzte Gesamtfläche von 4689 Hektar. Schätzungen zufolge können 56 % der Gesamtfläche als Grünfläche genutzt werden.

Andererseits ist in Aftab eine Fläche von 211 Hektar für Ausstellungen vorgesehen. Die 211 Hektar sind nur 4,55 % der gesamten für die Nutzung vorgeschlagenen Fläche (Hien, 2002). Zu den anderen Nutzungen gehören Wohngebiete für Hotelappartements, die etwa 2,33 % der gesamten vorgeschlagenen Flächen ausmachen. Schätzungen zufolge kann das gesamte Wohnbauland etwa 1200 Wohneinheiten mit einer geschätzten Kapazität von fünftausend Personen beherbergen.

Darüber hinaus gibt es auch Wohnheime für College-Studenten, die auf 80.000 Studenten geschätzt werden. Viele der Flächennutzungsaktivitäten entsprechen den in der obigen Tabelle zusammengefassten Schätzungen. Es ist wichtig, eine Analyse der ökologischen Fußabdrücke durchzuführen, die mit den einzelnen kohlenstoff- und schadstofferzeugenden Aktivitäten verbunden sind (Dunnett& Kingsbury, 2004).

In der Regel liefert der ökologische Fußabdruck Schätzungen über den Energieverbrauch in den einzelnen Sektoren. Der Dienstleistungssektor verbraucht schätzungsweise zwischen 1,43 Mio. J und 107 552 Mrd. MJ an Energie. Andererseits liegt der Pro-Kopf-Verbrauch in überschwemmungsgefährdeten Gebieten bei 230906 MJ, was zu einem geschätzten Energieaufwand von 30 787 MJ in der Pflanzenproduktion und anderen landwirtschaftlichen Tätigkeiten führt.

Darüber hinaus liegen die Schätzungen des Energieverbrauchs pro Kapital in einer Größenordnung von 143 Millionen GJ-Äquivalenten für 1,43 Hektar (Durhman, Rowe, Ebert-May & Rugh, 2004). Schätzungen zufolge befinden sich über 171 Millionen m2 Fläche unter Häusern, die aufgrund des Energieverbrauchs eine bedeutende Quelle der Luftverschmutzung für die Umwelt darstellen. Weitere Schätzungen zeigen, dass Wohngebiete einen Gesamtenergieverbrauch pro Kopf von 2 Millionen MJ haben. Andererseits ist zu beachten, dass jede Fläche mit einem Energieaufwand von 100 GJ verbunden ist.

Standortanalyse

Eine Standortanalyse liefert detaillierte Informationen über die vorherrschenden Witterungsbedingungen auf der vorgeschlagenen Baustelle, die eine wichtige Einflussgröße für die Höhe des Energieverbrauchs sind. Viele detaillierte Informationen zu den Klimadaten, die speziell für den vorgeschlagenen Standort gelten, sind in Tabelle 11 unten aufgeführt.

Tabelle 11 Zusammenfassung der Klimadaten

Rahshahr International, 2011

In der obigen Tabelle sind die klimatischen Bedingungen am vorgeschlagenen Standort und der wahrscheinliche Einfluss auf die Kohlenstoffemissionen aufgeführt. Darüber hinaus ermöglicht das Klima die Umsetzung von Strategien, die speziell auf die Abschwächung und ein angemessenes Kohlenstoffemissionsmanagement am Standort zugeschnitten sind (Dunnett&Nolan, 2004).

Andererseits tragen Umfang und Geschwindigkeit der Verstädterung, die mit der Verbrennung von Kohlenstoff einhergehen, erheblich zu den Strategien bei, die zur Bewältigung des Kohlenstoffs und anderer Umweltverschmutzungen formuliert wurden, wie z. B. die Bauprojekte, die in die Entwicklungsliste um den IKIA-Korridor und die beiden nördlichen U-Bahnen aufgenommen wurden.

Es ist wichtig, eine weitere Zufahrtsroute zum IKIA einzurichten, um die vorgeschlagene Region zugänglich zu machen und die Region weniger Staus auszusetzen (Hogrefe, Lynn, Civerolo, Ku, Rosenthal, Rosenzweig, Goldberg, Gaffin, Knowlton& Kinney, 2004). Weitere Aspekte, die während des Bauprozesses zu berücksichtigen sind, betreffen die Kohlenstoffemissionen beim Bau von Zufahrtswegen.

Es ist wichtig, ein geeignetes Straßennetz zu definieren, insbesondere im Hinblick auf den Wind, die Berge und den Regen, um die Emissionen in die Umwelt zu reduzieren (Asner, Scurlock, Hicke, 2003). An dieser Stelle ist es wichtig, den Kohlenstoff-Fußabdruck für jede der kohlenstoffemittierenden Aktivitäten, die Energie verbrauchen, im folgenden Abschnitt im Detail zu untersuchen.

Kohlenstoff-Fußabdruck

Aus einer Untersuchung der energieintensiven und kohlenstofferzeugenden Aktivitäten, des Entwicklungsbedarfs und der Prognosen geht hervor, dass erhebliche Energiemengen verbrannt werden müssen und dass Strategien zur Eindämmung der endgültigen Auswirkungen der Emissionen erforderlich sind. Dazu gehören in der Regel auch Flächennutzungsaktivitäten und die Größe der genutzten Flächen neben den geplanten Bauaktivitäten (Liu & Baskaran, 2003).

In der Regel entfällt der größte Teil der Flächennutzung auf den Dienstleistungssektor, der offenbar die größte einzelne Quelle von Kohlenstoffemissionen ist. Typischerweise werden die Aktivitäten und die sich daraus ergebenden Auswirkungen aufgrund der Verwendung von Gründachsystemen analysiert und in der folgenden Tabelle (Che-Ani, Shahmohamadi, Sairi, Mohd-Nor, Zain & Surat, 2009) in Tabelle 12 unten zusammengefasst.

Tabelle 12 Auswirkungen verschiedener Faktoren auf begrünte Dächer

Quelle: Leistungsbewertung eines extensiven Gründachs, 2005

Die Höhe behindert den Luftstrom erheblich und erhöht die Konzentration der Schmutzpartikel in der Luft.

Niedrige Höhen ermöglichen eine geringe Luftabsorption, was zu einer Verringerung der Luftschadstoffe führt.

Rahshahr International (2011)

Wärme.

Rahshahr International (2011)

Es ist wichtig, eine Vielzahl von Pflanzen in Betracht zu ziehen, von denen bekannt ist, dass sie in der geplanten Anlage gedeihen. In der Regel reagieren die Pflanzen gut, wenn sie unter trockenen Bedingungen gepflanzt werden. Dies sind inhärente Merkmale halbtrockener und trockener Gebiete, wie sie für die Umwelt in Teheran typisch sind (Dunnett, Nagase, Booth & Grime, 2005). Darüber hinaus erfordern die Pflanzen geringe Pflegekosten, so dass die Gesamtpflegekosten für Gründachsysteme für viele Bewohner des vorgeschlagenen Standorts erschwinglich sind (Köhler, 2003) und (Heinze, 1985), wie in Tabelle 13 unten dargestellt.

Tabelle 13

Eine Vielzahl von Pflanzen, die in das Gründachsystem integriert werden können

Quelle: Rahshahr International, 2011

Analyse und Diskussion

Laut dieser Studie weisen sowohl intensive als auch extensive Dachbegrünungen mehrere Vorteile auf. Eine Untersuchung des gesamten Gebiets, in dem der Bau eines Flughafens geplant ist, und der umliegenden Gebiete hat gezeigt, dass es ein großes Potenzial für den Bau von Gründächern auf den Gebäuden gibt, die in dieser Region errichtet werden sollen. Dies ist typisch für das moderne Konzept der Vorteile von Gründächern und der damit verbundenen Technologien.

In Anlehnung an die historische Anwendung von Gründächern wurde das Konzept der Dachbegrünung als Mechanismus zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung in der Neuzeit als eine der wichtigsten Methoden zur Luftreinhaltung untersucht.

Aus theoretischer und praktischer Sicht ist die Dachbegrünung eine der wichtigsten Strategien zur Verringerung der Umweltverschmutzung, insbesondere im Hinblick auf die geplante Flughafenbaustelle. Typisch für Dachbegrünungssysteme sind intensive und extensive Dachbegrünungen. Beide Systeme bieten in der Theorie und in der Praxis eine Reihe von Vorteilen, die die Gründe für ihre Einführung als Techniken zur Verringerung der Umweltverschmutzung in städtischen Gebieten untermauern.

Weitere Vorteile der Dachbegrünung am IKIA sind Wasserqualität und Umweltvorteile wie Regenwassermanagement, Verringerung der städtischen Insellage, Verbesserung der Luftqualität, Verbesserung der biologischen Vielfalt und positive Auswirkungen auf den Klimawandel, ästhetische Aspekte und ein Mechanismus zur Kontrolle der CO2-Emissionen.

Um die Vorteile von Gründachsystemen für private und öffentliche Investoren am IKIA zu verstehen und zu modellieren, ist es wichtig, eine mathematische Analyse für die verschiedenen Vorteile durchzuführen, wie unten beschrieben.

Einer der mathematisch modellierten Vorteile ist das Wasserqualitätsmanagement. Die Vorteile für die Wasserqualität ergeben sich aus den Fähigkeiten der pflanzlichen Stoffwechselprozesse, den Verdunstungsmechanismen und einer Reihe mikrobieller Aktivitäten. Darüber hinaus verringert die Dachbegrünung durch chemische und physikalische Prozesse die Konzentration von chemischen Abfällen (Lazzarin, Castellotti & Busato, 2005).

Eine Methode, die sich auf die obigen Ausführungen stützt, ist die Einheits-Wasserbelastung (UAL), die es ermöglicht, auf der Grundlage einer Reihe von Variablen Berechnungen über die Menge der Wasserbelastung in einer bestimmten betrachteten Einheitsfläche durchzuführen. Zu den Variablen gehören EMCi für die Berechnung von Konzentrationen bei der Prüfung der Wasserqualität zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Qualitätsanalyse und Ereignisse (n), die eine Grundlage für den Ausgangspunkt der Berechnung bilden.

A ist das Einzugsgebiet, das die gesamte IKIA-Fläche umfasst, und Vi bezeichnet die Menge an Niederschlagswasser, die sich auf den Dächern ansammeln kann. Es kann jedoch schwierig sein, die Menge des abfließenden Wassers zu quantifizieren. Der folgende mathematische Ausdruck schätzt jedoch die Menge des kontrollierten Wassers (Hall & Pfeiffer, 2000).

Es ist wichtig, die Wasserqualität zu modellieren, um das gewichtete Mittel, d. h. die volumetrische Konzentration (MCVW) des Wassers, und die Variablen, die das Ergebnis der Berechnungen maßgeblich beeinflussen, zu bestimmen.

Der obige mathematische Ausdruck bietet einen klaren Weg zur Berechnung der Variablen, die die Qualität des untersuchten Wassers an jedem Punkt des IKIA ausmachen. Das mathematische Modell muss jedoch weiter erforscht werden, um jedes Abflussereignis in der Untersuchung und für einen langen Zeitraum zu berücksichtigen.

Ein weiterer Vorteil ist die Regenwasserbewirtschaftung. Analytisch kann man die Vorteile der Wasserbewirtschaftung auf der Grundlage verschiedener mathematischer Ausdrücke berechnen, die an anderer Stelle in diesem Papier erläutert werden.

Andererseits sind die Gesamtwerte der anfallenden Vorteile, die monetären Kosten der Regenwasserbewirtschaftung und der Wert des Erosionsschutzes des Gründachsystems während des Bauprozesses starke Vorteile. Andererseits zeigt die Wasserrückhaltekapazität des Gründachsystems innerhalb der betrachteten Fläche des Gründachs die Rentabilität der Verwendung von Gründächern zum Auffangen und Zurückhalten von Abflusswasser.

Auf der Grundlage des oben beschriebenen mathematischen Modells kann jeder öffentliche oder private Investor den Nutzen von Regenwasser in Geldwerten berechnen. Als Mechanismus zur Eindämmung der Umweltverschmutzung, zur Kohlenstoffbindung aufgrund von CO2-Emissionen, zur Isolierung von Wärmeverlusten in die Umwelt, was zu einer Verringerung des Energiebedarfs eines Gebäudes führt, zu Verdunstungstranspirationseffekten und zu einer Verringerung des städtischen Wärmeinseleffekts insgesamt.

Andererseits untermauert der ökologische Fußabdruck die Notwendigkeit des Einsatzes von Gründachsystemen, wie im Folgenden gezeigt wird: Der Dienstleistungssektor im Iran verbraucht schätzungsweise zwischen 1,43 Mio. J und 107 552 Mrd. MJ Energie. Dies gilt insbesondere für die IKIA-Region.

Andererseits beträgt der Pro-Kopf-Verbrauch in überschwemmungsgefährdeten Gebieten 230906 MJ, was neben anderen landwirtschaftlichen Tätigkeiten zu einem geschätzten Energieaufwand von 30.787 MJ in den Bereichen der Pflanzenproduktion führt. Darüber hinaus liegen die Schätzungen des Pro-Kopf-Energieverbrauchs im Bereich von 143 Millionen GJ-Äquivalenten für 1,43 Hektar.

Die Menge an Kohlenstoff, die durch diese Aktivitäten erzeugt wird, führt also zwangsläufig zu erheblichen Mengen an CO2 und Wasser in der Umwelt, was umfangreiche Maßnahmen zur Formulierung von Methoden und insbesondere die Verwendung von Gründächern als Eindämmungsmaßnahmen erforderlich macht. Andererseits geht aus der obigen Studie hervor, dass erhebliche Kohlenstoffemissionen in die Umwelt zwangsläufig zu Smog und anderen Formen der Umweltverschmutzung führen, für deren Beseitigung spezielle Technologien erforderlich sind.

Schlussfolgerung

Das Hauptziel der Studie ist die Untersuchung von begrünten Dächern als Methode zur Verringerung der Luftverschmutzung unter besonderer Berücksichtigung von Teheran, Iran. Begrünte Dächer gibt es bereits seit der Antike. Diese Studie konzentriert sich auf die verfügbare Literatur und Informationen über begrünte Dächer, die in städtischen Gebieten mit begrenztem Platzangebot errichtet wurden.

Der begrenzte Platz erlaubt es nicht, große Gärten auf konventionellen Dächern anzulegen, was die Notwendigkeit unterstreicht, den minimalen Platz auf konventionellen Dächern zu nutzen. Die Studie ist also eine Untersuchung über begrünte Dächer zur Verringerung der Luftverschmutzung mit besonderem Bezug auf Teheran, Iran.

In dem Papier werden viele der Faktoren untersucht, die die kohlenstofferzeugenden Aktivitäten beeinflussen. Zu diesen Faktoren gehören die Topologie des Gebiets, die Windrichtung, die Lage des Standorts, die Stromquelle, Industriezentren, Wohngebiete, Nutzflächen und die Zoneneinteilung für Flugrouten.

Diese kohlenstofferzeugenden Aktivitäten und die Verwendung geeigneter Gründächer als Kohlenstoffkontrollmethode in dem für den Bau des IKIA-Flughafens vorgeschlagenen Gebiet sowie die Notwendigkeit, Gründachsysteme als Kohlenstoffmanagementstrategie und als Mechanismus zur Verringerung der Umweltverschmutzung zu errichten.

Begrünte Dächer haben sowohl für den Nutzer als auch für die Umwelt mehrere Vorteile. Dazu gehören:

In der Vergangenheit erfüllten begrünte Dächer in der Regel das ästhetische Empfinden von Menschen, die in der Gesellschaft hoch angesehen waren. Angesichts der aktuellen Umweltverschmutzung und anderer ökologischer Herausforderungen, mit denen Regierungen und Einzelpersonen konfrontiert sind, gehören begrünte Dächer jedoch zu den wichtigsten Strategien, um die Auswirkungen der Luftverschmutzung durch Energieverbrauch und kohlenstoffemittierende Aktivitäten zu mindern.

Bei Gründächern unterscheidet man zwischen intensiven und extensiven Dächern, und jedes System hat spezifische Vorteile, die es voneinander unterscheiden. Die Gründe für den Bau von Gründächern liegen also in mehreren Vorteilen, unter anderem im Schutz vor Umweltverschmutzung. Zu den weiteren Vorteilen gehören die Regenwasserbewirtschaftung und die Abschwächung der Auswirkungen der städtischen Inseln.

Darüber hinaus ist es möglich, ein Gründach so zu gestalten, dass es ästhetische Aspekte erfüllt, die zu touristischen Attraktionen führen können. Dies ist der Fall bei IKIA, einer Region, die für den Bau eines Flughafens vorgeschlagen wurde. Eine Fallstudienanalyse von Teheran dient als Grundlage für die Untersuchung des IKIA. Der für den Bau des Flughafens vorgesehene Standort, der einige Kilometer von Teheran entfernt liegt, ist durch Halbwüsten- und Wüstenklima gekennzeichnet.

Darüber hinaus werden in der Region Hochhäuser für den Bau vorgeschlagen, um Arbeitsplätze zu schaffen und die wachsende Bevölkerung unterzubringen. Energie verbrauchende Aktivitäten, die zur Produktion von Kohlenstoff und verwandten Verbindungen führen, werden zwangsläufig erheblich zunehmen und zu einem Anstieg der Umweltverschmutzung beitragen.

Ein entscheidender Ansatz zur Überwindung aller Herausforderungen, die mit einer Vielzahl von CO2-erzeugenden Aktivitäten verbunden sind, ist der Bau von Gründächern als Mechanismus zur Kontrolle der Umweltverschmutzung, der eine der Methoden zur Lösung des Problems der Umweltverschmutzung darstellt. Es sind jedoch weitere Forschungsarbeiten erforderlich, um die Vorteile der Dachbegrünung mathematisch zu modellieren.

Es wird jedoch empfohlen, in der für den Bau des Flughafens vorgeschlagenen Region detaillierte Studien durchzuführen. Darüber hinaus ist es notwendig, eine detaillierte Analyse der verfügbaren Dokumente durchzuführen, in denen die Topologie der Region und andere geografische Details in anderen Studien beschrieben werden.

Andererseits ist erwiesen, dass die Windrichtung den Fluss und die Richtung der Bewegung von Schmutz- und Smogpartikeln in der Luft stark beeinflusst. Diese Bewegungen haben nachteilige Auswirkungen auf die Temperatur der Umwelt in der IKIA-Region, in der der vorgeschlagene Standort für den Bau des Flughafens liegen soll.

Die Richtung und Geschwindigkeit des Windes ist daher ein wichtiges Element, das bei der Errichtung einer Stadt berücksichtigt werden muss. Typisch für das betrachtete Gebiet sind die Windgeschwindigkeit und -richtung. Die Fakten zeigen, dass das gesamte Gebiet einer Windströmung von 23 Knoten (11,5 m/s) in westlicher Richtung ausgesetzt ist, was die Bewegung von Smog und anderen Schmutzpartikeln in die Region weiter begünstigt und schließlich die Auswirkungen der entstehenden Partikel auf die Umwelt verstärkt.

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