Grundlagen zum Substrat bei extensiver und intensiver Dachbegrünung

Die Substrat- bzw. Vegetationstragschicht ist Trägermedium und Nährboden für die Pflanzen. Bei Dachbegrünungen werden in der Regel „technische Substrate“ verwendet und keine örtlich vorkommende Oberböden. Diese sind meist zu schwer, zu lehmig und haben in der Regel einen zu hohen Anteil an Samen und Wurzeln unerwünschter Pflanzen. Die Aufbereitung örtlich vorhandener Böden für die Verwendung auf dem Dach ist möglich, jedoch meist sehr kostenaufwändig.

Dachbegrünungssubstrate sind Mischungen aus verschiedenen Komponenten wie beispielsweise Lava, Bims, Blähschiefer, Blähton, Ziegelsplitt, Rindenhumus und Grünschnittkompost. Substrate für Gründächer aus Recycling-Zuschlagsstoffen sind möglich und in der Praxis oft verwendet. Zu beachten ist dabei allerdings die aktuelle Düngemittelverordnung, die den Einsatz von Recyclingstoffen regelt, und die RAL-Gütesicherung bei Komposten. Jedoch ist beispielsweise bei der Verwendung von Komposten nicht ganz auszuschließen, dass unerwünschte Fremdstoffe (Kunststoffe, Metalle und Glas) mit auf das Dach gelangen. Die Dachbegrünungsrichtlinie gibt für diese Fremdstoffe Grenzwerte vor. Dach-Substrate werden in Erdenwerken gemischt und abgefüllt als lose Ware, in Säcken, in „Big Bags“ (ein bis zwei Kubikmeter fassende Kunststoffgewebe-Säcke) oder in Silo-LKWs (pneumatische Fördertechnik). Substrate für Dachbegrünungen zeichnen sich aus durch geringes Gewicht, hohe Wasserkapazität, gute Wasserdurchlässigkeit und ausreichendem Luftporenvolumen. Es gibt für die unterschiedlichen Anwendungsfälle auch die geeigneten Substrate für extensive und intensive Dachbegrünungen, u.a. sind das Extensiv-Einschicht-Substrat, Extensiv-Mehrschicht-Substrat, Intensiv-Einschicht-Substrat, Intensiv-Mehrschicht-Substrat, Leichtsubstrat, Rasensubstrat, Untersubstrat, Tiefgaragensubstrat, Moorbeetsubstrat. Wenn das Vegetationsziel klar ist, kann das entsprechende Gründach-Substrat und die darauf abgestimmte Dränschicht ausgewählt werden. Qualitätskriterien für Substrate sind die Kennwerte der Dachbegrünungsrichtlinie. Besonders zu beachten sind dabei die maximale Wasserkapazität, Luftporenvolumen, Wasserdurchlässigkeit und Nährstoffe.
Ein gewisser Anteil an organischer Substanz (Rindenhumus, Kompost und weitere Torfersatzstoffe) im Substrat sowohl für extensive als auch für intensive Dachbegrünungen sind wünschenswert und der Vegetationsentwicklung aufgrund der Nährstoffversorgung und Pufferfunktionen förderlich. Mineralsubstrate mit Zusätzen von Zeolithen (Tonmineralen) haben sich vor allem bei der Kombination von Dachbegrünung mit Brauchwassernutzung bewährt, um das Überschusswasser der Begrünung möglichst farblos zu halten. 

Mögliche Fehlerquellen bei Substraten
Die falsche Wahl des Substrates kann nicht nur dazu führen, dass die Pflanzen nicht wachsen, sondern noch schlimmer, dass Überschusswasser nicht abfließt und sich erhöhte Lasten auf dem Dach einstellen. Folgende möglichen Fehlerquellen sind bei Dachbegrünungs-Substraten zu beachten:

  • Fehlende Wasserdurchlässigkeit
  • Bei zu hohen Feinanteilen im Dach-Substrat kann das Überschusswasser nicht zügig innerhalb des Substrates abgeführt werden und staut sich bis auf die Substratoberfläche an.
  • Zu geringe Wasserhaltefähigkeit
  • Bei zu grobkörnigem Material im Substrat ohne Feinanteile kann das Wasser kaum gehalten werden und das Gründach-Substrat trocknet schnell aus. Dies ist bei geschlossenporigen Material sehr viel stärker ausgeprägt.
  • Fehlende Kornabstufung
  • Bei Substraten mit fehlender Kornabstufung fehlt entweder die Wasserhaltefähigkeit oder die Wasserdurchlässigkeit. Einkorn-Substrate sind ungeeignet. 
  • Zu hoher oder zu geringer organischer Anteil
  • Zu viel Organik im Substrat führt zu starken Setzungen und einem zu hohen Nährstoffanteil. Dach-Substrate mit (hohen) organischen Anteilen sollten nur bis zu einer Höhe von etwa 35 cm verbaut werden, bei höheren Gründach-Schichtaufbauten ist zusätzlich ein mineralisches Untersubstrat zu verwenden. Geringe oder fehlende organische Anteile mindern die Wasserhaltefähigkeit und Nährstoffversorgung. 
  • Verwendung ungeprüfter Zuschlagsstoffe und Mischungen
  • Nicht gütegesicherte Komposte im Substrat hemmen aufgrund von Nährstofffixierung das Wachstum der Vegetation.

Ein Erfolgsrezept - das Optigrün-Substratkonzept

Ein guter Gründachsystem-Anbieter zeichnet sich vor allem durch seine Kompetenz bei den Dachsubstraten aus, die letztendlich entscheidend für den Begrünungserfolg sind. Die Substrate für extensive und intensive Dachbegrünungen bei der Optigrün international AG sind ideal auf die verschiedenen Gründach-Systemaufbauten abgestimmt. Nur das passende Substrat gewährleistet die Funktionsfähigkeit des Gründachs. Optigrün kann dabei auf sehr viel Erfahrung in der Entwicklung und in der Praxis zurückblicken: 

Schon Mitte der siebziger Jahre des letzten Jahrhunderts wurden bei Optigrün die ersten Substrate für die Dachbegrünung entwickelt und eingesetzt. Der Gründachmarkt hat sich weiter entwickelt - neue Bauweisen sind dazu gekommen, Anforderungen haben sich geändert und Kunden erwarten eine Top-Qualität zu günstigen Preisen. Zweck des Optigrün-Substratkonzeptes ist, für den gewünschten Einsatzbereich das richtige, günstigste und am schnellsten verfügbare Substrat zur Verfügung zu stellen. Zudem sollen die Transportwege für die Dach-Substrate und damit der CO2-Ausstoß minimiert werden. Möglich ist dies durch ein Netz von Substrat-Produktionsstätten in Deutschland und Österreich, welche Substrate nach den Rezepturen der Optigrün international AG herstellen. Bei der Substrat-Rezeptur kommt es auf das richtige Zusammenfügen der örtlich vorhandenen Ausgangsstoffe an. Die Qualität eines Optigrün-Substrates basiert auf den Kennwertvorgaben der Optigrün international AG. Diese Kennwerte erfüllen die Anforderungen der Dachbegrünungsrichtlinien der FLL in Deutschland und weitestgehend der ÖNORM L 1131 in Österreich. Dort, wo keine Kennwerte durch eine Richtlinie vorgegeben sind, setzt Optigrün Maßstäbe mit eigenen Anforderungsprofilen. Das Ziel des Substrat-Konzeptes von Optigrün ist auch, die Transport-Entfernung zu den Baustellen unter 150 km zu halten. Dieses Konzept ist ökologisch vernünftig sowie material- und ressourcenschonend.

Optigrün-Basis- und Spezial-Substrate 

Optigrün bietet seit vielen Jahren bewährte und dauerhaft funktionsfähige Optigrün-Basis- und Spezialsubstrate an, die sich wie folgt auszeichnen:

  • Sichere Entwässerung und hohe Standfestigkeit der Pflanzen durch hohen Anteil verzahnender mineralischer Stabilisatoren.
  • Dauerhaftes Luftporenvolumen für optimale Durchwurzelung sowie artgerechte Wachstumsmöglichkeit durch gute Kornabstufung.
  • Hohe Nährstoff - und Wasserspeicherkapazität bei guter Wasserdurchlässigkeit.
  • Trittstabilität.
  • Verwendung schadstofffreier, natürlicher Zuschlagsstoffe mineralischer und organischer Herkunft.
  • Geprüfte Recyclingstoffe ausgewählter Lieferanten.
  • Die Substrate entsprechen der Düngemittelverordnung und den FLL-Dachbegrünungsrichtlinien.
  • Auf die Baustelle abgestimmte Materiallogistik.
  • Folgende Lieferformen für Optigrün-Substrate stehen zur Verfügung:
  • Lose geschüttet
  • Big Bag
  • Geblasen im Silo-LKW
  • Sackware

Auch die Logistik der Substrate zum und auf das Dach muss stimmen. Ob in 50 Meter Höhe, in 120 Meter Entfernung oder in einer Innenhofsituation. Nicht jedes Substrat eignet sich für das Aufblasen aufs Dach. Die Substrat-Rezepturen sind also nicht nur auf die Pflanzenverwendung, sondern auch auf die logistischen Erfordernisse wie „Blasbarkeit“ abzustimmen. Optigrün arbeitet seit Jahren mit Logistikpartnern zusammen, die in der Lage sind, das gewünschte Material zuverlässig zum Objekt und auf das Dach zu befördern. 

Optigrün-Basis-Substrate 

Die Unterscheidung "leicht" und "schwer" gibt es nur bei den Optigrün-Basis-Substraten und bezieht sich auf das Gewicht der fertigen Substratmischung. Die geforderten Kennwerte der Dachbegrünungsrichtlinie und der Optigrün-Anforderungsprofile werden sowohl bei leichten als auch bei schweren Substraten eingehalten. Leichte und schwere Substrate für extensive und intensive Dachbegrünungen unterscheiden sich durch das Erscheinungsbild, aufgrund der verschiedenen Zuschlagsstoffe und durch das Gewicht. Die Substrate Typ "leicht" bestehen aus leichten Zuschlagsstoffen wie Blähschiefer, Blähton und Bims. Die Substrate Typ "schwer" beinhalten dagegen schwerere Bestandteile wie Lava usw.

Für "klassische" Extensiv- und Intensivbegrünungen eignen sich folgende vier Optigrün-Basis-Substrate:

  • Optigrün-Extensiv-Einschichtsubstrat Typ M   ("l" leicht und "s" schwer). 
  • Für extensiv begrünte Flachdächer in einschichtiger Bauweise mit eingeschränkter Pflanzenvielfalt (hauptsächlich Sedum-Arten). Vorwiegend mineralische Bestandteile, geringer Anteil organischer Substanz. Vereint Drän- und Vegetationstragschicht.
  • Optigrün-Extensivsubstrat Typ E ("l" leicht und "s" schwer)
  • Für extensiv begrünte Flachdächer in mehrschichtiger Bauweise (mit zusätzlicher Dränschicht) mit mittlerer bis hoher Pflanzenvielfalt. Für extensiv begrünte Schrägdächer in einschichtiger Bauweise mit mittlerer bis hoher Pflanzenvielfalt. Vorwiegend mineralische Bestandteile, jedoch mit höherem organischem Anteil als beim Optigrün-Extensiv-Einschichtsubstrat Typ M und mit einer höheren maximalen Wasserkapazität.
  • Optigrün-Intensivsubstrat Typ i ("l" leicht und "s" schwer)
  • Für Intensivbegrünungen in mehrschichtiger Bauweise (mit zusätzlicher Dränschicht) mit breitem Eignungsspektrum sowie variationsreicher Pflanzenauswahl (Stauden und Gehölze). Hohe maximale Wasserkapazität. Organische Substanz für Nährstoffspeicherung und Pufferkapazität. Auch für Pflanzgefäße im Außenbereich geeignet.
  • Optigrün-Untersubstrat Typ U ("l" leicht und "s" schwer)
  • Unterschicht ("Unterboden"), die mit Optigrün-Intensiv- oder Rasensubstrat zu überdecken ist. Verbessert die Standfestigkeit von Sträuchern und Bäumen. Fördert durch sehr geringen Anteil an organischer Substanz die Wurzelatmung und Durchwurzelung in tiefere Schichten und wirkt dadurch unerwünschten Fäulnisprozessen entgegen.

Optigrün-Spezial-Substrate 

Die Optigrün-Spezialsubstrate werden bei Dachbegrünungen mit besonderen Anforderungen eingesetzt. Folgende Substrate für extensive und intensive Gründächer stehen zur Auswahl:

  • Optigrün-Rasensubstrat Typ R 
  • Für gepflegten und begehbaren Rasen (= Intensivbegrünungen) in Anlehnung an DIN 18035 Teil 4. Hohe maximale Wasserkapazität bei guter Durchlässigkeit. Trittfest durch gute Verzahnung der Bestandteile.
  • Optigrün-Schotterrasensubstrat Typ SR 
  • Für Schotterrasen beispielsweise bei Feuerwehrzufahrten. Hohe Trittfestigkeit durch gute Verzahnung der Bestandteile.
  • Optigrün-Leichtsubstrat Typ L
  • Für einschichtig extensiv begrünte Flachdächer in Leichtbauweise mit geringer Artenvielfalt. Sehr leichtes Substrat.  Ausschließlich mineralische Bestandteile. Vereint Drän- und Vegetationstragschicht. Hohe Wasserspeicherfähigkeit.
  • Optigrün-Substrat Typ Optilith 
  • Mineralsubstrat mit Zeolithanteilen, zur Verbesserung der Nährstoffkapazität und Minderung der Wassertrübung. Ohne organische Substanz. Speziell für Dachbegrünungen mit nachgeschalteter Brauchwassernutzung (Kombination mit Zisterne).
  • Optigrün-Moorbeetsubstrat Typ Mo
  • Für Humuswurzler (Azaleen, Eriken, Rhododendren) sowie weitere kalkfliehende Stauden und Gehölze. Dauerhaftes Luftporenvolumen. Sehr hoher Anteil organischer Substanz und entsprechend niedriger pH-Wert (etwa pH 5).
  • Optigrün-Baum-Substrat Typ 1
  • Für Bäume aller Art, auch an extremen, baumwidrigen Standorten, mit/ohne Erdanbindung einsetzbar. Mitverwendung geprüfter Recyclingstoffe. Für nicht überbaute Pflanzgruben. Auch im Straßenbegleitgrün geeignet.
  • Optigrün-Baum-Substrat Typ 2
  • Für überbaute Pflanzgruben. Verdichtbares Substrat.
  • Optigrün-Innenraumsubstrat Typ IR
  • Für Pflanzflächen und Pflanzgefäße in Innenräumen. Höherer Anteil an organischer Substanz für umfangreiche, bedarfsgerechte Nährstoffspeicherung und Pufferkapazität. Entspricht den FLL-Richtlinien für Innenraumbegrünungen.
  • Optigrün-Urban Soil Typ US
  • Ideal für Gemüse- und Obstanbau. Basissubstrat, das bedarfsgerecht aufgedüngt werden kann.

Stellungnahme zum Thema „Bodenaushub“

Langjährige Erfahrungen in der Praxis haben gezeigt, dass sich der örtliche Bodenaushub nur in Ausnahmefällen und nicht ohne aufwändige Modifizierungen und Analysen verwenden lässt. Folgende Gründe sprechen gegen die Verwendung auf dem Dach:

  • Gewicht: Böden wiegen mit etwa 2.000 kg/m³  teilweise doppelt so viel wie spezielle Dachsubstrate.
  • Unerwünschter Fremdbewuchs: Regenerationsfähige Wurzel- und Rhizomstücke, Sprossteile und Saaten werden mit dem Boden aufgebracht und lassen sich später (wenn überhaupt) nur mit erhöhtem Pflegeaufwand entfernen.
  • Wasserdurchlässigkeit: vor allem die tonigen und lehmigen Böden haben eine Wasserdurchlässigkeit, die nicht den Anforderungen der Dachbegrünungsrichtlinien entspricht. Die Folge sind Staunässe und ungleichmäßige Versorgung der Vegetation mit Wasser.
  • Feinanteile: ausgewaschene Feinanteile können das Filtervlies zusetzen, was zur Vernässung führen kann.
  • Logistik: in der Regel sind örtliche Böden nicht blasbar, d. h. das sonst übliche "Aufblasen" auf das Dach ist nicht möglich. Es müssen andere, eventuell teurere Aufbringungsmethoden gewählt werden.
  • Zu feiner Oberboden: die Wasserdurchlässigkeit fehlt.
  • Fremdbewuchs durch Wurzelstücke und Samen im Oberboden.

Fazit zu Substrate für extensive und intensive Dachbegrünung

Die richtige Substratauswahl bei extensiven und intensiven Dachbegrünungen ist entscheidend und richtet sich vor allem nach dem Vegetationsziel. Basierend auf dem Vegetationswunsch des Bauherrn muss der Planer den geeigneten Gründach-Schichtaufbau (ein- oder mehrschichtig, extensiv oder intensiv) und das zugehörige Substrat festlegen. Bewährt hat sich, auf geprüfte Marken-Substrate zurück zu greifen, die den aktuellen Richtlinien und Normen entsprechen und hinter denen auch objektbezogener Beratungs-Service sowie Systemaufbauten stehen.