Landespflege Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau „Urban Gardening“ mit Dach- und Fassadenbegrünungen Endbericht zum Forschungsvorhaben EW/13/56 Projektlaufzeit 01.07.2013 - 29.02.2016 www.lwg.bayern.de Nahrungsmittelproduktion auf überbauten Flächen im Siedlungsbereich Endbericht zum Forschungsvorhaben EW/13/56 „Urban Gardening“ mit Dach- und Fassadenbegrünungen Nahrungsmittelproduktion auf überbauten Flächen im Siedlungsbereich Projektlaufzeit 01.07.2013 - 29.02.2016 Projektleiter: LLD Jürgen Eppel Projektbearbeiter: VA Florian Demling VA Kornelia Marzini Veitshöchheim, 19. April 2016 Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau Abteilung Landespflege, An der Steige 15, 97209 Veitshöchheim e-mail: poststelle@lwg.bayern.de Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Seite | 2 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung INHALTSVERZEICHNIS 1. ZUSAMMENFASSUNG ...................................................................................... 5 2. EINLEITUNG ....................................................................................................... 7 3. VERSUCHE UND PROJEKTE ........................................................................... 9 3.1. 3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. 3.1.5. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.2.3. 3.2.4. 3.2.5. 3.3. 3.3.1. 3.3.2. 3.3.3. 3.3.4. 3.3.5. 3.4. 3.4.1. 3.4.2. 3.4.3. 3.4.4. 3.4.5. 3.5. 3.5.1. 3.5.2. 3.5.3. 3.5.4. 3.5.5. 3.6. 3.6.1. 3.6.2. 3.6.3. 3.6.4. 3.6.5. Vorversuch zu Gemüse in Kisten ......................................................................................................... 9 Zielsetzung ........................................................................................................................................... 9 Material und Methode ......................................................................................................................... 9 Ergebnisse .......................................................................................................................................... 12 Schlussfolgerung ................................................................................................................................ 19 Weiterer Forschungsbedarf ............................................................................................................... 19 Versuch mit Gemüse auf Dachmodellen ........................................................................................... 20 Zielsetzung ......................................................................................................................................... 20 Material und Methode ....................................................................................................................... 20 Ergebnisse .......................................................................................................................................... 35 Schlussfolgerungen ............................................................................................................................ 68 Weiterer Forschungsbedarf ............................................................................................................... 70 Versuch auf herkömmlicher Dachbegrünung .................................................................................... 71 Zielsetzung ......................................................................................................................................... 71 Material und Methode ....................................................................................................................... 71 Ergebnisse .......................................................................................................................................... 74 Schlussfolgerungen ............................................................................................................................ 84 Weiterer Forschungsbedarf ............................................................................................................... 86 Tastversuch auf der herkömmlichen Dachbegrünung ....................................................................... 86 Zielsetzung ......................................................................................................................................... 86 Material und Methode ....................................................................................................................... 86 Ergebnisse .......................................................................................................................................... 89 Schlussfolgerung ................................................................................................................................ 90 Weiterer Forschungsbedarf ............................................................................................................... 90 Versuch zu essbaren Ansaatmischungen auf dem Dach .................................................................... 91 Zielsetzung ......................................................................................................................................... 91 Material und Methode ....................................................................................................................... 91 Ergebnisse .......................................................................................................................................... 97 Schlussfolgerung .............................................................................................................................. 108 Weiterer Forschungsbedarf ............................................................................................................. 109 Versuch zu essbaren Living Walls.................................................................................................... 110 Zielsetzung ....................................................................................................................................... 110 Material und Methode ..................................................................................................................... 110 Ergebnisse ........................................................................................................................................ 113 Schlussfolgerung .............................................................................................................................. 116 Weiterer Forschungsbedarf ............................................................................................................. 116 Seite | 3 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 4. AUSBLICK: OFFENE FRAGESTELLUNGEN ............................................... 117 4.1. Vergleich von essbaren Living Walls ............................................................................................... 117 4.2. Kulturführung im rezirkulierenden System ..................................................................................... 117 4.3. Substrateigenschaften und Veränderung des Substrats .................................................................. 117 4.4. „Urban Gardening“ an verschiedenen Standorten .......................................................................... 118 4.5. Klimawirkung durch essbare Bauwerksbegrünung ......................................................................... 118 5. VERÖFFENTLICHUNGEN UND ÖFFENTLICHKEITSARBEIT ..................... 119 5.1. Vorträge ......................................................................................................................................... 119 5.2. Fachpublikationen .......................................................................................................................... 119 5.3. Ausstellungen ................................................................................................................................. 120 5.4. Presse, Rundfunk, Fernsehen ......................................................................................................... 120 6. LITERATUR .................................................................................................... 121 7. ZUSAMMENARBEIT ...................................................................................... 122 8. ANHANG ......................................................................................................... 123 Seite | 4 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 1. Zusammenfassung In mehreren Versuchen wurde die Nahrungsmittelproduktion auf überbauten Flächen untersucht. Neben Untersuchungen zur Substrat- und Pflanzenauswahl auf herkömmlichen extensiven Dachbegrünungen wurde auch der Einsatz von Fassadenbegrünungen zur Gemüseproduktion beurteilt. Mehrere Versuche wurden in Kisten, ein Versuch auf 24 Dachmodellen (zu je ca. 4 m²) und zwei weitere Versuche auf einer Fläche einer ehemaligen extensiven Dachbegrünung durchgeführt. Die extensive Dachbegrünung wurde für die Produktion von Nahrungspflanzen zusätzlich mit Bewässerung und Düngung bestückt. Nahezu bei allen Versuchen wurde auf die Flächen mit leichtem Gefälle die Dachabdichtung, ein Schutzvlies und 8 cm dickes herkömmliches extensives Dachsubstrat ausgebracht. Die mineralischen Substrate wurden nahezu ausschließlich mit mineralischem Stickstoff gedüngt. Vor allem Kalium und Magnesium lagen in erhöhten Mengen in den Substraten vor. Verschiedenste Gemüsearten aus allen Familien wurden auf den Flächen kultiviert. In den Kistenversuchen wurden Feld- und Schnittsalat genutzt. Bei dem Versuch auf Dachmodellen wurden Gemüsekulturen in typischer Fruchtfolge angepflanzt und gesät. Auf dem Versuchsdach der ehemaligen extensiven Dachbegrünung wurden die Pflanzen in Reihenmischkulturen gesetzt und 2015 wurden auf der Fläche drei essbare Ansaatmischungen (Gemüse, Wildgemüse und Kräuter) getestet. Zur Bewässerung wurden bei allen Versuchen vorwiegend Tropfschläuche eingesetzt und bei der Aussaat bzw. Pflanzung händisch gegossen. Die Wasser- und Nährstoffversorgung wurde möglichst an den Bedarf der Kulturen angepasst. Bei höheren Bewässerungsgaben fällt Überschusswasser (Drain) an. Da es bei einer Düngegabe somit zu Auswaschungen kommt, und ein Eintrag ins Grundwasser nicht gewünscht ist, sollte das Drainwasser aufgefangen werden. Dies kann wiederum für die Bewässerung und Nährstoffversorgung der Pflanzen in einem geschlossenen Kreislauf bei der Dach- und Fassadenbegrünung genutzt werden. Die Düngung kann dann idealerweise über die Bewässerung erfolgen. Einzelne Kulturen wurden mit unterschiedlichen Dünge- und Wassergaben angebaut. Somit gab es durch eine verminderte Wasserversorgung auch signifikant geringere Erträge von Paprika. Ausfälle während der Pflanzenentwicklung gab es nur bei auftretenden Schädlingen oder Seite | 5 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung bei einer nicht ausreichenden Wasser- und Nährstoffversorgung. Die Gemüsearten entwickelten sich teils unterschiedlich. Vor allem Salate, Kräuter und Erdbeeren sind für die lokale Nahrungsmittelproduktion aufgrund der geringen Lagerfähigkeit interessant. Drei verschiedene Ansaatmischungen konnten auch auf dem Dach gut wachsen. Im Sommer 2015 wurden Temperaturverläufe im Dachsubstrat erfasst. Die Temperatur im Sommer kann auf dem Dach bis auf etwa 50°C ansteigen. Je nach Kultur und Zeitpunkt kann man von einer klimamäßigenden Wirkung durch die Begrünung ausgehen. Bei dem Versuch der essbaren Living Walls wurden drei Systeme getestet. Neben herkömmlichen Systemen mit Substrat und Vlies wurde auch von der LWG ein hydroponisches System entwickelt. Aufgrund der nicht optimalen Standortbedingungen im Gewächshaus im Herbst 2015 müssen noch weitere Untersuchungen im Freiland folgen. Seite | 6 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 2. Einleitung „Urban gardening“ belebt seit einigen Jahren die Städte auf der ganzen Welt. Vom Kräutertopf auf dem Balkon bis zur intensiven vertikalen Gebäudeproduktion ist in den Städten alles zu finden. Die lokale Nahrungsmittelproduktion ermöglicht den Menschen einen Zugang zu den Tätigkeiten und dem Wissen über die Produktionsbedingungen. Neben den ökologischen Vorteilen der kurzen Transportwege werden auch häufig Gemeinschaftsgärten in der Stadt zum kulturellen Austausch genutzt. Zum Beispiel der Prinzessinengarten in Berlin, die Stadtgärtner von Würzburg und Nürnberg oder auch die essbare Stadt Andernach zeigen die Chancen der urbanen Nahrungsmittelproduktion. Bei zunehmenden Grundstückspreisen durch steigende Überbauung sind allerdings die Flächen in den Ballungsgebieten rar. Mobile (Kisten-) Gärten (Bild 1) oder andere kreative Ideen (Bild 2) ermöglichen den zeitnahen Umzug bei Nutzungsänderungen der Flächen. Dabei sind bereits Potentiale für langjährige und nachhaltige „urban gardening“-Standorte vorhanden: Dach- und Fassadenbegrünungen. Die klimamäßigende Wirkung solcher Systeme wurde bereits mehrfach untersucht. Die isolierende Wirkung am Gebäude, der Regenwasserrückhalt bei Starkniederschlägen und die erhöhte Biodiversität sind Vorteile von Gebäudebegrünungen. Auf einzelnen intensiven Dachbegrünungen werden auch Gemüse und Obst angebaut (Bild 3 und Bild 4). Allerdings sind über 80 % aller begrünten Dächer aufgrund der geringen Nutzlast extensiv begrünt. Die Nutzung solcher dünnschichtigen Systeme mit einer Aufbauhöhe von maximal 15 cm wurde zur Nahrungsmittelproduktion kaum untersucht. Dabei sind bereits die technischen Methoden aus dem Gemüsebau durch angepasste Bewässerung und Düngung für die Produktion von Nahrungspflanzen auf herkömmlichen Extensivbegrünungen vorhanden. Auch wandgebundene Fassadenbegrünungen (Living Walls) wurden bisher vorwiegend aus ökologischen oder Aspekten des Zierwerts verwendet. Dabei bieten auch diese auf dem Markt verfügbaren Systeme die Möglichkeit des Zusatznutzens der Nahrungsmittelproduktion. Seite | 7 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 1: Nahrungspflanzen im Kistengarten Bamberg Bild 2: Urban Gardening im Prinzessinnengarten Berlin Bild 3: Brooklyn Grange, New York [1] Bild 4: Dachgarten Rotterdam [1] Seite | 8 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3. Versuche und Projekte Im Projektzeitraum wurden an der LWG Veitshöchheim verschiedene Versuche zur Nahrungsmittelproduktion auf Dach- und Fassadenbegrünungen durchgeführt. Neben Vorversuchen in Kisten mit Dachsubstraten wurden auch Versuche mit Dachmodellen und auf einer Dachfläche einer ehemaligen extensiven Dachbegrünung durchgeführt. Im Herbst und Winter 2015 wurden in einem Versuch verschiedene Fassadenbegrünungssystemen im Gewächshaus getestet. 3.1. Vorversuch zu Gemüse in Kisten 3.1.1. Zielsetzung Verschiedene Substrate zur Dachbegrünung sollen in der ersten Testphase bezüglich ihrer Eigenschaften und Einsetzbarkeit für die Nutzung mit Gemüsepflanzen beurteilt werden. Dazu werden handelsübliche Dachsubstrate ausgewählt. Der Aufbau der Parzellen soll gemäß einer herkömmlichen Dachbegrünung durch ein leichtes Gefälle und ein Schutzvlies erfolgen. Neben der Pflanzenentwicklung und den Erträgen sollen auch die Nährstoffgehalte des Substrats und des Ablaufwassers analysiert werden. Auch die Gehalte von Schwermetallen in Dachsubstraten sollen bestimmt werden. 3.1.2. Material und Methode Im Vorversuch zur Substratauswahl wurden 9 unterschiedliche Dachsubstrate auf ihre physikalischen, chemischen und pflanzenbaulichen Eigenschaften untersucht. Dazu wurden verschiedenste Substratmischungen zur extensiven und intensiven Dachbegrünung verwendet (Tabelle 1). Die Substrate der unterschiedlichen Hersteller haben auch unterschiedliche Zusammensetzungen. Alle Substrate wurden vor der Verwendung im Labor auf ihre Nährstoffgehalte von NO3, NH4, P2O5 (CAL), K2O (CAL), Mg (CaCl2), den pH, die organische Substanz und die Kationenaustauschkapazität analysiert. Zudem wurden drei ausgewählte Substrate auf ihre Gehalte an Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Zink und Arsen untersucht. Seite | 9 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Tabelle 1: Substratvarianten im Vorversuch Variante Hersteller Dachsubstrat Zusammensetzung 1 Optigrün Extensiv-Einschichtsubstrat Typ M leicht Blähschiefer, Blähton, Lava, Bims, Ziegelsplitt, Porlith, Grünschnittkompost 2 Vulkatec Vulkamineral 0/12 Bims, Lava 3 Zinco Systemerde „Sedumteppich“ Tonziegel, Substratkompost mit Faser 4 Optigrün Extensiv-Mehrschichtsubstrat Typ E leicht Blähschiefer, Blähton, Lava, Bims, Ziegelsplitt, Porlith, Grünschnittkompost 5 Vulkatec Vulkaplus extensiv 0/12 Bims, Lava, Rindenkompost, Grünkompost, Torf 6 Zinco Systemerde „Steinrosenflur“ Tonziegel, Substratkompost mit Faser 7 Zinco Systemerde „Lavendelheide“ Tonziegel, Substratkompost mit Faser 8 Zinco Systemerde „Dachgarten“ Tonziegel, Substratkompost mit Faser, weitere Komponenten (Sand) 9 Patzer Dachgarten extensiv Sand, Blähton, Weißtorf, Lava, Substratkompost, Naturton Im Gewächshaus der Abteilung Landespflege wurden 36 Kisten (Innenmaß je ca. 58 cm x 38 cm) aufgestellt. Diese wurden mit einem etwa 5 mm Loch als Ablauf und einem Geotextil als Substratrückhalt ausgestattet. Alle Kisten wurden auf Steine gesetzt und auf ein möglichst gleiches Gefälle von etwa 2 % eingestellt (Bild 5). In jede Kiste wurde Substrat mit einer Schicht von etwa 10 cm aufgefüllt und angedrückt und betrug somit je Kiste etwa 22 Liter. Bild 5: Versuchskisten mit 2 % Gefälle Bild 6: Kisten mit Substrat und Feldsalatpflanzen am 19.11.2013 Das Substrat wurde randomisiert in einer Blockanlage mit vier Wiederholungen verteilt (Tabelle 2). In jede Kiste wurden am 19.11.2013 vier mit Feldsalat bestückte Doppel-Erdpresstöpfe gepflanzt. Daneben wurde in der Kiste Winterrettich in Reihen ausgesät (Bild 6). Seite | 10 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Tabelle 2 Variantenplan mit Substratnummern und Wiederholungen am Versuchsstandort 1 2 3 6 7 5 1 2 3 6 7 5 4 5 6 9 1 8 4 5 6 9 1 8 7 8 9 3 4 2 7 8 9 3 4 2 Wdh1 Wdh1 Wdh1 Wdh2 Wdh2 Wdh2 Wdh3 Wdh3 Wdh3 Wdh4 Wdh4 Wdh4 Alle Kisten wurden regelmäßig Bewässert, gedüngt und bonitiert (Tabelle 3). Am 29.11.2013 wurden die Kisten ausreichend bewässert und das Überschusswasser am Ablauf erfasst und auf seine Inhaltsstoffe analysiert. Im Labor wurden die Gehalte an Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium, elektrische Leitfähgikeit (EC), pH und die Gesamthärte des Drain- und Gießwasser analysiert. Neben den Inhaltsstoffen von Substrat und Drainwasser wurde die Vitalität und Frischmasse des Feldsalats erfasst und zwischen den Substraten verglichen. Tabelle 3: Versuchsverlauf des Vorversuchs zum Substratvergleich Datum Aktion 07.11.2013 Kisten mit Substrat befüllt und in Gewächshaus gestellt 08.11.2013 Substratproben an Labor 19.11.2013 Pflanzung/Aussaat und 1. Bewässerung (mit Gießwagen); Gewächshaus auf 17 °C 20.11.2013 2. Bewässerung (2 l/Kiste) 21.11.2013 3. Bewässerung (2 l/Kiste), Bonitur Feldsalat 22.11.2013 4. Bewässerung (2 l/Kiste) 25.11.2013 5. Bewässerung (1 l/Kiste), Bonitur Winterrettich 26.11.2013 Bonitur: Pilz bei Parz. 13, Winterrettich teils gelb 29.11.2013 6. Bewässerung (2 l/Kiste), Bonitur, Analyse von Gieß- und Drainwasser 02.12.2013 Vereinzeln Winterrettich (auf 5 Pflanzen/Kiste) 03.12.2013 Aufhängen Gelbtafeln 05.12.2013 7. Bewässerung (1 l/Kiste) mit Drain 09.12.2013 Bonitur 10.12.2013 8. Bewässerung (1 l/Kiste) und Düngung (N), mit Drain 13.12.2013 Entfernung 1 Doppeltopf Feldsalat in Parz.4 18.12.2013 9. Bewässerung (1 l/Kiste), Bonitur:Pilzkrankheit 23.12.2013 10. Bewässerung (1 l /Kiste) 30.12.2013 11. Bewässerung (1 l /Kiste) 08.01.2014 Bonitur 09.01.2014 12. Bewässerung (1 l /Kiste), Ernte 13.01.2014 Substratproben (Variante 1,5,6) auf Schwermetalle an Labor 18.01.2014 13. Bewässerung (1 l /Kiste) 27.01.2014 Räumung Versuch Am 09.01.2014 wurde der Feldsalat geerntet und das Gewicht der Frischmasse erfasst. Seite | 11 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.1.3. Ergebnisse 3.1.3.1. Substratuntersuchung Die Nährstoffgehalte der Substrate unterschieden sich teilweise stark (Abbildung 1). Werden die Gehalte pro Quadratmeter verrechnet und mit Empfehlungswerten aus dem Gartenbau [Merkblatt zur Bondenuntersuchung im Hausgarten, Universität Hohenheim, 2011] verglichen, sind bei allen Substraten vor allem Phosphor, Kalium und Magnesium in einer starken Überversorgung vorhanden. Die Gehaltsklasse C (für einfache Düngegaben) liegt bei Phosphor zwischen 10-20 mg/100 g Substrat, bei Kalium zwischen 10-15 mg/100 g Substrat und bei Magnesium zwischen 5-9 mg/100 g Substrat. Somit sind bei nahezu allen Substraten vorerst verringerte bzw. keine Phosphor-, Kalium- und Magnesium-Düngegaben nötig. Die Stickstoffgehalte hingegen sind mit weniger als 10 mg N/100 g Substrat sehr gering. Nur das Extensiv-Mehrschichtsubstrat Typ E-leicht (Optigrün) bietet über 20 mg N/100 g Substrat (Abbildung 2). Nährstoffgehalt in mg/100 g Boden (trocken) 250 200 150 100 50 0 Extensiv Extensiv System- SystemEinMehrVulkaSystemSystemVulkaDacherde erde schichtschichtplus erde erde mineral garten „Stein- „Lavensubstrat „Sedum- substrat extensiv „Dach0/12 extensiv rosendelTyp M Typ E 0/12 teppich“ garten“ flur“ heide“ leicht leicht Optigrün Vulkatec Zinco Optigrün Vulkatec Zinco Zinco Zinco Patzer S. 1 S. 2 S. 3 S. 4 S. 5 S. 6 S. 7 S. 8 S. 9 P2O5 (CAL) 21 4 71 74 12 47 51 36 45 K2O (CAL) 75 38 160 229 89 63 81 58 136 Mg (CaCl2) 25 10 34 31 18 20 26 20 44 Abbildung 1: Laborergebnisse der Nährstoffanalyse von Phosphor, Kalium und Magnesium der Substrate Seite | 12 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Stickstoffgehalt in mg/100g 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 NO3 NH4 Patzer Dachgarten extensiv Zinco Systemerde "Dachgarten" Zinco Systemerde "Lavendelheide" Zinco Systemerde "Steinrosenflor" Vulkatec Vulkaplus extensiv 0/12 Optigrün ExtensivMehrschicht Typ E leicht Zinco Systemerde "Sedumteppich" Vulkatec Vulkamineral 0/12 Optigrün ExtensivEinschicht Typ M leicht 0.00 Substrat Abbildung 2: Ergebnisse des Stickstoffgehalts in den einzelnen Dachsubstraten 3.1.3.2. Drainwasseranalyse Das Drainwasser der Kisten nach einer Bewässerung (2 Liter je Kiste) am 29.11.2013 wurde analysiert. Die elektrische Leitfähigkeit unterschied sich zwischen den einzelnen Varianten (Abbildung 3). Das Wasser bei den Substraten von Vulkatec hatte wie das Leitungswasser einen EC von weniger als 1 mS/cm. Die höchsten Nährstoffauswaschungen wurden beim Substrat Extensiv-Mehrschichtsubstrat Typ E-leicht (Optigrün) festgestellt. Das Substrat enthält auch am meisten Stickstoff und führt beim Drainwasser zu einem EC von über 4 mS/cm. Seite | 13 Patzer Dachgarten extensiv Zinco Systemerde "Dachgarten" Zinco Systemerde "Lavendelheide" Zinco Systemerde "Steinrosenflor" Vulkatec Vulkaplus extensiv 0/12 Optigrün ExtensivMehrschicht Typ E leicht Zinco Systemerde "Sedumteppich" Vulkatec Vulkamineral 0/12 Optigrün ExtensivEinschicht Typ M leicht 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Nullparzelle EC in µS/cm Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Substrat-Variante Abbildung 3: Unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit des Ablaufwassers der Substrate nach einer Bewässerung am 29.11.2013 Die Nitratgehalte im Drainwasser nach der Bewässerung der Substrate unterscheiden sich teils stark (Abbildung 4). Während das Substrat mit dem höchsten Nährstoffgehalt zu einem Gehalt von über 6 g NO 3/l Drainwasser führt, sind die Nitratgehalte im Ablaufwasser bei den Substraten von Vulkatec und des Extensiv-Einschicht Substrat Typ M-leicht (Optigrün) unter 50 mg/l. Seite | 14 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung mg NO3/l Drainwasser 7000.00 6000.00 5000.00 4000.00 3000.00 2000.00 1000.00 Patzer Dachgarten extensiv Zinco Systemerde "Dachgarten" Zinco Systemerde "Lavendelheide" Zinco Systemerde "Steinrosenflor" Vulkatec Vulkaplus extensiv 0/12 Optigrün ExtensivMehrschicht Typ E leicht Zinco Systemerde "Sedumteppich" Vulkatec Vulkamineral 0/12 Optigrün ExtensivEinschicht Typ M leicht Nullparzelle 0.00 Substrat-Variante Abbildung 4: Unterschiedliche Stickstoffgehalte des Ablaufwassers der Substrate nach einer Bewässerung am 29.11.2013 3.1.3.3. Schadstoffgehalt in Substraten Bei den drei ausgewählten Dachsubstraten wurden Schwermetallgehalte von Chrom, Cadmium, Blei, Nickel, Kupfer, Zink, Quecksilber und Arsen festgestellt (Abbildung 5). Allerdings waren nur wenige Schadstoffgehalte über den Vorsorgewerte für den Gemüsebau [2] [3]. Wird aufgrund der Struktur das Substrat als Sandboden bezeichnet, ist der Zink- und der Nickelgrenzwert bei den drei Substraten überschritten worden. Bei der Systemerde „Steinrosenflur“ (Zinco) wurde zusätzlich der Empfehlungswert für Chrom bei Sandböden überschritten (Abbildung 6). Seite | 15 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung mg/kg Trockenmasse 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Cr Optigrün Extensiv19.4 Einschichtsubstrat Typ M-leicht Vulkatec Vulakplus extensiv 17.8 0/12 Zinco Systemerde 83.3 "Steinrosenflur" Cd Pb Ni Cu Zn Hg As 0.24 12.4 24.1 24.9 186 0.02 7.3 0.11 7.0 27.9 18.0 98 0.01 5.7 0.17 16.1 66.3 22.3 102 0.01 13.7 Abbildung 5: Schwermetallgehalte ausgewählter Dachsubstrate 250 1 Optigrün ExtensivEinschichtsubstrat Typ M leicht 200 5 Vulkatec Vulkaplus extensiv 0/12 150 6 Zinco Systemerde "Steinrosenflor" 100 0 Grenzwert Ton 50 0 Grenzwert Sand 0 mg/kg Boden (trocken) Cr Pb Ni Cu Zn As Abbildung 6: Vergleich unterschiedlicher Schwermetallgehalte von Dachsubstraten mit Empfehlungen für den Gemüseanbau (Bundesbodenschutzgesetz) Seite | 16 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.1.3.4. Pflanzenentwicklung Die Vitalität des Feldsalats auf den Dachsubstraten unterschied sich teils zwischen den Substraten (Abbildung 7). Mängel wurden vor allem beim Salat auf dem Mehrschichtsubstrat Typ E-leicht (Optigrün) festgestellt. Geringe Mängel waren bei den Salaten auf den Substraten „Sedumteppich“ und „Steinrosenflur“ von Zinco zu verzeichnen. Alle anderen Substrate führten zu Pflanzenentwicklungen mit nur sehr geringen Mängeln und hoher Vitalität (Anhang 1). 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Patzer Dachgarten extensiv Zinco Dachgarten Zinco Lavendheide Zinco Steinrosenflor Vulkatec Vulkaplus extensiv 0/12 Optigrün Mehrschicht E Zinco Sedumteppich Vulkatec Vulkamineral 0/12 0 Optigrün Einschicht M Anteil der Boniturnote 5,7,9 in [%] 100 Substrat Abbildung 7: Vitalität von Feldsalatpflanzen beim Kistenversuch nach Substraten (Boniturnoten 1=Pflanze ausgefallen, 5=geringe Mängel, 9=sehr hohe Vitalität) Seite | 17 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Die Erträge von Feldsalat auf den Dachsubstraten in den Kisten unterschieden sich stark zwischen den Varianten. Die Erträge der Varianten 3 (Zinco „Sedumteppich“) und 4 (Optigrün Mehrschicht, Typ E-leicht) waren signifikant geringer als die Erträge bei den meisten anderen Substraten. Der höchste mittlere Ertrag wurde bei Sub- 35 30 25 20 15 10 5 Vulkaplus extensiv 0/12 Extensiv-Mehrschichtsubstrat Typ E leicht Dachgarten extensiv 3 Systemerde "Dachgarten" 2 Optigrün Vulkatec Systemerde "Lavendelheide" 1 Zinco Systemerde "Steinrosenflor" Optigrün Vulkatec Systemerde "Sedumteppich" Vulkamineral 0/12 0 Extensiv-Einschichtsubstrat Typ M leicht Frischmasse in g/Kiste strat 1 (Optigrün Extensiv-Einschichtsubstrat Typ M-leicht) geerntet (Abbildung 8). Zinco Zinco Zinco Patzer 7 8 9 4 5 6 Substrat-Variante Abbildung 8: Vergleich der mittleren Feldsalaterträge (mit Standardabweichung) bei unterschiedlichen Dachsubstraten Seite | 18 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.1.4. Schlussfolgerung Der Anbau von Feldsalat hat auf den meisten Dachsubstraten gut funktioniert. Dennoch unterscheiden sich die Substrate in ihren Zusammensetzungen und Eigenschaften. Es sind teils erhöhte Gehalte an Schwermetallen vorhanden. Wenig Stickstoff und viel Kalium und Magnesium prägen die mineralischen Substrate. Bei einer zusätzlichen Düngung werden auch Nährstoffe ausgewaschen. Je nach Substrat kann die Nährstoffkonzentration im Ablaufwasser sehr hoch sein. Das ExtensivEinschichtsubstrat Typ M-leicht (Optigrün) kann als typisches Dachsbustrat für Extensivbegrünungen bezeichnet werden und kann aufgrund der geringen Stickstoffmenge gut für den Anbau von Gemüsekulturen modifiziert werden. Auch die verwendeten Substrate des Herstellers Vulkatec können aufgrund des geringen Stickstoffgehalts für eine spezifische Kultur angepasst werden. 3.1.5. Weiterer Forschungsbedarf Neben Versuchen unter Laborbedingungen müssen auch Versuche zum Anbau auf Dachmodellen und Dachflächen im Freiland gemacht werden. Vor allem anspruchsvollere Gemüsekulturen in Fruchtfolgen sollten für die gemüsebauliche Eignung von extensiven Dachbegrünungen untersucht werden. Neben den fertigen Substratmischungen können auch einzelne Substratkomponenten und deren Variationen bezüglich ihrer Wirkung bei der Nahrungsmittelproduktion auf Dächern in Versuchen getestet werden. Auch die Auswaschung von Nährstoffen und die Wasserhaltefähigkeit sollte näher betrachtet werden. Seite | 19 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.2. Versuch mit Gemüse auf Dachmodellen 3.2.1. Zielsetzung Auf überbauten Flächen im Außenbereich sollen unterschiedlichste Nutzpflanzenarten und verschiedene Sorten auf ihre Eignung für den Anbau auf einem dünnschichtigen Dachbegrünungssubstrat untersucht werden. Neben der Pflanzenauswahl soll auch die Düngung und Bewässerung der Kulturen variiert werden, um für anspruchsvolles Gemüse (z.B. Paprika) den Wasser- und Nährstoffbedarf am Standort feststellen zu können. Dazu sollen die marktfähigen Erträge und Ausfälle der einzelnen Arten und Sorten bestimmt werden. Auch der Einfluss der Position auf den Dachmodellen soll erfasst werden, damit Aussagen zur Wasserverteilung auf den Dachflächen getroffen werden können. Die marktfähigen Erträge sollen mit denen des Erwerbsanbaus verglichen werden und in Kategorien mit Mindererträgen auf den Modellen von 0 bis 25 %, 25 % bis 50 % und über 50 % im Verhältnis zum Vergleichswert eingeteilt werden. Die direkten Kosten (Pflanzen, Dünger, Wasser) der Gemüsekulturen sollen erfasst und miteinander verglichen werden. Die Standort- und Kulturbedingungen sollen durch Laboranalysen des Substrats und des Drainwassers, sowie durch Temperaturaufzeichnungen im Sommer erfasst werden. 3.2.2. Material und Methode 3.2.2.1. Versuchsaufbau Im Versuch wurden 24 Dachmodelle aus einem Zinkrahmen mit Brettern gebaut (Bild 7 Dachmodell mit Holzbrettern. Darauf wurden herkömmliche Abdichtungsfolien und ein Schutzvlies(Geotextil) für das Substrat montiert (Bild 8). Ein Ablauf wurde für die Entwässerung eingefügt (Bild 9). Das Rahmenmaß der Modelle betrug jeweils etwa 1,50 m x 3 m. Somit ergibt sich für die eigentliche Parzelle jeweils eine Versuchsfläche von etwa 4 m². Alle Modelle wurden mit Stellschrauben auf ein Gefälle von etwa 2 % ausgerichtet (Bild 10). Seite | 20 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 7 Dachmodell mit Holzbrettern Bild 8: Dachmodell mit Abdichtung und Schutzvlies Bild 9: Ablauf am Dachmodell Bild 10: Stellschrauben des Dachmodells Nach dem Vorversuch zur Substratauswahl wurde das Substrat Extensiv Einschicht Typ M-leicht (Optigrün Krauchenwies) aufgrund der guten Pflanzenerträge und guter Anpassungsmöglichkeiten zur Düngung ausgewählt. Es wurde in einer etwa 8 cm hohen Schicht auf den Modellen ausgebracht und eingeebnet (Bild 11). Seite | 21 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 11: Befüllen und Einebnen des Dachsubstrats auf einem Dachmodell Bild 12: Installation von Tropfschläuchen auf dem Dachsubstrat Bild 13: Bewässerungstation mit Bewässerungscomputer und Druckminderer für drei Varianten Die Dachmodelle wurden mit Bewässerungseinrichtungen ausgestattet (Bild 12) und in 6 Varianten zu je 4 Wiederholungen eingeteilt. Die Parzellen Nr. 1-12 hatten ein Gefälle in nordöstliche Richtung, die Parzellen Nr. 13-24 ein Gefälle in südwestliche Richtung (Abbildung 9). Der erste Parzellenblock wurde mit den Varianten 1, 2 und 3, der zweite Parzellenblock wurde mit den Varianten 4, 5 und 6 bezeichnet (Abbildung 10). Jeder Block erhielt eine Bewässerungseinrichtung mit einem Druckminderer, Filter und jeweils einem Bewässerungscomputern (Gardena, Ulm) für jede Variante und einem Verteilersystem zu den jeweils vier Modellen der Varianten (Bild 13). Die Bewässerung wurde erstmals am 26.03.2014 betrieben. Der Wasserdruck wurde für Tropfschläuche auf etwa 2 bar eingestellt. Seite | 22 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Abbildung 9: Bezeichnung der Parzellen Abbildung 10: Variantenplan der Dachmodelle Bild 14: Dachmodelle der Varianten 1, 2 und 3 im Frühling 2014 Bild 15: Dachmodelle der Varianten 4, 5 und 6 im Frühling 2014 Die Dachmodelle wurden regelmäßig mit Gemüsepflanzen bestückt. (Bild 14 und Bild 15). Im Frühjahr 2014 wurden auch die Parzellen der Variante 4, 5 und 6 mit Vlies abgedeckt (Bild 16 und Bild 17). Seite | 23 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 16: Dachmodell mit Tropfschläuchen und Salatjungpflanzen wird im Frühling 2014 mit Vlies abgedeckt Bild 17: Dachmodelle der Variante 4, 5 und 6 mit Vlies im Frühling 2014 Die Dachmodelle der Varianten 4, 5 und 6 waren vorwiegend ohne Beschattung. Bei Parzellen der Variante 1, 2 und 3 kam es durch Bäume und Sträucher teils zur Beschattung von Dachmodellen (Bild 18, [4]). Bild 18: Luftbildaufnahme (Google-maps) im Frühling 2014 bei den Dachmodellen Seite | 24 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Unterschiedliche Gemüsearten aus unterschiedlichsten Familien wurden in typischen Kulturfolgen angepflanzt (Tabelle 4). Gemüse aus den Familien der Kreuzblütler(⃝), Korbblütler(⃝), Nachtschattengewächse(⃝), Doldenblütler (⃝), Gänsefußgewächse(⃝), Schmetterlingsblütler(⃝), Kürbisgewächse(⃝), Liliengewächse(⃝), Lippenblütler(⃝) und Rosengewächse(⃝)wurden kultiviert. Tabelle 4: Anbauplan der Varianten auf den Dachmodellen mit Gemüsearten mit Einfärbung nach Famlien Frühjahr 2014 Sommer 2014 Herbst/Winter 2014 Frühjahr 2015 Sommer 2015 Romana Zwiebeln Endivie Romana Var. 1 Rote Bete Radicchio Zicchorie Feldsalat Paprika Radieschen Petersilie Var. 2 Winterrettich Rettich Radieschen Paprika Grünkohl Dill Herbst/Winter 2015 Romana Romana Winterheckzwiebel Salanova Eichblatt Fenchel Romana Winterrettich Schnittlauch (P) Basilikum Majoran Rucola Bohnen Spinat +Bohnenkra ut Var. 3 Rettich Radies Romana Winterrettich Radicchio Zicchorie Feldsalat Paprika Radieschen Paprika Buschtomate Feldsalat Buschtomate Var. 4 Kopfsalat Paprika Rucola Andenbeere Rucola Var. 5 Schnittsalat Broccoli Var. 6 Kohlrabi Zucchini Erdbeere Winterheckzwiebel Kopfsalat (in 2 Sorten) Spinat Radieschen Seite | 25 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Die unterschiedlichen Pflanzenarten wurden auch unterschiedlich auf den Dachmodellen ausgebracht. Die meisten Kulturen wurden für eine bessere Kultursicherheit und aufgrund der leichteren Verfügbarkeit als vorgezogene Jungpflanzen gesetzt. Lediglich Buschbohnen (2014), Rucola (Frühjahr 2015) und Aussaaten im Herbst 2015 wurden direkt in das Dachsubstrat gesät. Radieschen und Spinat wurden vorwiegend in Saatbändern ausgebracht (Bild 19). Je nach Gemüsekultur wurden die Pflanzen in der typischen Tiefe gesetzt. Während Kopfsalat nur leicht in das Substrat eingesetzt gesetzt wurde, wurden die Tomaten bis auf das Schutzvlies in 8 cm Tiefe vergraben (Bild 20). Die Abstände zwischen und in den Reihen variierten je nach Kultur und Variante. Seite | 26 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 2). Bild 19: Ausbringung von Radieschensamen durch ein Saatband Bild 20: Pflanzung von Buschtomate am 03.06.2015 entlang des Tropfschlauchs im 8 cm Dachsubstrat mit Schutzvlies Auf den Dachmodellen wurden eine, zwei oder mehrere Arten je Variante kultiviert. Bei einer Nutzung mit mehr als einer Art wurden die Kulturen in Reihen mit verträglichen Nachbarpflanzen gesetzt. Einzelne Abschnitte und Pflanzen wurden bei der Erfassung von Bonituren und Erträgen getrennt betrachtet. Neben der Gliederung in oberen, mittleren und unteren Abschnitt wurden z.B. auch Zucchinipflanzen einzeln nummeriert (Bild 21 und Abbildung 11). Bild 21: Zucchinipflanzen auf einem Dachmodell am 24.07.2014 Abbildung 11: Verteilung von Zucchinipflanzen mit Nummerierung der Positionen auf Dachmodellen Im Versuchsverlauf wurden die Kulturen fotografisch erfasst und auf ihre Vitalität bonitiert. Nach der Ernte wurde bei allen Varianten die Frischmasse und Qualität/Vitalität des jeweiligen Gemüses erfasst und beurteilt. Seite | 27 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Im Versuch auf den Dachmodellen wurden neben unterschiedlichen Gemüsearten auch unterschiedliche Kulturführungen ausgewählt. Neben verringerten Wasser- und Nährstoffaufwendungen wurden auch bei einzelnen Varianten wesentlich mehr Wasser und Dünger gegeben, als das Gemüse benötigt. 3.2.2.2. Bewässerung der Varianten: Über die Wetterdaten der Station am Standort Veitshöchheim [5] kann die Niederschlagssumme aufgerufen werden. Diese wurden zur Analyse der Wasserversorgung und zum Klimaverlauf genutzt. Die gesamte zugeführte Wassermenge wurde aus dem Niederschlag und der Zusatzbewässerung der verschiedenen Bewässerungsarten bestimmt. Die Summe wurde mit Erfahrungswerten aus dem Gemüsebau verglichen (Abbildung 12 ) [6], [7]. Bei Pflanzung oder Aussaat des jeweiligen Gemüses wurde vorwiegend händisch eine Menge von etwa 5 bis 10 Liter pro m² ausgebracht. Die meisten Varianten wurden während der Wachstumsperiode mit Tropfschläuchen bewässert. Für die gesäten Radieschen, Spinat, Buschbohnen und Bohnenkraut wurden mit Micro-Sprinklern (Gardena, Ulm) eingesetzt (Bild 22). Die Ausbringmenge kann sehr stark variieren und jeweils bis zu 20 l/h betragen. Die druckkompensierenden Tropfschläuche (Gardena, Ulm) bringen etwa 4 l/h je Tropfer aus. Dies ergibt im Versuch bei 9 Tropfstellen je m² eine Bewässerung von etwa 0,6 l/min/m² bzw. etwa 2,4 l/min je Parzelle. Tropfschläuche und Mikro-Sprinkler wurden bei der Versuchsanlage mit speziellen Haken im Substrat befestigt (Bild 23). Im Frühjahr 2014 erhielten einzelnen Varianten durch Niederschlag und Bewässerung wesentlich mehr Wasser, als für diese Kulturen optimal ist [6] [7]. Um die dabei entstehende Drainwassermenge zu minimieren, wurde die Bewässerung im Sommer 2014 bei den Kulturen minimiert. Da diese Pflanzen sich nicht optimal entwickeln konnten, wurde die Bewässerung im weiteren Versuchsverlauf wieder erhöht und die Kultur von Salaten und Paprika mit unterschiedlichen Bewässerungsmengen im Jahr 2015 getestet. Seite | 28 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 800 700 Wasserzufuhr in l/m² 600 500 400 300 200 100 0 Variante/Kultur händisch Niederschlagssumme Microsprinkler Wasserbedarf minimum Tropfschläuche Wasserbedarf maximum Abbildung 12: Wasserversorgung von Gemüse auf Dachmodellen mit Vergleichswerten aus dem Freilandanbau von Feldgemüse [6] [7] Bild 22: Mikropsprinkler auf einem Dachmodell bei der Bewässerung von Buschbohnen Bild 23: Befestigungshaken für Tropfschläuche im Dachsubstrat Seite | 29 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Der Wasserbedarf variiert je nach Gemüseart. Bei einer Annahme von einem täglichen Wasserbedarf von etwa 0,5 bis 1 Liter pro Paprikapflanze [7] kann von einem Gesamtwasserbedarf der Kultur von etwa 300 bis 700 Litern pro m² ausgegangen werden. Die zusätzliche Bewässerungsmenge der Varianten lag zwischen 35 l/m² bei Bohnen und etwa 390 l/m² bei Paprika intensiv 2015. Der Niederschlag unterschied sich im jeweiligen Kulturzeitraum. Während Spinat 2014 nur etwa 75 mm Niederschlag erhielt, ist im wesentlich längeren Versuchszeitraum der Erdbeeren eine Niederschlagssumme von etwa 550 mm am Standort Veitshöchheim gefallen. 3.2.2.3. Substrat-Untersuchung Bei den verschiedenen Varianten wurden im Versuchsverlauf regelmäßig von den Parzellen gemischte Substratproben auf ihre chemischen Eigenschaften untersucht (Tabelle 5). Neben den Hauptnährstoffgehalten wurden vorwiegend der pH, der Gehalt an organischer Substanz und der Gehalt von Zink und Nickel im Dachsubstrat untersucht. Stets wurde die aktuelle Dichte des Substrats bestimmt. Am 26.06.2014 wurden auch Wasserproben des Überschusswassers (Drain) entnommen und analysiert. Tabelle 5: Untersuchte Parameter der Varianten des Versuchs auf Dachmodellen Datum Analyse 1 2 3 4 5 6 N P K Mg Zn Ni Humus pH Salz Dichte weitere 22.03. 2014 Substrat x x x x x - x x x x x x x x x x - 13.05. 2014 Substrat x x x x x x x x x x x x - x - x - 26.06. 2014 Substrat x x x x x x x x x x x x x x - x Na, Cu Fe, Mn, B 26.06. 2014 Wasser x x x x x x x x x x - - - x EC - Cl, Ca, Fe, Cu, B; °dH 18.08. 2014 Boden x - x - x - x x x x x x x x - - - 24.04. 2015 Substrat x - x x - x x x x x - x x x x x CaCo3 Seite | 30 Variante Untersuchte Werte Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.2.2.4. Düngung der Varianten Wegen der mineralischen Zusammensetzung des Dachsubstrats und der möglichst konstanten Anpassung der Nährstoffversorgung wurde fast ausschließlich mineralischer Dünger zugeführt. Aufgrund des geringen Stickstoffgehalts (siehe Vorversuch) von unter 0,1 g/m² (bei 80 l/m²) und den teils hohen Gehalten an Phosphor, Kalium und Magnesium wurde das Substrat vorwiegend mit Stickstoff gedüngt. Erst im Sommer 2015 wurden einzelne Varianten aufgrund des sinkenden Phosphorgehalts auch mit Triplesuperphosphat (TSP) oder einem Rasendünger gedüngt (Anhang 3). Meist wurde den Pflanzen weniger Stickstoff zugeführt, als sie tatsächlich benötigen (Abbildung 13). Lediglich der Schnittsalat 2014, der Romana-Salat 2015 und die Andenbeeren 2015 erhielten so viel zusätzlichen Stickstoff nach Nmin, wie für diese Kulturen üblich ist (vgl. Taschenatlas Gemüse, Ulmer, 2006). Im Sommer 2015 erhielt die Variante des Paprikas in der intensiven Nutzung und der Paprika in der weniger intensiven (=low bzw. semi-intensiv) Nutzung mehr Stickstoff, als er benötigt. Dabei wurde bei der intensiven Nutzung vorwiegend Ammoniumsulfatsalpeter (ASS) aufgelöst und zur Tropfbewässerung hinzugegeben. Bei der Variante des Paprika low wurde mit einem stickstoffstabilisierendem ENTEC 26 direkt in Granulatform auf das Substrat gedüngt. Einzelne Varianten wurden zusätzlich mit einem langsam wirkenden Rasendünger gedüngt. Die Variante Romana Salat low erhielt etwa 5 g N/m² ausschließlich über diesen Dünger. Seite | 31 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 35 Zufuhr N in g/m² 30 25 20 15 10 5 0 Kultur/Variante N Vinasse N Rasendünger N ENTEC 26 N ASS Nmin Bedarf Abbildung 13: Tatsächlicher Bedarf und zugeführte Stickstoffdüngung der Varianten und Kulturen mit unterschiedlichen Düngern 3.2.2.5. Temperaturaufzeichnungen Im Sommer 2015 wurden Temperatursensoren Thermochron iButton DS1921G-F5# (maxim integrated, San Jose, USA) im Substrat einzelner Parzellen vergraben. Mit den batteriebetriebenen Sensoren wurde stündlich die Temperatur am Standort gemessen (Größe je ca. 16 mm, Messbereich: -40°C bis 85°C, Auflösung 0,5°C bzw. 2°C, Abweichung: +-1 °C, Messfrequenz 1-255 Minuten, Speicher 2048). Die iButtons wurden zum Schutz vor Schmutz und Wasser eingeschweißt (Bild 24) Nach der Messung wurden die Daten ausgelesen und zwischen den Varianten und Wiederholungen, sowie den Daten einer Wetterstation am Standort Veitshöchheim [5] verglichen. Dort sind neben Lufttemperatur in 2 m Höhe, Lufttemperatur in 20 cm, Bodentemperatur 5 cm und Luftfeuchte unter anderem auch Niederschlag und Globalstrahlung abrufbar. Seite | 32 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 24: Eingeschweißte iButtons 3.2.2.6. Kultur- und Erntearbeiten Es wurden im Versuchsverlauf neben der Anlage der Modelldächer auch weitere Arbeiten durchgeführt. Neben der händischen mineralischen Düngung von Stickstoffgranulaten erfolgten auch händische Erntegänge. Schnittsalat wurde für ein erneutes Austreiben am Vegetationspunkt geschnitten (Bild 25). Kopfsalat wurde am Wurzelhals geschnitten (Bild 26) und entsprechende Umblätter und Erdpresstöpfe und Strünke aufgesammelt. Bild 25: Ernte von Schnittsalat am 23.04.2014 Bild 26: Ernte von Kopfsalat am 08.05.2014 Verschiedene Kräuter wurden geschnitten und gebündelt (Bild 27). Paprika wurde regelmäßig geerntet und bonitiert und am 19.10.2015 in getrennten Partien geerntet und gewogen (Bild 28). Seite | 33 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 28: Bonitur und Wiegen beim Abräumen der Paprikapflanzen am 19.10.2015 Bild 27 Ernte von Kräutern am 18.06.2014 Der Grünkohl wurde möglichst komplett aus dem Substrat entnommen. Die Grünkohlblätter wurden anschließend von der Pflanze getrennt und gewogen (Bild 29). Auch die Rote Bete wurde in getrennten Anteilen von Laub und Wurzel gewogen (Bild 30). Bild 29 voll entwickelte Grünkohlpflanze nach dem Herausziehen zur Ernte am 13.02.2015 Bild 30: Trennung von Rote-Bete-Wurzel von Blattmasse bei der Ernte am 07.08.2014 Um mögliche Beschädigungen der reifen Erdbeerfrüchte durch Vögel zu vermeiden wurden Kulturschutznetze ausgebracht. Dadurch wurden keine Früchte beschädigt aber einzelne wurden nur unzureichend durch Insekten bestäubt. Dies führte zu Verformungen der Erdbeerfrüchte (Bild 31). Um eine bessere Pflanzenentwicklung bei einzelnen Kulturen zu ermöglichen, wurden die Dachmodelle von Unkräutern befreit (Bild 32). Seite | 34 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 31 Verformung der Erdbeerfrucht bei unzureichender Bestäubung durch Einsatz von Kulturschutznetzen (08.06.2015) 3.2.3. Bild 32: Unkrautpflege auf den Dachmodellen am 15.07.2015 Ergebnisse 3.2.3.1. Substratanalysen Die Ergebnisse der Substratanalysen im Versuchsverlauf wurden miteinander verglichen (Abbildung 14). Vor der ersten Düngung der Substrate im März 2014 wurde ein Stickstoffgehalt von maximal 0,45 g pro Liter Substrat gemessen. Bei dem verwendeten Substrataufbau von etwa 8 cm Schichtdicke ergibt sich ein Stickstoffgehalt von etwa 35 g/m². Im weiteren Verlauf ist der Gehalt bis auf 0,05 g Stickstoff (N) je Liter Substrat gesunken. Dies entspricht nur etwa 4 g N/m². Um eine gute Pflanzenentwicklung zu ermöglichen wurden die Kulturen im Sommer 2014 wieder gedüngt. Bei den Varianten 3, 4 und 5 konnte am 26.06.2014 ein Stickstoffgehalt von etwa 0,25 g/l Substrat gemessen werden. Dies entspricht in etwa einem Nährstoffgehalt von 20 g N/m². Bis August 2014 fiel der Gehalt an Stickstoff im Substrat wieder ab. Je nach Gemüsekultur sollten Stickstoffgehalte zwischen 5-35 g N/m² angestrebt werden. Die FLL-Richtlinie für einschichtige extensive Gründächer empfiehlt allerdings einen Stickstoffgehalt im Dachsubstrat von unter 5 g N/m². Seite | 35 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 500 450 mg N/l Substrat 400 350 300 N1 250 N2 200 N3 N4 150 N5 100 N6 50 01/03/2014 08/03/2014 15/03/2014 22/03/2014 29/03/2014 05/04/2014 12/04/2014 19/04/2014 26/04/2014 03/05/2014 10/05/2014 17/05/2014 24/05/2014 31/05/2014 07/06/2014 14/06/2014 21/06/2014 28/06/2014 05/07/2014 12/07/2014 19/07/2014 26/07/2014 02/08/2014 09/08/2014 16/08/2014 23/08/2014 30/08/2014 0 Abbildung 14: Veränderung des Stickstoffgehalts der Varianten im Versuchsverlauf 2014 Die Humusgehalt der Varianten 4 und 5 erhöhte sich bis zum 13.05.2014 auf etwa 7 %. Im weiteren Verlauf verringerte sich der Humusgehalt aller Varianten, trotz regelmäßiger Ausbringung von Erdpresstöpfen und Ernteresten (Abbildung 15). Für herkömmliche extensive Dachbegrünungssubstrate wird eine maximale organische Substanz von 40 g/l Substrat empfohlen. Dies entspricht meist ein etwa 3 Gew.-%. Seite | 36 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 10.00 9.00 Humusgehalt in % 8.00 7.00 6.00 Org1 5.00 Org2 4.00 Org3 3.00 Org4 2.00 Org5 1.00 Org6 0.00 Datum Abbildung 15: Veränderung des Humusgehalts des Substrats bei unterschiedlichen Varianten im Versuchsverlauf Die Gehalte an Phosphor, Kalium und Magnesium wurden mit Empfehlungen aus dem Gartenbau für Pflanzen mit unterschiedlichem Nährstoffbedarf verglichen [8]. Der Phosphorgehalt im Substrat war im Versuchsverlauf meist ausreichend (Abbildung 16). Erst im März 2015 wurde Phosphat gedüngt. Danach wurde allerdings auch keine Erhöhung des Gehalts festgestellt. 450 mg P2O5/l Substrat 400 350 300 250 Juni 2014 ist 200 April 2015 ist 150 Minimal soll 100 Maximal soll 50 0 Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 Variante 6 Variante Abbildung 16: Vergleich des Gehalts an P2O5 im Substrat der Varianten auf den Dachmodellen Seite | 37 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Der Gehalt an Kalium im Dachsubstrat war bei allen Varianten im Juni 2014 mehr als ausreichend (Abbildung 17). Im zweiten Anbaujahr sank der Gehalt auf etwa die Hälfte. Für Kulturen mit geringem Nährstoffbedarf ist diese Menge auch ausreichend. Dennoch ist eine Kaliumdüngung nach einem Jahr zu empfehlen. 500 450 mg K2O/l Substrat 400 350 300 Juni 2014 ist 250 April 2015 ist 200 Minimal soll 150 Maximal soll 100 50 0 Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 Variante 6 Variante Abbildung 17: Vergleich des Gehalts an K2O im Substrat der Varianten auf den Dachmodellen Der Gehalt an Magnesium im Dachsubstrat lag bei allen Varianten im Juni 2016 über 100 mg/l, und somit ausreichend für die meisten Kulturen (Abbildung 18). Im Messzeitraum wurde deshalb keine Magnesiumdüngung durchgeführt. Bis April 2015 sank bei einzelnen Varianten der Gehalt bis auf die Hälfte. Für Kulturen mit höherem Magnesiumbedarf muss deshalb nach einem Anbaujahr bereits eine Magnesiumdüngung erfolgen. 250 mg Mg/l Substrat 200 150 Juni 2014 ist April 2015 ist 100 Minimal soll Maximal soll 50 0 Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 Variante 6 Variante Seite | 38 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Abbildung 18: Vergleich des Gehalts an MgO im Substrat der Varianten auf den Dachmodellen 3.2.3.2. Drainwasser Bei der Bewässerung der Dachmodelle fiel Überschusswasser an, das am Auslauf mit Eimern aufgefangen wurde. An einzelnen Terminen wurde nach einer Bewässerung das Drainwasser in seiner Quantität und Qualität erfasst. Einzelne Proben wurden im Labor auf Nährstoffgehalte und die damit verbundene Auswaschung von Nährstoffen aus dem Substrat untersucht. Da nicht zu jedem Bewässerungs- und Düngungszeitpunkt das Drainwasser erfasst wurde, können keine Rückschlüsse auf die tatsächlich verfügbare Wassermenge und Nährstoffmenge gemacht werden. Bei der Überversorgung an Wasser und der Mobilisierung von Nährstoffen können diese ausgewaschen werden und im offenen System nicht mehr zu den Pflanzen zurückgeführt werden. 25.00 20.00 mg/l Wasser Nullprobe LW 15.00 Var. 1 Var. 2 Var. 3 10.00 Var. 4 Var. 5 5.00 Var. 6 0.00 N P K Hauptnährstoff Mg Abbildung 19: Analyseergebnisse zum Nährstoffgehalt im Drainwasser der Dachmodelle (Mischprobe) am 26.06.2014 nach einem Bewässerungsintervall Wird der Gehalt an Nährstoffen im Drainwasser mit dem Gehalt im Gießwasser (Nullprobe) verglichen, konnte im Drainwasser aller Varianten eine geringere Konzentration an Stickstoff (N) gemessen werden, als bei der Nullprobe. Lediglich die Gehalte an Phosphor (P), Kalium (K) und Magnesium (Mg), die bereits in einer Überversorgung im Substrat vorhanden sind, wurden in höheren Mengen im Drainwasser Seite | 39 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung erfasst und somit beim Substrat in sehr geringen Mengen ausgewaschen (Abbildung 19). 400 350 EC in µS/cm 300 250 200 150 100 50 0 Nullprobe LW Var. 1 Var. 2 Var. 3 Var. 4 Var. 5 Var. 6 Variante Abbildung 20: Analyseergebnisse zur elektrischen Leifähigkeit im Drainwasser der Dachmodelle (Mischprobe) am 26.06.2014 nach einem Bewässerungsintervall Die elektrische Leitfähigkeit war bei allen Varianten mit 0,3 mS/cm nur geringfügig höher als die Nullprobe (0,25 mS/cm). Die sehr geringe Auswaschung an den Nährstoffen P, K und Mg erhöht auch nur in geringem Maße den EC des Wassers pH (Abbildung 20). 8.0 7.8 7.6 7.4 7.2 7.0 6.8 6.6 6.4 6.2 6.0 Nullprobe LW Var. 1 Var. 2 Var. 3 Var. 4 Var. 5 Var. 6 Variante Abbildung 21: Analyseergebnisse zum pH im Drainwasser der Dachmodelle (Mischprobe) am 26.06.2014 nach einem Bewässerungsintervall Seite | 40 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Der pH-Wert des Gießwassers liegt bei 7,3 und ist bei allen Varianten des Drainwassers der Dachmodelle mit Werten von 7,7 bzw. 7,8 etwas höher (Abbildung 21). 3.2.3.3. Marktfähigkeit und Vitalität Die Vitalität und Eigenschaften der Gemüsearten für ihre Marktfähigkeit wurden zwischen den Gemüsearten und Varianten unterschiedlich bewertet. Die Qualität der Buschbohnen ist bei etwa 70 bis 90 % der Erntemenge zufriedenstellend. Meist waren dort nur sehr geringe Mängel vorhanden und die Bohnen konnten sich gut entwickeln. Die Kohlrabis hatten an unterschiedlichen Positionen auf den Dachmodellen auch verschiedene Qualitäten. Bei dem Vermarktungskriterium eines Mindestdurchmessers von 80 mm mussten die Pflanzen auch frei von Schäden und Schädlingen sein. An der letzten Position der Parzellen wurden gar keine Kohlrabis geerntet, da diese vollkommen ausfielen. Auch an den weiteren Positionen im unteren Bereich waren nur sehr wenig Kohlrabis von guter Qualität (Abbildung 22). Dennoch war der Pflanzenbestand sehr gut entwickelt (Bild 33). An den Positionen 2, 3 und 6 wurden sogar über 80 % der Kohlrabis für marktfähig beurteilt. Da sich an einzelnen Tagen Stauwasser im unteren Bereich des Substrats gebildet hat, konnten die Pflanzen sich Position auf Dachmodellen aufgrund der heterogenen Wasserversorgung sehr unterschiedlich entwickeln. Bild 33 Kohlrabibestand auf einem Dachmodell Anteil marktfähiger Kohlrabi 0.0% 20.0% 40.0% 60.0% 80.0% 100.0% oberes Drittel mittleres Drittel unteres Drittel Abbildung 22: Mittlerer marktfähiger Anteil (bei Durchmesser >80 mm) von Kohlrabiknollen beim Anbau auf unterschiedlichen Positionen der Dachmodelle im Frühling 2015 Seite | 41 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Die Paprikapflanzen entwickelten sich bei unterschiedlichen Wasser- und Nährstoffgaben teils unterschiedlich. Im Sommer 2014 wurde der Anbau von Paprika mit wenig Nährstoffen und wenig Wasser sehr extensiv betrieben. Die Pflanzen waren sehr gelb und konnten sich kaum entwickeln (Bild 34). Im Sommer 2015 wurden neben Salaten und verschiedenen Aussaaten auch Paprika kultiviert. Die semiintensive Variante erhielt dabei etwas weniger Wasser und Nährstoffe als die intensive Variante. Beide wurden besser versorgt als die Kultur 2014. Die semi-intensive Variante hatte einen etwas kleineren Habitus während die intensive Variante den stärksten Wuchs mit geringen Mängeln aufwies (Bild 35 und Bild 36). Bild 34: Paprika extensiv angebaut auf einem Dachmodell am 11.09.2014 3.2.3.4. Bild 35: Paprika mit Ansaaten semiintensiv angeabut auf einem Dachmodell am 29.09.2015 Bild 36: Paprika mit Ansaaten intensiv angebaut auf einem Dachmodell am 29.09.2015 Erträge Neben der allgemeinen Vitalität der Gemüsearten wurden auch die marktfähigen Erträge der Varianten und Kulturen aufgezeichnet und (statistisch) ausgewertet. Erträge von Kräutern Unterschiedliche Kräuter wurden in ihrer Frischmasse erfasst. Schnittlauch wurde im Versuchszeitraum fast durchgehend geerntet. Die Erträge waren je nach Erntetermin zwischen 202 und 898 g/m². Dabei wurde dem Schnittlauch nur selten eine eingeschränkte Marktfähigkeit mit einer Boniturnote von 5 oder geringer eingeräumt (Abbildung 23). Seite | 42 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 1000 9 900 7 700 600 500 5 400 300 Boniturnote Erntemenge in g/m² 800 Erntemenge / m² Boniturnote 3 200 100 0 1 Abbildung 23: Ernte- und Boniturverlauf (1=Pflanze kümmert bis 9=Wuchernd) von Schnittlauch Basilikum wurde nach der ersten Ernte im Juni 2014 nochmal im August 2014 geerntet. Bei der zweiten wurden höhere Erträge erfasst, als bei der ersten. Während im Juni im unteren Bereich ein Ertrag von 435 g/m² erfasst wurde, hatte dort das Basilikum im August 940 g/m² (Abbildung 24). Erntetermin 07/08/2014 oben mitte unten 18/06/2014 0 200 400 600 Ertrag in g/m² 800 1000 Abbildung 24: Flächenertrag von Basilikum (mittel) an unterschiedlichen Abschnitten der Dachmodelle bei zwei Ernten Seite | 43 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Im oberen Bereich der Dachmodelle wurden geringere mittlere Erträge von Petersilie festgestellt (ca. 280 g/m²), als im unteren Bereich (ca. 600 g/m²). Erträge von Spinat und Radieschen Beim Spinat wurden im Frühling 2014 je nach Parzelle und Abschnitt marktfähige Erträge zwischen nahezu 0 und 270 g/m² gemessen. Vor allem im oberen Bereich der Dachmodelle waren die Erträge wesentlich höher, als im unteren Bereich (Abbildung 25). Position auf Dachmodellen 0 50 mittlerer Ertrag in g/m² 100 150 200 250 oberes Drittel mittleres Drittel unteres Drittel Abbildung 25: Flächenertrag von Spinat im Frühling 2014 nach Abschnitten auf den Dachmodellen Radieschen wurden in den gleichen Parzellen als Reihenmischkultur kultiviert, wie Spinat (Bild 37). Die Radieschen hatten aber teils höhere Erträge im unteren Abschnitt der Dachmodelle. Während im obersten Abschnitt Radieschenwurzeln der Parzelle 7 nur mit 1922 g/m² geerntet wurden, waren die Radieschen im unteren Bereich der gleichen Parzelle mit 3736 g/m² fast doppelt so schwer. Allerdings unterscheiden sich die weiteren Partien kaum voneinander (Abbildung 26). Vor allem die Frischmasse des Radieschenlaubes verzeichnet kaum Unterschiede zwischen den Positionen. Seite | 44 Abschnitt auf Dachmodellen Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Ertrag in g/m² 0 1000 2000 3000 4000 oberes Drittel Wurzel Laub mittleres Drittel unteres Drittel Bild 37 Dachmodell mit Spinat und Radieschen bei der Ernte in Abschnitten 2014 Abbildung 26: Mittlerer Ertrag von Radieschen im Frühling 2014 bei einzelnen Dachmodellen und Abschnitten getrennt nach Laub und Wurzel Erträge von Broccoli Das geerntete Gewicht einzelner Broccoli-Strünke unterschied sich auch bei den Positionen auf den Dachmodellen. Während im oberen Bereich der Ertrag bei etwa 80 g/Stück lag, erreichte ein Strunk im unteren Bereich durchschnittlich 130 g (Abbildung 27). Allerdings waren alle Broccoli-Pflanzen aufgrund eines Befalls mit Weißer Fliege nur begrenzt für eine Auswertung geeignet. Position auf Dachmodellen 0 Ertrag in g/Pflanze 50 100 150 oberes Drittel oberes Drittel mittleres Drittel mittleres Drittel unteres Drittel Mittelwert unteres Drittel Mittelwert Abbildung 27: Mittlere Erträge von Broccolipflanzen an unterschiedlichen Positionen auf Dachmodellen Seite | 45 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Erträge von Rote Bete und Zwiebel Die gesamte Frischmasse der Roten Bete auf den Dachmodellen betrug bis zu etwa 7500 g je Parzelle. Durch das Qualitätskriterium eines Mindestdurchmessers der Knolle von 40 mm (Bild 38) und dem Kriterium der Schädlings- und Schadensfreiheit konnte nur ein Teil des Gemüses für vermarktungsfähig beurteilt werden. Dennoch wurden durchschnittlich etwa 1297 Gramm vermarktungsfähige Rote Bete je Quadratmeter geerntet. Im Durchschnitt hatten etwa 771 g/m² keine ausreichende Qualität. Die Laubmasse betrug nur etwa 243 g/m². In den Abschnitten unterschied sich nach einem F-Test (p=95 %) kein Abschnitt der Roten Bete signifikant voneinander. Bild 38: Rote Bete mit Mindestgröße von 40 mm Durchmesser bei der Ernte Bild 39: Abb._: Zwiebelpflanzen auf dem Dachmodell am 07.08.2014 Auf den gleichen Dachmodellen der Roten Bete wurden auch Zwiebeln angebaut und geerntet. Der Flächenertrag der Zwiebeln unterschied sich teils in den einzelnen Abschnitten und Parzellen um bis zu 3,5 kg. Auf den Dachmodellen war der Unterschied aber kaum optisch erkennbar (Bild 39) und nach einem durchgeführten F-Test (p=95 %) keine signifikanten Unterschiede in den Erträgen zwischen den Abschnitten festgestellt. Erträge von Zucchini Im Versuchsverlauf konnten regelmäßig gelbe und grüne Zucchinifrüchte geerntet werden. Die Flächenerträge variierten Stark zwischen einzelnen Zucchinipflanzen. Es wurden Flächenerträge einzelner Pflanzen zwischen 500 und bis zu 6000 g/m² erfasst. Im Mittel haben sich die Zucchinipflanzen zwischen den einzelnen Wiederho- Seite | 46 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung lungen sehr ähnlich entwickelt. Die acht Pflanzen je Parzelle bewirkten eine gute Deckung der Fläche. Bei den Erträgen wurden nach der statistischen Auswertung Unterschiede zwischen den Pflanzpositionen (siehe Abbildung 11, Seite 27) festgestellt. So wurden die signifikant höchsten Erträge an der Position 6 (im oberen Rechten Abschnitt der Modelle) mit durchschnittlich 4318 g/m² erfasst. Die Erträge der Zucchinipflanzen an Position 4 (obere Mitte) waren signifkant höher als die Erntemenge an den Positionen 2,3 und 8. Alle anderen Zucchinipositionen unterschieden sich in ihren Erträgen nur zufällig voneinander (Abbildung 28). Im oberen Bereich des Dachmodells wurden allerdings insgesamt höhere Erträge erzielt, als im unteren Bereich. 4500 4000 Ertrag in g/m² 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 bc Position 1 Mittelwert 3084.5 c Position 2 2891.5 c Position 3 2934.5 b Position 4 3435.5 bc Position 5 3036 a Position 6 4137.5 bc Position 7 2995 c Position 8 2714.5 Abbildung 28: Mittlere marktfähige Erträge von Zucchini im Sommer 2014 nach Positionen auf den Dachmodellen(Bonferoni-95 %GD: 478,5 g, α=5 %, Erträge mit gleichem Buchstaben unterscheiden sich nicht signifikant voneinander) Erträge von Erdbeeren Die unterschiedlichen Erdbeersorten (Bild 40) auf den Dachmodellen erzielten trotz gleicher Düngung und Bewässerung im gleichen Versuchszeitraum sehr unterschiedliche Erträge. Während die Sorte 'Lambada' nur etwa 340 g/m² erbrachte, trug die Seite | 47 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Sorte 'Elsanta' mit etwa 650 g/m² fast doppelt so viel. Bei den Monatserdbeeren wurde das sehr hohe Gewicht von 1214 g/m² im Versuchszeitraum erfasst (Abbildung 29). Ertrag in g/m² 1500 1000 500 0 Bild 40: Erdbeerpflanzen auf einem Dachmodell vor Erntebeginn im Mai 2015 Sorte Abbildung 29: Mittlere Erntesumme unterschiedlicher Erdbeersorten auf den Dachmodellen im Jahr 2015 Im zeitlichen Ernteverlauf waren die Erträge zwischen den Sorten im Mai 2015 bei den Erntegängen sehr ähnlich. Jedoch konnten noch im August 2015 sehr hohe Erträge durch die Monatserdbeere erzielt werden (Abbildung 30). 1400 Ertrag in g/Sorte 1200 1000 800 Lambada' 600 Elsanta' 400 Monatserdbeere 200 0 Abbildung 30: Erträge von Erdbeeren unterschiedler Sorten auf den Dachmodellen im Sommer und Herbst 2015 Seite | 48 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bei einer sensorischen Beurteilung der verschiedenen Sorten wurde keine negativ bewertet. Die Sorten unterschieden sich vorwiegend in ihrer typischen äußeren Erscheinung und bei genaueren Geschmackstests. Erträge von Endivie und Grünkohl Endiviensalat wurde im Herbst 2014 mit Erträgen zwischen 1385 und 2066 g/m² geerntet. In den einzelnen Positionen auf den Dachmodellen unterschied sich der Salat kaum im Gewicht. Auch der Pflanzenbestand entwickelte sich sehr homogen (Bild 41). Bild 41: Endiviensalat neben Grünkohl auf einem Dachmodell Bild 42: Grünkohl am 07.01.2015 auf einem Dachmodell Grünkohl wurde im Herbst 2014 neben dem Endivie kultiviert (Bild 42) und im Winter 2015 in zwei Erntegängen geerntet. Die Erträge von einzelnen Abschnitten waren zwischen 465 und 887 g/m². Der mittlere Flächenertrag betrug 633 g/m². Bei einem F-Test (p=95 %) wurden keine Unterschiede in der Erntemenge zwischen den Positionen der Grünkohlpflanzen festgestellt. Die Pflanzen haben sich allerdings nur auf einer kompakten Höhe entwickelt. Erträge von Buschtomaten und Andenbeeren Die Erträge der Buschtomaten im Sommer 2015 unterschieden sich zwischen den Wiederholungen und Positionen kaum. Im Mittel lag die Erntemenge der Tomaten bei etwa 1 kg/m². Die Pflanzen blieben über den Versuchszeitraum auch sehr kompakt und konnten keine flächige Begrünung ermöglichen (Bild 43). Seite | 49 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 43: Buschtomatenpflanzen und Physalis auf einem Dachmodell am 09.10.2015 Die Andenbeeren wurden direkt neben den Tomaten kultiviert. Es wurden im Versuchszeitraum keine vermarktungsfähigen Früchte geerntet. Beim Abräumen der Variante wurde lediglich die Frischmasse erfasst. Je nach Parzelle wurden hier bis zu 4 kg/m² gewogen. Die mittlere Frischmasse der Pflanzen mit Fruchtansätzen lag bei den Modellen bei etwa 3670 g/m². Entgegen der Pflanzenentwicklung der Tomaten konnte sich die Andenbeere sehr gut auf dem Dachmodell ausbreiten und ermöglichte eine sehr gute flächige Deckung auf dem Substrat (Bild 43) Erträge von Salaten Der Schnittsalat auf den Dachmodellen wurde zweimal geschnitten. Beim ersten Erntegang unterschieden sich die Erträge zwischen den Sorten kaum. Beim zweiten war insgesamt der höchste mittlere Ertrag mit etwa 214 Gramm je 3 Pflanzen bei der grünen Schnittsalatsorte (Abbildung 31). Die Schnittsalatpflanzen konnten sich insgesamt sehr gut auf den Dachmodellen entwickeln und hatten nahezu keine Mängel und entlang der Tropfschläuche eine sehr gute Flächendeckung (Bild 44). Seite | 50 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung mittlerer Ertrag in g/Partie Sorte bzw. Position 0 100 200 300 400 Sorte 1 (oben) Sorte 2 Sorte 3 (mitte) Sorte 4 Sorte 5 (unten) 1.Ernte 2.Ernte Abbildung 31: Erträge von Schnittsalat (je drei Pflanzen) im Frühling 2014 bei zwei Schnitten Bild 44: Schnittsalatbestand am 23.04.2014 Die mittleren Erträge von Kopfsalat fielen in den einzelnen Reihen und auf den Modellen sehr unterschiedlich aus. Dennoch haben sich die Salate sehr gut entwickelt und bildeten schöne Salatköpfe (Bild 45). Nach einem Bonferoni-Test (α=5 %) wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Positionen der Kopfsalatpflanzen auf den Dachmodellen festgestellt. Das mittlere Kopfgewicht betrug 260,8 gramm. Bild 45: Kopfsalatbestand auf einem Dachmodell im Frühling 2014 Im Sommer 2015 wurden zwei Sorten Kopfsalat (Rijk Zwaan, Welver) auf ihre Schossfestigkeit und Eignung zum Anbau auf dem Dach untersucht. Die mittleren Seite | 51 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Erträge waren an den unterschiedlichen Positionen bei der Sorte ‚43-183 RZ‘ höher, als die der Sorte ‚Hungarina RZ‘ (Abbildung 32). Der Ertrag lag bei allen Salatköpfen bei etwa 150 bis 400 g. Bei der Sorte ‚41-183 RZ‘ wurden allerdings 9 schossende Pflanzen festgestellt (Bild 46). Bei der Sorte ‚Hungarina‘ war kaum Schossen des Salats erkennbar. Ertrag in g/Kopf (mittel) 0 100 200 300 400 Gew. 1 oben Gew. 2 oben Position Gew. 3 Gew. 4 mitte Gew. 5 mitte 43-183 RZ Hungarina RZ Gew. 6 Gew. 7 unten Bild 46: Geschossener Kopfsalat im Sommer 2015 Gew. 8 unten Abbildung 32: Erträge von Kopfsalat im Sommer 2015 (mittel) nach Sorten und Positionen auf den Dachmodellen Der Ertrag von Salaten unterschied sich auch in den einzelnen Varianten. Während Kopfsalat im Frühjahr 2014 mit einer Frischmasse von etwa 2 kg/m² geerntet wurde, betrug die Erntemenge im Sommer 2015 nur noch etwa 300 g/m². Zwar erhielten beide Varianten jeweils nahezu gleichviel Wasser und Stickstoff. Allerdings war die Witterung im Sommer 2015 wesentlich heißer und weniger gut entwickelte Jungpflanzen wurden im zweiten Jahr gesetzt. Bild 47: Variante 1 mit Romanasalat und Paprika unmittelbar vor der Ernte Seite | 52 Bild 48: Variante 3 mit Romanasalat und Paprika unmittelbar vor der Ernte Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Die Erträge der unterschiedlichen Varianten der Kulturführung von Romanasalaten (Bild 47 und Bild 48) wurden erfasst und verglichen. Im ersten Erntegang wurden die höchsten Erträge erzielt. Variante 1 hatte mit durchschnittlich etwa 1413 g/m² den höchsten Ertrag. Variante 2 erbrachte im Mittel etwa 1229 g/m², und Variante 3 verzeichnete mit etwa 848 g/m² den geringsten Ertrag. Nach einem Bonferoni-Test (α=5 %) wurden keine signifkanten Unterschiede in den Erträgen zwischen Variante 1 und 2 festgestellt (Tabelle 6). Allerdings waren die Erträge von Variante 3 signifikant geringer als die der anderen beiden Romanasalat-Varianten. Vor allem die geringere Düngegabe bei Variante 3 führte zu geringeren Erträgen. Tabelle 6: Vergleich der Romanasalat-Varianten auf Dachmodellen Variante Bewässerung in mm Düngung in g N/m² mittlerer Ertrag in g/m² 1 442 12 1413 a 2 295 13 1229 a 3 316 6 848 b Verschiedene Sorten von Salanova und Eichblattsalat wurden in gleicher Reihenfolge gepflanzt und geerntet. Die Salate haben sich sehr gut entwickelt und hatten Einzelgewichte zwischen 150 und 280 g. Im unteren Bereich der Dachmodelle wurden durchschnittlich geringere Erträge dieser Salate erfasst, als im oberen Bereich (Abbildung 33). Nach einem Bonferoni-Test (α=5 %) wurden fast keine signifikanten Unterschiede zwischen Erträgen der einzelnen Positionen bzw. Sorten auf den Dachmodellen festgestellt. Lediglich der rote Eichblattsalat an der untersten Position Ertrag in g/Pflanze wies ein signifkant geringeres Gewicht auf, als die anderen Salate. 300 250 200 150 100 50 0 Salat und Position Abbildung 33: Mittlere Frischmasse von Salanova- und Eichblattsalat bei der Ernte am 11.08.2015 auf unterschiedlichen Positionen der Dachmodelle Seite | 53 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Erträge von Paprika Im Sommer 2014 wurden erstmals Erträge von Paprika auf den Dachmodellen erfasst. Da die Pflanzen sich nur kaum entwickelten, wurden sehr geringe marktfähige Erträge von etwa 700 g/m² gewogen. Aufgrund von Qualitätsmängeln wurde auch bei vielen Paprikapflanzen ein nicht marktfähiger Ertrag von bis zu 270 g/m² erfasst. Die mittleren Erträge von Paprika 2014 (702 g/m²), Paprika 2015 semi-intensiv (2467 g/m²) und Paprika intensiv 2015 (3773 g/m²) unterschieden sich wesentlich voneinander. Bei der statistischen Auswertung wurde durch einen T-Test (α=5 %). ein signifkant höherer Ertrag bei Paprika intensiv zu den anderen Varianten festgestellt Die extensive und die semi-intensive Variante unterschieden sich trotz des wesentlich höheren mittleren Ertrags bei der Kultur 2015 nicht signifkant in ihren Erträgen voneinander. Bei den Positionen auf den Dachmodellen konnten zwar Unterschiede in den Gesamterträgen festgestellt werden. Allerdings ist vor allem zwischen Variante 1 und 3 die Ertragsdifferenz erkennbar (Abbildung 34). 5000 4500 Erträge in g/m² 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 extensiv 2014 b semi-intensiv 2015 b Variante intensiv 2015 a Abbildung 34: Mittlere Erträge von Paprikapflanzenauf Dachmodellen im Sommer 2014 und 2015 bei unterschiedlichen Kulturführungen Seite | 54 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Auch bei der Frischmasse zum Abräumen der Paprikapflanzen wurde eine höhere Laubmasse bei Variante 1 als bei Variante 3 erfasst (Abbildung 35). Durch die bessere Wasser- und Nährstoffversorgung konnten die Pflanzen mehr Blattmasse und Früchte bilden. 1000 900 700 600 500 400 300 Pflanzenmasse in g/m² 800 200 100 0 semi-intensiv intensiv Variante Abbildung 35: Mittlere Laubmasse von Paprikapflanzen am 19.10.2015 auf den Dachmodellen bei unterschiedlicher Bewässerung und Düngung Somit kam es vor allem bei einer höheren Düngergabe auch zu höheren Paprikaerträgen. Die Wasserversorgung von nur etwa 300 l/m² waren mit einer Düngegabe von 6 g N pro m² zu wenig für die anspruchsvollen Paprikapflanzen. Die Erhöhung der Düngegabe von 22 auf 31 g N/m² und höhere Wasserzufuhr um 150 l/m² brachten nur eine mittlere Ertragssteigerung von 300 g/m² (Tabelle 7) Tabelle 7: Vergleich der unterschiedlichen Kulturführungen bei Paprika auf Dachmodellen Wasserversorgung in l/m² Düngergabe in g/m² Marktfähiger Ertrag in g/m² Extensiv 308 6 702 b Semi-intensiv 414 22 2467 b intensiv 564 31 3773 a Seite | 55 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Vergleich der Erträge mit Erfahrungswerten des Erwerbsanbaus Die mittleren Erträge der meisten Kulturen wurden mit Erfahrungswerten aus dem Erwerbsanbau von Freilandgemüse verglichen (Abbildung 36, [9]). Dabei wurden auf den Dachmodellen nahezu immer geringere Erträge je Quadratmeter festgestellt, als im Freilandanbau durchschnittlich im Jahr 2014 zu verzeichnen waren. Einige Kulturen auf den Dachmodellen konnten aber ähnliche Erträge wie im Erwerbsanbau erzielen. So entsprach der Ertrag von Radieschen 2014, Zucchini 2014, Buschbohnen 2014, Paprika intensiv 2015, Romana 2015 und Salanova/Eichblatt 2015 nahezu den Erträgen aus dem Erwerbsanbau. Im Vergleich zu den Erträgen aus dem Erwerbsanbau waren die mittleren Erträge von Spinat 2014, Paprika 2014, Kopfsalat 2015 auf den Dachmodellen sehr viel geringer. 7000 Ertrag in g/m² 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Spinat 2014 Radieschen 2014 Kopfsalat 2014 Schnittsalat 2014 Kohlrabi 2014 Zwiebeln 2014 Rote Bete 2014 Bohnen 2014 Paprika 2014 Broccoli 2014 Zucchini 2014 Grünkohl 2014 Endivie 2014/15 RomanaSalat intensiv 2015 Paprika intensiv 2015 RomanaSalat 2015 Salanova/Eichblatt 2015 RomanaSalat low 2015 Paprika low 2015 Kopfsalat Sorten 2015 0 3 3 4 5 6 1 1 3 4 5 6 1 1 1 1 2 2 3 3 6 Variante/Kultur Ernte in g FM/m² (MW) Freilandgemüsebau 2014 (Stat.Bundesamt, BMEL) Abbildung 36: Mittlere Erträge von Gemüse im Erwerbsanbau [9] und auf den Dachmodellen Seite | 56 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Beim Vergleich der mittleren Erträge konnten die verschiedenen Gemüsearten kategorisiert werden (Abbildung 37). Mehr als 75 % geringere Erträge (rot) hatten der Kopfsalat 2015, Paprika 2014 und Spinat 2014. Ausfälle von bis zu 50 % hatten darüber hinaus noch Paprika semi-intensiv (low) 2015, Romanasalat (low) 2015, Endivie und Grünkohl 2014/15, Broccoli 2014 und Rote Bete 2014. Erträge von über 75 % des Erfahrungswertes (dunkelgrün) hatten die Varianten Salanova/Eichblatt, Romanasalat intensiv 2015, Zucchini 2014 und Radieschen 2014. Alle anderen Gemüse- Variante/Kultur kulturen hatten Erträge zwischen 50 % und 75 % des Erfahrungswertes (hellgrün). Kopfsalat Sorten 2015 Paprika low 2015 RomanaSalat low 2015 Salanova/Eichblatt 2015 RomanaSalat 2015 Paprika intensiv 2015 RomanaSalat intensiv 2015 Endivie 2014/15 Grünkohl 2014 Zucchini 2014 Broccoli 2014 Paprika 2014 Bohnen 2014 Rote Bete 2014 Zwiebeln 2014 Kohlrabi 2014 Schnittsalat 2014 Kopfsalat 2014 Radieschen 2014 Spinat 2014 0.00% 25.00% 50.00% 75.00% 100.00% Anteil üblicher Ertrag Abbildung 37: Anteil marktfähiger Erträge im Vergleich zu den Erfahrungswerten im Erwerbsanbau [9] (rot=unter 25 %, hellgrün=25 % bis 75 %, dunkelgrün= über 75 %) 3.2.3.5. Kosten Da die Bewässerungszeiten und Bewässerungsmengen erfasst wurden, konnten potentielle Kosten bei der Nutzung von Leitungswasser berechnet werden. Bei fast allen Varianten ist mit Bewässerungskosten unter 1 €/m² je Kultur zu rechnen (Abbildung 38). Die Kosten für die Anschaffung des Pflanz- bzw. Aussaatmaterials unterscheiden sich bei einzelnen Kulturen. Während die meisten Varianten bereits Seite | 57 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung für unter 0,50 €/m² bepflanzt wurden, waren vor allem Paprika mit 2,50 €/m² am teuersten. Die Nutzung von Saatbändern für Spinat und Radieschen kostet etwa 1,60 €/m². Gepflanzte Zwiebeln wurden für Kosten in Höhe von etwa 1,20 €/m² eingesetzt. Da bei den meisten Varianten wenig Dünger verwendet wurde, sind diese Kosten sehr gering. Bei keiner Variante fielen mehr als 0,10 €/m² an. Die summierten direkten Kosten der Varianten unterschieden sich damit vorwiegend durch den Einsatz unterschiedlicher Pflanzenarten und der damit verbundenen Pflanzkosten. Während für Kohlrabi, Buschbohnen, Broccoli, Grünkohl, Endivie, Romana (ohne intensiv) mit direkten Kosten bis 1 €/m² zu rechnen. Die teuersten Varianten waren mit Paprika bepflanzt und benötigten etwa 3,50 €/m² an direkten Kosten je Kulturzeitraum. 4 3.5 Kosten in €/m² 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Variante/Kultur Pflanzmaterialkosten in €/m² Düngerkosten in €/m² Abbildung 38: Direkte Kosten der Gemüsekulturen bzw. Varianten Seite | 58 Wasserkosten €/m² Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.2.3.6. Temperaturaufzeichnungen Beim Vergleich der Temperaturaufzeichnungen auf den Dachmodellen im Substrat und den Daten der Wetterstation am Standort Veitshöchheim konnten die Temperaturverläufe benannt werden und Unterschiede bei den Messdaten festgestellt werden (Anhang 4). Zudem ist der Temperaturverlauf am Standort mit dem Niederschlag und der Luftfeuchte zu beurteilen. 100 10 90 9 rLF Vhh Lfl 2 m 80 8 Niederschlag in mm 70 7 60 6 50 5 40 4 30 3 20 2 10 1 0 0 Niederschlag in mm Temperatur in °C Luftfeuchte in % Temperaturverläufe an warmen Sommertagen Lufttemp 2m Lfl Vhh Variante 1 (MW) Variante 2 (MW) Variante 3 (MW) Variante 4 (MW) Variante 5 (MW) Variante 6 (MW) Uhrzeit Abbildung 39: Temperatur- und Luftfeuchteverlauf am 05.07.2015 im Substrat der Varianten (Mittel) und bei der Wetterstation am Standort Veitshöchheim Werden die Temperaturverläufe am 05.07.2015 verglichen, sind an der Wetterstation und bei den Sensoren der Dachmodelle unterschiedliche Temperaturen festzustellen (Abbildung 40). Während die Lufttemperatur (in 2 m) der Station bei Messbeginn in der Nacht bei etwa 24°C liegt ist die bei den Dachmodellen im Substrat gemessenen Temperatur um etwa 5 K höher. Im Tagesverlauf verändern sich die Temperaturunterschiede zwischen der Messstation und den Dachmodellen. Zwischen den Kulturvarianten treten nachmittags Temperaturunterschiede von bis zu etwa 5 K auf. Die höchste Temperatur wurde mit fast 45°C bei Variante 5 (Erdbeeren) gemessen. Diese wurde als einzige Variante an diesem Tag nicht bewässert. Die verschiedenen Seite | 59 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Varianten wiesen zum Messzeitpunkt eine eingeschränkte Deckung auf (Bild 49, Bild 50, Bild 51 und Bild 52). Bild 49: Dachmodell der Variante 1 (Paprika und Romanasalat intensiv) am 07.07.2015 Bild 50: Dachmodell der Variante 4 (Butschtomaten und Andenbeere) am 07.07.2015 Bild 51: Dachmodell der Variante 5 (Erdbeere) am 07.07.2015 Bild 52: Dachmodell der Variante 6 (Kopfsalat) am 07.07.2015 Seite | 60 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Temperaturverläufe bei hoher Luftfeuchte und Niederschlag im Sommer Bei sehr konstanter Außentemperatur und hoher Luftfeuchtigkeit am Versuchsstandort wurden am 28.08.2015 kaum Veränderungen der Temperatur auf den Modellen 100 10 90 9 80 8 70 7 60 6 50 5 40 4 30 3 20 2 10 1 0 0 rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Niederschlag in mm rLf in % Temperatur in°C gemessen (Abbildung 40). Lufttemp 2m Lfl Vhh Variante 1 (MW) Variante 2 (MW) Variante 3 (MW) Variante 4 (MW) Variante 5 (MW) Variante 6 (MW) Uhrzeit Abbildung 40: Temperatur- und Luftfeuchteverlauf und Niederschläge am Versuchsstandort am 28.08.2015 Im Tagesverlauf veränderte sich die Temperatur auf den Dachmodellen und in der Luft am 05.07.2015 um bis zu 25 K (Abbildung 41). Zwischen den Dachmodellen war der Unterschied der mittleren Temperatur am jeweiligen Zeitpunkt maximal 5 K. Nach etwas Regen um 22:00 Uhr erhöhte sich die vorher abgesenkte Luftfeuchte in Veitshöchheim wieder auf fast 90 %. Während nachts die Temperatur bei der Wetterstation schneller auf etwa 23 °C abfiel, wurde auf den Dachmodellen noch eine Temperatur von über 30°C um 23:00 Uhr gemessen. Seite | 61 100 10 90 9 80 8 70 7 60 6 50 5 40 4 30 3 20 2 10 1 Variante 5 (MW) 0 0 Variante 6 (MW) rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Temperatur in °C rel. Luftfeuchte in % Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Variante 1 (MW) Variante 2 (MW) Variante 3 (MW) Variante 4 (MW) Uhrzeit Abbildung 41: Temperatur- und Niederschlagsverlauf, sowie Niederschlag an der Wetterstation und den Dachmodellen (mittel) am 05.07.2015 (Etwa 1 Woche nach Beginn der Datenaufzeichnung) Verläufe der Temperaturabweichungen zur Wetterstation Nachdem nachts am 07.08.2015 die Temperatur auf den Dachmodellen um bis zu 4 K wärmer war, als bei der Wetterstation, war die Mittagstemperatur bei Variante 6 um bis zu 11,5 K geringer als bei der Referenztemperatur (Abbildung 42). Bei Variante 3 war die Differenz wesentlich geringer ausgeprägt. Um 15:00 Uhr war dort die Temperatur im mittel sogar höher als an der Wetterstation. Variante 3 wurde mit Paprika und Salaten kultiviert und erhielt weniger Wasser, als Variante 1 mit den gleichen Kulturen. Seite | 62 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 4 wärmer Var.1 2 wärmer Var.2 0 wärmer Var.3 -2 -4 wärmer Var.4 -6 wärmer Var.5 -8 wärmer Var.6 -10 -12 07/08/2015 00:00 07/08/2015 01:00 07/08/2015 02:00 07/08/2015 03:00 07/08/2015 04:00 07/08/2015 05:00 07/08/2015 06:00 07/08/2015 07:00 07/08/2015 08:00 07/08/2015 09:00 07/08/2015 10:00 07/08/2015 11:00 07/08/2015 12:00 07/08/2015 13:00 07/08/2015 14:00 07/08/2015 15:00 07/08/2015 16:00 07/08/2015 17:00 07/08/2015 18:00 07/08/2015 19:00 07/08/2015 20:00 07/08/2015 21:00 07/08/2015 22:00 07/08/2015 23:00 Temperaturdifferenz in K 6 Uhrzeit 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Niederschlag in mm Temperatur in °C rel. Luftfeuchte in % Abbildung 42: Verläufe der Temperaturabweichung der Dachmodelle (mittel) im Vergleich zum Referenztemperaturverlauf am Standort Veitshöchheim am 07.08.2015 rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Variante 1 (MW) Variante 2 (MW) Variante 3 (MW) Variante 4 (MW) Variante 5 (MW) Variante 6 (MW) Uhrzeit Abbildung 43: Temperatur- und Niederschlagsverlauf, sowie Niederschlag an der Wetterstation und Temperaturverlauf der Dachmodelle (mittel) am 07.08.2015 Die Temperaturen waren insgesamt am 07.08.2015 sehr hoch. An der Wetterstation wurden nachmittags Temperaturen von bis zu 40°C gemessen. Bei Variante 5 (Erdbeeren) betrug die mittlere Temperatur aber nur etwa 32°C am Nachmittag (Abbildung 43). Seite | 63 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Am 13.08.2015 unterschied sich die Temperatur auf den Dachmodellen sehr stark von der Referenztemperatur der Wetterstation. Tagsüber war es bei Variante 5 (Erdbeeren) und 6 (Kopfsalat) um bis zu 6 K kühler als bei der Wetterstation (Abbildung 44). Am Abend hingegen war es, vor allem bei Variante 3 (Paprika und Salat mit 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 wärmer Var.1 wärmer Var.2 wärmer Var.3 wärmer Var.4 wärmer Var.5 wärmer Var.6 13/08/2015 00:00 13/08/2015 01:00 13/08/2015 02:00 13/08/2015 03:00 13/08/2015 04:00 13/08/2015 05:00 13/08/2015 06:00 13/08/2015 07:00 13/08/2015 08:00 13/08/2015 09:00 13/08/2015 10:00 13/08/2015 11:00 13/08/2015 12:00 13/08/2015 13:00 13/08/2015 14:00 13/08/2015 15:00 13/08/2015 16:00 13/08/2015 17:00 13/08/2015 18:00 13/08/2015 19:00 13/08/2015 20:00 13/08/2015 21:00 13/08/2015 22:00 13/08/2015 23:00 Temperaturdifferenz in K weniger Wasser) um bis zu 10 K wärmer, als bei der Vergleichstemperatur. Uhrzeit Abbildung 44: Verläufe der Temperaturabweichung der Dachmodelle (mittel) im Vergleich zum Referenztemperaturverlauf am Standort Veitshöchheim am 13.08.2015 Seite | 64 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Beim Wetterverlauf am 13.08.2015 wurden Temperaturen zwischen 20°C und 40°C gemessen. Nachdem die Luftfeuchtigkeit bis Nachmittag sank, stieg diese nach einem Niederschlag am Abend wieder an (Abbildung 45). Dies führte zu einer Temperaturabsenkung bei der Wetterstation. Bei den Dachmodellen wurde allerdings nach 100 10 90 9 80 8 70 7 60 6 50 5 40 4 30 3 20 2 10 1 0 0 rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Temperatur in °C rel. Luftfeuchte in % dem Niederschlag teils noch eine Temperatur von bis zu 30°C gemessen. Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Variante 1 (MW) Variante 2 (MW) Variante 3 (MW) Variante 4 (MW) Variante 5 (MW) Variante 6 (MW) Uhrzeit Abbildung 45: Temperatur-, Luftfeuchte- und Niederschlagsverlauf am Standort Veitshöchheim und bei den Dachmodellen (mittel) Seite | 65 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Meist waren die Temperaturen auf den Dachmodellen nachts um etwa 5 K höher tagsüber etwas geringer als bei der Wetterstation am Standort Veitshöchheim. Am 16.08.2015 und 17.08.2015 wurden aber keine geringeren Temperaturen auf den Dachmodellen gemessen, als bei der Wetterstation (Abbildung 46). An den Tagen vorher und nachher gab es die typischen Temperaturabsenkungen. wärmer Var.1 6 5 Temperaturdifferenz in K wärmer Var.2 4 3 wärmer Var.3 2 wärmer Var.4 1 0 wärmer Var.5 -1 wärmer Var.6 -2 -4 15/08/2015 00:00 15/08/2015 05:00 15/08/2015 10:00 15/08/2015 15:00 15/08/2015 20:00 16/08/2015 01:00 16/08/2015 06:00 16/08/2015 11:00 16/08/2015 16:00 16/08/2015 21:00 17/08/2015 02:00 17/08/2015 07:00 17/08/2015 12:00 17/08/2015 17:00 17/08/2015 22:00 18/08/2015 03:00 18/08/2015 08:00 18/08/2015 13:00 18/08/2015 18:00 18/08/2015 23:00 19/08/2015 04:00 19/08/2015 09:00 19/08/2015 14:00 19/08/2015 19:00 -3 Uhrzeit Abbildung 46: Abweichung der Temperaturverläufe auf den Dachmodellen im Verhältnis zum Temperaturverlauf der Wetterstation am Standort Veitshöchheim zwischen dem 15.08.2015 und dem 19.08.2015 Seite | 66 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Der Kühlungseffekt der begrünten Dachmodelle wurde am 16. Und 17. August 2015 tagsüber nicht festgestellt. An diesen Tagen fiel sehr viel Neiderschlag am Standort 100 10 90 9 80 8 70 7 60 6 50 5 40 4 30 3 20 2 10 1 Variante 1 (MW) 0 0 Variante 2 (MW) Niederschlag in mm Temperatur in °C rel. Luftfeuchte in % Veitshöchheim und die Luftfeuchtigkeit war durchgehend sehr hoch (Abbildung 47). rLF Vhh Lfl 2 m 15/08/2015, 00:00 15/08/2015, 06:00 15/08/2015, 12:00 15/08/2015, 18:00 16/08/2015, 00:00 16/08/2015, 06:00 16/08/2015, 12:00 16/08/2015, 18:00 17/08/2015, 00:00 17/08/2015, 06:00 17/08/2015, 12:00 17/08/2015, 18:00 18/08/2015, 00:00 18/08/2015, 06:00 18/08/2015, 12:00 18/08/2015, 18:00 19/08/2015, 00:00 19/08/2015, 06:00 19/08/2015, 12:00 19/08/2015, 18:00 Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Variante 3 (MW) Variante 4 (MW) Variante 5 (MW) Variante 6 (MW) Zeitpunkt Abbildung 47: Temperatur- Luftfeuchte und Niederschlagsverlauf auf den Dachmodellen (mittel) und bei der Wetterstation am Versuchsstandort zwischen dem 15. Und 19.08.2015 Seite | 67 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.2.4. Schlussfolgerungen 3.2.4.1. Pflanzenauswahl Im Versuch konnte festgestellt werden, dass unterschiedlichste Gemüsekulturen auf dem dünnschichtigen Dachsubstrat kultiviert werden können. Neben Kräutern und Salaten sind auch Wurzel- und Knollengemüse, sowie Fruchtgemüse gewachsen. Sehr geringe Erträge gab es teils durch Schädlingsbefall oder eine unzureichende Kulturführung. In den Erträgen wurden z.B. bei den Salaten auch Unterschiede in den Sorten festgestellt. Aber auch die Position auf den Dachmodellen hatte einen großen Einfluss auf den Ertrag. Entscheidend für die gute Pflanzenentwicklung war aber eindeutig ein optimale Nährstoff- und Wasserversorgung. Paprikapflanzen sollten auf Dachbegrünungen, vor allem aufgrund der hohen Jungpflanzenkosten, möglichst optimal kultiviert werden. Die geringen Paprikaerträge bei einer extensiven Nutzung können durch stärkere Wasser- und Nährstoffgaben zu wesentlichen höheren Erträgen führen. 3.2.4.2. Nährstoffe Die Düngung für extensive Dachbegrünung erfolgt normalerweise nach FLLRichtlinie mit nur etwa 5 g N/m². Da das Substrat allerdings sehr wenig Stickstoff enthält, und für eine gute Pflanzenentwicklung dieser Nährstoff bei Gemüse benötigt wird, ist eine höhere Düngegabe unerlässlich. Je nach Kultur kann somit mit einer zusätzlichen Düngung zwischen 5 und 40 g N/m² gerechnet werden. Um diesen Dünger möglichst pflanzenverfügbar zu machen, sollte die Düngung mineralisch erfolgen und das Substrat ausreichend bewässert werden. Die tatsächliche Nährstoffverfügbarkeit wurde noch nicht genauer untersucht. Der hohe Gehalt an Kalium und Magnesium im Dachsubstrat führt dazu, dass diese Nährstoffe bei einer Neuanlage erstmal nicht gedüngt werden müssen. Die starke Überversorgung durch Kalium kann auch als Ursache für einen eher kompakten Wuchs (z.B. bei Paprika) gedeutet werden. Bei der Zufuhr von mineralischen Düngern können die Nährstoffe auch ausgewaschen werden. Seite | 68 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.2.4.3. Wasser Die unterschiedliche Bewässerungs- und Düngungsmenge bei Paprika zeigt deutlich, wie diese Faktoren die Pflanzenentwicklung und den Ertrag beeinflussen. Vor allem in den Sommermonaten ist bei Temperaturen von bis zu 40°C eine Bewässerung für Gemüsekulturen unabdingbar. Auch in der Anwachsphase oder bei der Aussaat muss zusätzlich auf dem Dach bewässert werden. Im Versuch erhielten die meisten Kulturen wesentlich mehr Wasser, als sie eigentlich benötigen. Allerdings kommt es auch bei der Bewässerung zur Bildung von Überschusswasser. Somit ist nicht jeder Liter auch für die Pflanzen verfügbar. In jedem Fall ist die zusätzliche Bewässerung für den Anbau von Nahrungspflanzen auf Dachbegrünungen bei nicht ausreichenden Niederschlägen im Frühling und Sommer notwendig. 3.2.4.4. Klimawirkung Die Temperaturverläufe auf den Dachmodellen unterscheiden sich teils von den Verläufen an der Wetterstation Veitshöchheim. Auch zwischen den Varianten und Kulturen konnten im Sommer 2015 Temperaturunterschiede festgestellt werden. Allgemein war bei warmen Tagen mittags auf den Dachmodellen eine geringere Temperatur zu verzeichnen, als beim Referenzwert. Kulturen mit besserer Pflanzentwicklung und/oder mehr Bewässerung (Vergleich Variante 1 und 3 im Sommer 2015) senken die Temperaturen auf den Dachmodellen deutlich stärker, als die mit geringerer Entwicklung und Wasserversorgung. Am 16. Und 17.08.2015 gab es keinen Kühlungseffekt auf den Dachmodellen. Es war sogar etwas wärmer, als bei der Referenztemperatur. Dies zeigt, dass während des Niederschlags keine Kühlwirkung vorhanden ist, aber dafür in niederschlagsfreien Zeiten die Temperatur auf den begrünten Flächen geringer sein kann. Seite | 69 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.2.5. Weiterer Forschungsbedarf Im Versuch wurde bei den Dachmodellen nur an wenigen Zeitpunkten das Überschusswasser nach Bewässerungen erfasst. Für eine möglichst umweltschonende Nutzung des Systems sollten aber auch die Nährstoffgehalte im Drainwasser beachtet werden und die Potentiale eines möglichst geschlossenen Wasser- und Nährstoffkreislaufs erörtert werden. Dabei sollte auch eine Kulturempfehlung mit genauen Dünger- und Bewässerungsgaben möglich sein. Dazu sollten die Wasserverfügbarkeit und der Wassergehalt im Substrat erfasst werden. Der Einsatz auf einer realen Dachfläche mit den dort herrschenden Standort- und Kulturbedingungen kann sich nochmals wesentlich von dem Standort auf den Dachflächen unterscheiden. Deshalb müssen praxisrelevante Untersuchungen gemacht werden. Neben der praktischen Umsetzung sollten auch Arbeitsaufwendungen und die allgemeine Handhabung zum Anbau von Gemüse auf der Grundlage von extensiven Gründächern untersucht werden. Nachdem erste klimatische Effekte im Versuch erkennbar waren ist vor allem auf einem Gebäude in der Stadt die klimamäßigende Wirkung durch die Begrünung interessant. Seite | 70 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.3. Versuch auf herkömmlicher Dachbegrünung Neben dem Versuch auf den Dachmodellen wurde parallel ein Versuch auf einer herkömmlichen extensiven Dachbegrünung durchgeführt. 3.3.1. Zielsetzung Der Versuch auf einer ehemaligen extensiven Dachbegrünung soll die praktische Umsetzbarkeit des Anbaus von Gemüse auf der Grundlage dieser Begrünungsmethode untersuchen. Der Aufbau des Systems soll dem einer herkömmlichen Dachbegrünung mit einer Zusatzausstatung aus dem Versuch mit den Dachmodellen erfolgen. Es sollen neben der Anbaueignung der Gemüsekulturen auch Aufwendungen erfasst und bewertet werden. Die Pflanzenentwicklung soll aufgezeichnet werden. Auch die klimatischen Standort- und Kulturbedingungen auf dem Dach einer extensiven Begrünung sollen näher beurteilt werden. 3.3.2. Material und Methode 3.3.2.1. Versuchsaufbau Nachdem die Versuchsfläche bereits etwa 13 Jahre begrünt und mit sehr stark wurzelnden Pflanzen und Wildkräutern bedeckt war, wurde das Substrat abgeräumt und ausgetauscht (Bild 53 und Bild 54). Das Dach wurde auch mit dem Substrat des Versuchs auf den Dachmodellen ausgestattet (Optigrün Extensiv Einschichtsubstrat Typ M-leicht), um möglichst ähnliche Kulturbedingungen zu erhalten. Bild 53: Abräumen der Vegetationsschicht des Versuchsdachs Bild 54: Ausbringung und Einebnung des neuen Dachsubstrats Seite | 71 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Das Versuchsdach hatte neben der Dachabdichtung auch ein Schutzvlies (Geotextil). Der Kiesrand des Daches wurde ebenfalls ausgetauscht. Dieser dient im Bereich des Ablaufs zur besseren Entwässerung. Auf dem 8 cm dick aufgeschütteten Dachsubstrat wurden 6 Reihen Tropfschläuche (Gardena, 30 cm Tropferabstand, 4 l/h, wie bei Versuch auf Dachmodellen) montiert und eine mineralische Grunddüngung (ENTEC 26) durchgeführt (Bild 55). Die Installation der Tropfschläuche war bereits für etwa 5 €/m² Materialkosten möglich. Der Preis der verwendeten Düngung ist pro Anbauperiode vernachlässigbar. Bild 55: Düngerausbringung auf dem Versuchsdach (nach Ausbringung der Bewässerungseinrichtung) Bild 56: Pflanzung von Kopfsalat im Frühling 2014 Verschiedene Gemüsekulturen wurden in Reihen nebeneinander gepflanzt und gesät (Bild 56). Dabei wurden immer drei Arten in einem Block ausgebracht. Die Mischkulturen wurden nach der typischen Eignung für die jeweilige Pflanzenfamilie ausgewählt [10] [11]. Neben Pflanzen aus dem Versuch der Dachmodelle wurden auch Dauerkulturen, wie z.B. Thymian und Perllauch auf dem Dach angebaut. Die Versuchsfläche wurde ab Sommer 2015 für einen weiteren Versuch zur Testung von essbaren Anssaatmischungen verwendet (Tabelle 8). Seite | 72 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Tabelle 8: Versuchsplan der Varianten auf dem Versuchsdach (P=gepflanzt, S=gesät, SB=Saatband) Frühjahr 2014 Sommer 2014 Herbst/ Winter 2014/15 Var. 1 Spinat (SB) Buschbohnen (S) Endivie (P) Var. 2 Radies (SB) Paprika (P) Grünkohl (P) Var. 3 Kopfsalat (P) Sommer 2015 Herbst/ Winter 2015 Kopfsalat (P) Mischungen/Ansaaten  weiterer Versuch Winterrettich (P) Var. 4 Rote Bete (P) Var. 5 Perllauch (P) Var. 6 Pariser Möhren (S) Erdbeere (P) (Rucola) (S) Var. 7 Kohlrabi (P) Broccoli + Salat (P) Var. 8 Schnitt-salat (P) Broccoli (P) Var. 9 Fenchel (P) Broccoli + Salat (P) Var. 10 Thymian (P) Var. 11 ZwiebelRoteBete (P) Var. 12 Sonstige (S) 3.3.2.2. Frühjahr 2015 Spinat (S) Kopfsalat (P) Mischungen/Ansaaten  weiterer Versuch Puff-bohne (S) Aubergine/ Tomatillo Feldsalat (S) Erdbeeren (P) Düngung und Bewässerung Die Düngung auf dem Dach erfolgte angepasst an den Bedarf der Gemüsekulturen. Im Versuchsverlauf wurde vorwiegend mineralisches Stickstoffgranulat ausgebracht (Anhang 5) Die Gemüsekulturen auf dem Versuchsdach wurden möglichst selten bewässert. Je nach Witterung und bei Aussaat bzw. Pflanzung wurden die Pflanzen intensiv per Hand gegossen oder die Tropfschläuche wurden betrieben (Anhang 6). 3.3.2.3. Ernte des Gemüses Die Entwicklung der Gemüsekulturen wurde fotografisch erfasst und regelmäßig bonitiert. Die Ernte erfolgte händisch bei dem Einsatz einer Absturzsicherung (Bild Seite | 73 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 57 und Bild 58). Nach der Ernte wurde die Frischmasse des Gemüses erfasst. Von einzelnen Arten wurden auch die Nährstoff- und Schadstoffgehalte erfasst. Dazu wurden auch Gemüseproben aus dem Versuch auf den Dachmodellen entnommen und für die Analyse verwertet. Bild 57: Ernte von Kopfsalat am 08.04.2015 Bild 58: Ernte von Radieschen am 08.04.2015 Die Temperaturverläufe im Sommer 2015 auf dem Versuchsdach wurden wie bei den Dachmodellen gemessen und mit den Wetterdaten der Wetterstation in Veitshöchheim [5] verglichen. Es wurden Sensoren im Substrat bei den Erdbeeren, Thymian, auf dem Weg, bei einer nichtbepflanzten Fläche und an einer beschatteten Stelle platziert. 3.3.3. Ergebnisse 3.3.3.1. Pflanzenentwicklung Die Gemüsekulturen konnten sich unterschiedlich im Versuchsverlauf entwickeln. Im Frühling 2014 hat sich der Schnittsalat, wie bei dem Versuch auf den Dachmodellen, sehr gut entwickelt. Manche Kohlrabi- und Fenchelpflanzen hatten allerdings einen schwachen Wuchs (Bild 59). Entlang der Tropfschläuche konnte sich der gesäte Spinat nicht optimal entwickeln und war aufgrund nicht ausreichender Bewässerung schlecht gekeimt (Bild 60). Die Radieschen konnten sich besser auf dem Dach entwickeln. Auch der Kopfsalat wuchs gut an. Seite | 74 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 59: Mischpflanzung auf dem Versuchsdach mit Kohlrabi, Schnittsalat, Fenchel am 22.04.2014 Bild 60: Mischpflanzung mit Spinat, Radieschen, Kopfsalat am 22.04.2014 Auch die im Sommer 2014 kultivierten Gemüsekulturen haben sich unterschiedlich entwickelt. Während die kleinen Möhren ‚Pariser Markt‘ gut wachsen konnten, war die Rote Bete etwas kleiner und bildete nur geringes Laub (Bild 61). Der Perllauch wuchs nahezu gar nicht. Der Broccoli hingegen bildete eine starke Blattmasse (Bild 62). Aufgrund von Schädlingsbefall war die Ertragsbestimmung beim Broccoli nur begrenzt möglich. Bild 62: Broccoli auf dem Versuchsdach Bild 61: Möhren ‚Pariser Markt‘, Perllauch, Rote Bete Seite | 75 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Neben einzelnen Roten Bete-Pflanzen wurden auch Zwiebelpflanzen gesetzt. Diese entwickelten sich auch ähnlich zu den Pflanzen auf den Dachmodellen. Der Thymian auf dem Versuchsdach konnte sich im gesamten Versuchsverlauf sehr gut entwickeln. Auch die Buschbohnen zeigten im Sommer 2014 eine gute Vitalität (Bild 63). Die Paprikapflanzen wuchsen auf dem Dach im Sommer 2014 nur sehr gering. An der sehr hellen Laubfärbung ist auch deutlich ein Mangel an Stickstoff und Wasser zu erkennen (Bild 64). Bild 63: Pflanzenbestand mit Zwiebeln, Thymian und Buschbohnen auf dem Dach am 24.07.2014 Bild 64: Paprikapflanzen auf dem Dach am 11.09.2014 Die im Herbst 2014 ausgebrachten Kulturen entwickelten sich teils unterschiedlich auf dem Dach. Der ausgesäte Winterrettich blieb sehr klein. Grünkohl und Endivie zeigten hingegen eine gute Vitalität (Bild 65). Bild 65: Versuchsdach mit Herbstpflanzung (Winterrettich, Grünkohl, Endivie) Seite | 76 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Die unterschiedlichen Kopfsalatsorten konnten sich im Frühling 2015 gut entwickeln (Bild 66). Während der Kopfsalat ohne Vlies ein langsameres Wachstum aufwies, waren die Salate unter dem Kulturvlies früher erntefähig und hatten einen höheren Deckungsgrad. Die Erdbeerpflanzen auf dem Versuchsdach entwickelten sich auch gut und trugen regelmäßig Erdbeeren (Bild 67). Um Erdbeerfrüchte vor Vögeln zu schützen, wurden die Pflanzen mit Netzen abgedeckt. Bild 66: Versuchsdach am 11.05.2015 mit Kopfsalat und Thymian Bild 67: Erdbeere auf dem Versuchsdach (am 11.05.2015) Während die Kopfsalate auf dem Dach bis Mitte Juni geerntet wurden, wuchsen auch die ausgebrachten Puffbohnen gut auf der Versuchsfläche neben dem Thymian (Bild 68). Bild 68: Versuchsdach im Juni 2015 Seite | 77 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Die unterschiedlichen Gemüsekulturen auf dem Versuchsdach konnten meist gut wachsen. Teils traten einzelne Mängel bei den Pflanzen auf. So waren beim Kohlrabi, Fenchel und Paprika aufgrund der unzureichenden Wasser- und Nährstoffversorgung geringe Mängel im Wachstum der Pflanzen vorhanden (Tabelle 9). Tabelle 9: Erntemenge und Vitalität ausgewählter Gemüsearten auf dem Versuchsdach( Boniturnote einzelner Gemüsekulturen: 1=keine Marktfähigkeit, 3=Mängel, 5=leichte Mängel, 7=gute Entwicklung, 9=herausragende Qualität und Entwicklung) Kultur Zeitraum allgemeine Vitalität (1=Ausfall, 9=hervorragend) Erntemenge g/m² Rucola April 2014 9 1137 Feldsalat April 2014 9 1022 Radieschen (Knolle) Mai 2014 7 1452 Fenchel Mai 2014 5 801 Kohlrabi Mai 2014 5 2758 Kopfsalat Mai 2014 7 2758 Schnittsalat Mai 2014 7 1180 Buschbohnen Juli 2014 7 1397 Möhren 'Pariser Markt' August 2014 7 1293 Paprika August 2014 5 652 Thymian August 2014 5 546 Rote Bete September 2014 5 7170 Zwiebel+Rote Bete September 2014 7 4899 Kopfsalat Juni 2015 5 3025 Erdbeeren Sommer 2015 7 1663 3.3.3.2. Nährstoff- und Schadstoffgehalte im Gemüse Aus den verschiedenen Versuchen wurden die Inhaltsstoffe nach der Ernte im Labor analysiert und mit Erfahrungswerten verglichen. Hauptnährstoffe Die Stickstoffgehalte aller von den untersuchten Gemüsekulturen sind wesentlich geringer als die Vergleichswerte aus dem Gemüsebau. Die höchsten Stickstoffgehalte wurden bei Kohlrabi und Radieschen mit nur 0,5 g/kg Frischmasse gemessen (Anhang 7). Der Phosphorgehalt ist bei nahezu allen Gemüsekulturen des Versuchs geringer als der Vergleichswert aus dem Feldgemüsebau (Anhang 8). Lediglich Rucola (siehe Versuch Kapitel 3.4.) im Jahr 2015 hatte nach einer zusätzlichen vorhergegangenen Phosphordüngung den üblichen Gehalt. Bei Rucola im Frühjahr 2014 wurde Seite | 78 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung hingegen bei der Unterversorgung der Phosphormangel durch rötliche Verfärbungen der Blätter bestätigt (Bild 69). Die höchsten Phosphorgehalte wurden bei Spinat, Kopfsalat und Broccoli festgestellt. Bild 69: Rucola am 22.04.2014 mit Symptomen der Unterversorgung von Phosphor Die Kaliumgehalte des Gemüses entsprechen bei vielen Varianten in etwa den Erfahrungswerten (Anhang 9). Verminderte Kaliumgehalte wurden bei Feldsalat 2014, rotem Kohlrabi, Schnittlauch, Tomaten, Endivie, Spinat und Erdbeeren 2015 erfasst. Wesentlich höhere Gehalte als üblich wurden bei Spinat, Rucola, Petersilie, Basilikum, Fenchel-Laub und Kopfsalat 2015 gemessen. Die gemessenen Gehalte an Magnesium im Gemüse unterscheiden sich teils von den Erfahrungswerten aus dem Erwerbsanbau (Anhang 10). Vor allem bei Kräutern, Spinat und den meisten Salaten wurden höhere Mg-Gehalte gemessen als üblich. Auch bei den Karotten und im Laub der Radieschen wurden höhere Mengen erfasst. Die Radieschenknollen hingegen wiesen geringere Mengen an Magnesium auf, als üblich. Auch bei Tomaten, Zwiebeln, Endivie, Erdbeeren 2015 und Kopfsalat 2014 wurde weniger Magnesium im Gemüse gemessen, als bei den Erfahrungswerten gemessen wurde. Die Kohlrabiknolle wies allerdings einen typischen Gehalt auf. Seite | 79 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Weitere Inhaltsstoffe im Gemüse Auch die Calciumgehalte der geernteten Gemüsekulturen unterscheiden sich von den Erfahrungswerten aus dem Gemüsebau (Anhang 11). Geringere Ca-Mengen als üblich wurden nur bei Radieschen und Kohlrabi festgestellt. Vor allem bei Salaten, Spinat, Karotten und Fenchel wurden wesentlich höhere Gehalte an Calcium gemessen, als bei den Erfahrungswerten. Der höchste Calciumgehalt wurde bei Rucola mit etwa 350 mg/100 g Frischmasse festgestellt. Die analysierten Zinkgehalte sind im untersuchten Gemüse meist höher als üblich (Anhang 12). Der Gehalt bei Feldsalat, Spinat, Karotten, Rote Bete, Zwiebeln, Paprika, Spinat und Kopfsalat 2015 ist höher als der Erfahrungswert. Bei Kopfsalat im Jahr 2014, bei Zucchini und Endivie traten hingegen geringere Mengen an Zink auf. Der Gehalt bei Kohlrabi und Fenchel entsprach den Vergleichswerten. Da in dem verwendeten Dachsubstrat der Prüfwert des Bundes- Bodenschutzgesetzes (§ 8 Abs. 1 Satz 2 Nr. 1) von 15 mg Ni /kg Boden überschritten wurde, kam es zur Untersuchung einzelner Gemüsearten auf den Nickelgehalt in der Trockenmasse. Nach dem LANUV-Bericht [2] ist ein TRD-Wert von 0,08 µg Nickel pro kg Körpergewicht (KG) je Tag (d) zulässig. Bei einer Resorption von 1-2 % wird ein Gehalt von 4 bis 8 µg Ni/kg KG*d tolerierbar. Somit sind bei einem Erwachsenen von 70 kg etwa 0,28 mg Ni täglich möglich. Im Versuch wurden bei den untersuchten Gemüsearten keine Nickelgehalte oberhalb der Nachweisgrenze festgestellt. Nur Rucola hatte 4 mg Ni/kg TM (Trockenmasse). Anhand des Wassergehalts von Rucola weist dieser einen Gehalt von 0,054 mg Ni/100 g FM auf. Bei einem Körpergewicht von 70 kg können somit etwa 500 g Rucola vom Dach pro Tag unbedenklich verzehrt werden. Wird von einem Nickelgehalt bei den anderen Gemüsearten knapp unterhalb der Nachweisgrenze von 1 mg/kg TM ausgegangen, kann bei diesen eine Menge von über 2 kg pro Tag unbedenklich verzehrt werden. Seite | 80 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.3.3.3. Klimaverläufe Wie bei dem Versuch auf den Modelldächern unterschieden sich die Temperaturverläufe auf dem Versuchsdach zu den Referenztemperaturen am Standort Veitshöchheim. Am 04.07.2015 wurde an dem Messpunkt ohne Vegetation auf dem Dach eine Temperatur von bis zu 50°C gemessen (Abbildung 48). An den anderen Messpunkten lag sie zu diesem Zeitpunkt bei 40°C bzw. 30°C bei Thymian und Erdbeeren, die auch regelmäßig bewässert werden. Somit war bei den bewässerten Flächen ein Kühlungseffekt im Substrat festzustellen. Auch im Schattenbereich lag die Temperatur auf dem Dach bei etwa 40°C. Ab etwa 18:00 Uhr sank die Temperatur an allen 40 4 30 3 20 2 10 1 0 0 Niederschlag in mm 5 04/07/2015, 22:00 50 04/07/2015, 20:00 6 04/07/2015, 18:00 60 04/07/2015, 16:00 7 04/07/2015, 14:00 70 04/07/2015, 12:00 8 04/07/2015, 10:00 80 04/07/2015, 08:00 9 04/07/2015, 06:00 90 04/07/2015, 04:00 10 04/07/2015, 02:00 100 04/07/2015, 00:00 Temperatur in °C rLF in% Messpunkten. rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Dach trocken Thymian Dach Erdbeere bewässert Dach Thymian bewässert Dach Weg Dach Schatten Dach ohne Vegetation Uhrzeit Abbildung 48: Temperatur-, Luftfeuchte- und Niederschlagsverlauf am 04.07.2015 auf dem Versuchsdach und an der Wetterstation am Standort Veitshöchheim Seite | 81 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Am 25.07.2015 fiel nachts Niederschlag von etwa 5 l/m². Im Tagesverlauf blieb damit die Temperatur bei etwa 20 bis 25°C. Mittags wurde beim bewässerten Thymian und der Erdbeere, sowie im Schattenbereich die geringste Temperatur gemessen 40 4 30 3 20 2 10 1 Dach Weg 0 0 Dach Schatten Niederschlag in mm 5 25/07/2015, 22:00 50 25/07/2015, 20:00 6 25/07/2015, 18:00 60 25/07/2015, 16:00 7 25/07/2015, 14:00 70 25/07/2015, 12:00 8 25/07/2015, 10:00 80 25/07/2015, 08:00 9 25/07/2015, 06:00 90 25/07/2015, 04:00 10 25/07/2015, 02:00 100 25/07/2015, 00:00 Temperatur in °C rLF in% (Abbildung 49). rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Dach trocken Thymian Dach Erdbeere bewässert Dach Thymian bewässert Dach ohne Vegetation Uhrzeit Abbildung 49: Temperatur-, Luftfeuchte- und Niederschlagsverlauf am 25.07.2015 auf dem Versuchsdach und an der Wetterstation am Standort Veitshöchheim Seite | 82 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Am 03.08.2015 wurde an den Messpunkten ohne Vegetation und beim Thymian ohne Bewässerung die höchste Temperatur von etwa 50°C gemessen. Die tatsächliche Lufttemperatur am Standort Veitshöchheim lag zu diesem Zeitpunkt bei etwa 35°C. Die gemessene Substrattemperatur beim bewässerten Thymian und den Erdbeeren war mit etwa 27°C wieder etwas geringer als bei den anderen Messpunkten. Nachts und am Morgen unterschieden sich die Werte der einzelnen Sensoren sehr wenig. Um 07:00 Uhr lag die Temperatur bei allen iButtons und an der Wetterstation 40 4 30 3 20 2 Dach Thymian bewässert 10 1 Dach Weg 0 0 Dach Schatten Niederschlag in mm 5 03/08/2015, 22:00 50 03/08/2015, 20:00 6 03/08/2015, 18:00 60 03/08/2015, 16:00 7 03/08/2015, 14:00 70 03/08/2015, 12:00 8 03/08/2015, 10:00 80 03/08/2015, 08:00 9 03/08/2015, 06:00 90 03/08/2015, 04:00 10 03/08/2015, 02:00 100 03/08/2015, 00:00 Temperatur in °C rLF in% bei etwa 15°C (Abbildung 50). rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Dach trocken Thymian Dach Erdbeere bewässert Dach ohne Vegetation Uhrzeit Abbildung 50: Temperatur-, Luftfeuchte- und Niederschlagsverlauf am 03.08.2015 auf dem Versuchsdach und an der Wetterstation am Standort Veitshöchheim Seite | 83 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Am 17.08.2015 wurde den ganzen Tag eine sehr hohe Luftfeuchtigkeit an der Wetterstation gemessen. Die Temperatur lag auch gleichmäßig bei etwa 16°C. Die Temperatur der Sensoren auf dem Versuchsdach unterschied sich auch kaum von 40 4 30 3 20 2 10 1 0 0 Niederschlag in mm 5 17/08/2015, 22:00 50 17/08/2015, 20:00 6 17/08/2015, 18:00 60 17/08/2015, 16:00 7 17/08/2015, 14:00 70 17/08/2015, 12:00 8 17/08/2015, 10:00 80 17/08/2015, 08:00 9 17/08/2015, 06:00 90 17/08/2015, 04:00 10 17/08/2015, 02:00 100 17/08/2015, 00:00 Temperatur in °C rLF in% der Temperatur der Wetterstation (Abbildung 51). rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Dach trocken Thymian Dach Erdbeere bewässert Dach Thymian bewässert Dach Weg Dach Schatten Dach ohne Vegetation Uhrzeit Abbildung 51: Temperatur-, Luftfeuchte- und Niederschlagsverlauf am 17.08.2015 auf dem Versuchsdach und an der Wetterstation am Standort Veitshöchheim 3.3.4. Schlussfolgerungen Die Nutzung von herkömmlichen extensiven Dachbegrünungen zur Produktion von Gemüsepflanzen bietet eine interessante Option. Wenn das verwendete Substrat frei von Pflanzen oder Unkräutern ist, bietet es ein gutes Saat- und Pflanzbett. Das Dach muss lediglich mit einer Bewässerungseinrichtung, z.B. mit Tropfschläuchen, ausgestattet werden. Die Düngung der Gemüsekulturen kann über ein mineralisches Stickstoffgranulat erfolgen. Jedoch bietet sich für die bessere Handhabung auf dem Dach auch eine Düngereinspeisung über Tropfschläuche an. Die zusätzlichen Kosten für die Bewässerung belaufen sich lediglich auf etwa 5 €/m². Somit kann bei einer Nutzung des Daches über etwa 10 bis 15 Jahren die Seite | 84 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anschaffungskosten verteilt werden. Damit ergeben sich etwa 3 bis 5 €/m² pro Jahr für die Nutzungsgrundlage eines Gemüsedachs (Tabelle 10). Jedoch fallen im Versuchsverlauf voraussichtlich Kosten für die Bewässerung, Pflanzen und Kulturarbeiten an. Tabelle 10: Kostenschätzung für die Einrichtung eines Gemüsedachs Ausstattung Kosten Wurzelschutzbahn 5,50 €/m2 Schutzvlies 2,50 €/m2 Dachsubstrat 8 cm 18,- €/m2 = Grundaufbau 26,- €/m2 + Tropfschlauch 4,- €/m2 + Befestigungshaken 1,- €/m2 = Bewässerungseinrichtung 5,- €/m2 Materialkosten gesamt ab 31 €/m2 Zzgl. AKh für Installation ca. 10-20 €/m² Erwartete Abschreibung: 10-15 Jahre  3 bis 5 €/m²/Jahr Die meisten Nahrungspflanzen konnten auf dem Dach gut wachsen. Dennoch ist für verbesserte Erträge und Qualitäten eine gute Nährstoff- und Wasserversorgung notwendig. Das Gemüse auf dem Dach erhält meist nicht ausreichend Stickstoff und Phosphor. Kalium und Magnesium wird trotz Überversorgung je nach Kultur in unterschiedlichen Mengen aufgenommen. Auch Calcium tritt in unterschiedlichen Gehalten im Gemüse im Vergleich zu den Erfahrungswerten des Freilandanbaus auf. Die Gehalte an Zink sind bei nahezu allen Gemüsekulturen höher als üblich. Nickel kann zwar im Dachsubstrat vorkommen, wird aber bei den gegebenen Anbaubedingungen nur in sehr geringen Mengen in das Gemüse übertragen. Die Temperatur auf dem Dach kann im Sommer mit bis zu 50°C sehr hoch werden. Bei einem gut entwickelten Pflanzenbestand mit Bewässerung wird allerdings die Temperatur beim Substrat um bis zu 15 K verringert. Trockentolerante Kulturen, wie z.B. Thymian können aber auch bei 50°C mit wenig Bewässerung auf dem Dach überdauern. Seite | 85 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.3.5. Weiterer Forschungsbedarf Die Entwicklung des Dachsubstrats bei einer langjährigen Bewirtschaftung mit Gemüsekulturen sollte beurteilt werden. Da regelmäßig Pflanzenreste auf dem Dach verbleiben, sind noch keine Auswirkungen auf die Struktur und weitere Eigenschaften des Dachsubstrats bekannt. Vor allem auch die Nutzung unterschiedlicher Gemüsekulturen in regelmäßiger Fruchtfolge auf dem Dach muss bezüglich der phytopathologischen Eigenschaften untersucht werden. Zwar wurde bereits mehrfach die Wirkung von Gründächern auf das Gebäude- und Umgebungsklima untersucht. Allerdings können die dabei auftretenden Effekte bei unterschiedlichen Pflanzenbeständen unterschiedlich ausgeprägt sein. So ist die Klimawirkung von bewässert oder nicht bewässerten Gemüseflächen gegenüber einer herkömmlichen Dachbegrünung mit Sukkulenten interessant. Vor allem die Nutzung der Dachbegrünung in einem möglichst geschlossenen Wasser- und Nährstoffkreislauf sollte untersucht werden. Neben der Verwertung von Ablaufwasser könnte auch Grauwasser zur Bewässerung verwendet werden. 3.4. Tastversuch auf der herkömmlichen Dachbegrünung 3.4.1. Zielsetzung Auf dem Versuchsdach der Abteilung Landespflege sollen im Randbereich weitere Gemüsekulturen getestet werden. Der Aufbau entspricht dabei dem Systemdach der vorherigen Versuche. Dabei sollen vor allem Arten ausgewählt werden, die noch nicht auf dem Gemüsedach untersucht wurden. Die Kulturen sollen durch Sichtung bezüglich ihrer Anbaueignung auf dem Dach beurteilt werden. Alle Erträge der Gemüsearten sollen erfasst werden. 3.4.2. Material und Methode Das Versuchsdach (aus dem vorherigen Versuch, siehe 3.3.) wurde im Randbereich verwendet. Die Versuchsbedingungen entsprechen nahezu denen des Hauptversuchs. Einzelne Parzellen wurden mit Tropfschläuchen bewässert, andere erhielten Seite | 86 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung nur gelegentlich eine manuelle Bewässerung. Es wurde auch ein überschatteter Bereich auf dem Dach für den Anbau von Gemüsepflanzen genutzt. Die Kulturen erhielten meist eine Düngung nach eigentlichem Bedarf. Somit wurde je nach Art zwischen 5 und 35 g ENTEC 26 je m² bedarfsgerecht gedüngt. Im Frühjahr 2014 wurde mit Feldsalat und Rucola begonnen. Die Salate wurden durch Jungpflanzen in Erdpresstöpfen ausgebracht und in einem Abstand von etwa 7 cm entlang der Tropfschläuche gepflanzt (Bild 70 und Bild 71). Bild 70: Feldsalat auf dem Dach am 22.04.2014 Bild 71: Rucola auf dem Dach am 22.04.2014 Im Randbereich des Versuchsdachs wurden neben Zucchini und Paprika (Bild 72) auch Auberginen kultiviert (Bild 73). Die Zucchini und Paprika wurden ausschließlich händisch gegossen und gedüngt. Bild 72: Randbereich auf dem Versuchsdach mit Zucchini, Paprika Basilikum am 15.07.2014 Bild 73: Randbereich auf dem Versuchsdach mit Aubergine, Zucchini am 15.07.2014 Seite | 87 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Entlang der Tropfschläuche wurden im Sommer 2014 auch Hirschhornwegerich und Ampfer kultiviert (Bild 74). Neben den Erdbeer- und Auberginenpflanzen stand auch der Ewige Kohl (Bild 75). Bei dieser Pflanze kann regelmäßig das Laub geerntet und verzehrt werden. Bild 74: Ampfer und Hirschhornwegerich auf dem Dach am 08.05.2015 Bild 75: Randbereich mit Tropfschläuchen bei gepflanzten Tomaten, Auberginen, Zucchini und Ewiger Kohl am 11.06.2014 Die Tomatenpflanzen auf dem Dach wurden mit Hilfe von einfachen Bambusstecken gestützt (Bild 76). Neben Buschtomaten konnten sich auch Rispentomaten auf dem Dach etablieren (Bild 77). Bild 77: Tomatenrispe auf dem Versuchsdach am 24.07.2014 Bild 76: Tomatenpflanzen auf dem Dach mit Bambusstecken als Stütze am 23.06.2014 Seite | 88 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Im Versuchsverlauf wurden die verschiedenen Kulturen regelmäßig per Hand zusätzlich bewässert (Anhang 13). Die einzelnen Gießvorgänge waren etwa zwischen 5 und 20 Liter je Tag. 3.4.3. Ergebnisse Die meisten Gemüsekulturen konnten sich im Randbereich gut etablieren. Bei zunehmender Hitze und abnehmender Nährstoff- und Wasserzufuhr im Sommer verringerte sich allerdings das Wachstum einzelner Pflanzen. Dennoch konnten gute Erträge bei den verschiedenen Gemüsearten erzielt werden (Tabelle 11). Bei einer Fläche von jeweils etwa 3 m² bei Feldsalat und Rucola ergibt sich ein Flächenertrag von über 1 kg Salat je m². Auch der Ertrag von etwa 18,6 kg bei den fünf Zucchinipflanzen ist gut. Der Hirschhornwegerich wuchs nach der Ernte sehr schnell nach und war nach etwa ein bis zwei Wochen im Sommer erneut erntefähig. Allerdings kam es beim Hirschhornwegerich auch sehr früh zu Ansätzen von Blühknospen. Tabelle 11: Gemüseernte im Randbereich auf dem Versuchsdach Zeit Kultur Frischmasse in g Frühling 2014 Rucola 3411 Frühling 2014 Feldsalat 3066 Sommer 2014 Zucchini 18600 Sommer 2014 Tomaten 5555 Sommer 2014 Aubergine 1882 15.05.2015 Radieschen 100 18.05.2015 Radieschen 230 18.05.2015 Namenia 280 18.05.2015 Hirschhornwegerich 150 18.05.2015 Ampfer 100 12.06.2015 Namenia 263 25.06.2015 Ampfer 90 25.06.2015 Hirschhornwegerich 350 25.06.2015 Kohlrabi (klein) 490 27.06.2015 Dill, wild aufgegangen 1 Bund 07.07.2015 Kohlrabi (klein) 707 07.07.2015 Ackerbohne inkl. Hülse 2646 01.10.2015 Rote Bete Laub 394 01.10.2015 Rote Bete Wurzel 977 Seite | 89 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.4.4. Schlussfolgerung Verschiedenste Gemüsekulturen können auf dem Dach untersucht werden. Gepflanzter Feldsalat und Rucola kann gute Erträge auf dem Dach erzielen und kann regelmäßig geerntet werden. Sehr oft kann Hirschhornwegerich auf dem Dach geerntet werden. Diese Pflanze wächst sehr anspruchslos auch mit wenig Wasser- und Nährstoffeinsatz. Für den Anbau von höherwachsenden Kulturen, wie z.B. Tomaten könnten Rankhilfen genutzt werden. Allerdings ist die Befestigung auf dem Dach nur sehr schwer möglich. Zucchini können sich auch auf dem Dach sehr gut entwickeln. 3.4.5. Weiterer Forschungsbedarf Unterschiedliche Sorten von Tomatenpflanzen könnten auf dem Dach untersucht werden. Da eine Befestigung und Überdachung auf dem Dach nur schwer möglich ist, kann der Einsatz spezieller Sorten untersucht werden. Auch die Nutzung von Ansaatmischungen würde auf dem Dach eine interessante Alternative zur aufwendigen Pflanzarbeit bieten. Da bisher die meisten Kulturen gepflanzt wurden, ist vor allem die Aussaat von Gemüse auf dem Dach zu untersuchen. Der Hirschhornwegerich konnte sich in dem Tastversuch bereits gut etablieren. Seite | 90 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.5. Versuch zu essbaren Ansaatmischungen auf dem Dach 3.5.1. Zielsetzung Die Fläche aus den vorherigen Versuchen zur essbaren Extensivbegrünung sollen für den Verusuch zur Testung von Mischungen genutzt werden. Da bei der Pflanzung von Gemüsekulturen zusätzliches Topfsubstrat ausgebracht wird, sollen Aussaaten auf dem Dachbegrünungssystem untersucht werden. Nach der möglichst einmaligen Aussaat soll die Mischung regelmäßig geerntet werden können. Damit soll auch der Arbeitsaufwand für die Ausbringung der Pflanzen und damit die Anzahl der Dachzugänge minimiert werden. Die FLL-Richtlinie zur Dachbegrünung empfiehlt eine Düngung von nur 5 Gramm Stickstoff je Quadratmeter extensive Dachbegrünung. Einige Gemüsekulturen benötigen allerdings wesentlich mehr Nährstoffe. Deshalb sollen die Mischungen mit unterschiedlichen Düngegaben kultiviert werden. Die Pflanzenentwicklung soll gesichtet werden und die Erträge auf dem Dach sollen erfasst werden. 3.5.2. Material und Methode Drei unterschiedliche essbare Ansaatmischungen wurden auf dem System untersucht. Neben einer Gemüsemischung kamen auch eine Wildgemüsemischung und eine Kräutermischung zum Einsatz. Die Gemüsemischung enthielt in den 5,7 g/m² Arten aus verschiedensten Gemüsefamilien (Tabelle 12). Tabelle 12: Zusammensetzung der Gemüsemischung (Mischung 1) für das Dach Kultur % g/m² Hirschhornwegerich 17,2 % 0,99 Römersalat Kasseler Strünkchen 5,7 % 0,33 Radieschen Celsta F1 35,0 % 2 Mangold Five Colors 31,5 % 1,8 Möhre Guerande 1,8 % 0,1 Allium Stuttgarter Riesen 7,0 % 0,4 Steckrübe Wilhelmsburger 1,8 % 0,1 Summe 100,0 % 5,74 Seite | 91 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Die Mischung 2 enthielt 16 Arten von Wildgemüse (Tabelle 13). Tabelle 13: Zusammensetzung der Wildgemüsemischung (Mischung 2) für das Dach Kultur % g/m² Allium senscens ssp. Montanum 7,00 0,05 Allium vineale 6,00 0,04 Amaranthus lividus, Roter Meier 4,00 0,03 Atriplex hortensis rot, Gartenmelde rubinrot 6,00 0,04 Campanula rapunculus 4,00 0,03 Eruca sativa, Salatrauke 8,00 0,06 Malva moschata 4,00 0,03 Malva verticillata var.crispa, chin. Gemüsemalve 7,00 0,05 Oenothera biennis 5,00 0,04 Papaver rhoeas 3,00 0,02 Plantago media 5,00 0,04 Rumex acetosa 5,00 0,04 Sanguisorba minor 10,00 0,07 Scandix pecten-veneris 7,00 0,05 Silene alba, silene latifolia subsp.alba 7,00 0,05 Silene vulgaris 12,00 0,08 Summe 100,00 0,70 Die Kräutermischung bestand aus 16 verschiedenen Kräutern (Tabelle 14). Tabelle 14: Zusammensetzung der Kräutermischung (Mischung 3) für das Dach Kultur % g/m² Agastache foeniculum 3,3 % 0,03 Allium fistulosum 11,0 % 0,1 Anethum graveolens 11,0 % 0,1 Anthriscus cerefolium 8,8 % 0,08 Chrithmum maritimum 5,5 % 0,05 Cochlearia officinalis 5,5 % 0,05 Coriandrum sativum 13,2 % 0,12 Foeniculum vulgare 8,8 % 0,08 Melissa officinalis 4,4 % 0,04 Origanum vulgare 1,6 % 0,015 Petroselinum crispum einfache Schnitt 11,0 % 0,1 Satureja montana 4,4 % 0,04 Schnittknoblauch, allium tuberosum 5,5 % 0,05 Sideritis syriaca 1,9 % 0,017 Tagetes tenuifolia Orange Gem 1,5 % 0,014 Thymus pulegioides 2,7 % 0,025 Summe 100,0 % 0,91 Seite | 92 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Die Versuchsfläche befindet sich auf dem Versuchsdach des vorherigen Versuchs zur Nahrungsmittelproduktion auf einer ehemaligen extensiven Dachbegrünung (siehe 3.3. und 3.4.). Die Fläche von über 25 m² wird in 18 gleichgroße Parzellen zu je ca. 1 m x 1,25 m eingeteilt. Neben den drei Mischungen werden 2 Düngevarianten gewählt. Jede Variante hat drei Wiederholungen. Alle Parzellen werden randomisiert auf dem Dach angelegt (Abbildung 52). Abbildung 52: Plan zur Parzellenverteilung auf dem Versuchsdach (Parzellennr. 1-18, M1= Gemüsemischung, M2= Wildgemüsemischung, M3=Kräutermischung, D1= einfache Düngung, D2= intensive Düngung, W=Wiederholung) Die Versuchsfläche wurde vor Beginn von allen Pflanzenresten befreit und eingeebnet (Bild 78). Das Saatgut für jeweilige Parzelle wurde zur erleichterten Aussaat mit Sojaschrot vermengt (Bild 79). Seite | 93 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 78: Dachfläche frei von Pflanzenbeständen vor der Aussaat am 01.07.2015 Bild 79: Saatgut mit Sojaschrot für die Aussaat auf einer Parzelle Die Mischungen wurden am 01.07.2015 ausgesät und gründlich angegossen (Bild 80). Anschließend wurden Micro-Sprinkler auf den Flächen montiert. Die Bewässerung erfolgte im weiteren Versuchsverlauf über diese und händisch. Nach etwa zwei Wochen begann die Aussaat der Gemüsemischung zu keimen (Bild 81). Bei den anderen Mischungen waren kaum Pflanzen im Keimstadium zu sehen. Bild 80: Bewässerung per Hand bei den Aussaaten am 01.07.2015 Bild 81: Keimbeginn am 15.07.2015 bei der Gemüsemischung einer Parzelle Die Mischungen wurden mit zwei Düngevarianten kultiviert. Neben der nach FLLempfohlener Düngegabe von 5 g N/m² wurde eine weitere Variante der MIschungen mit 15 g N/m² im ersten Versuchsabschnitt bis zum 28.09.2015 gedüngt. Nach der Ernte Ende September 2015 wurde eine weitere Düngegabe mit der Unterscheidung zwischen organischem (D1) und mineralischem Dünger (D2) gegeben (Tabelle 15). Seite | 94 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Tabelle 15: Varianten und Düngergaben bei den Parzellen (Düngerformen E=ENTEC 26, A=Ammoniumsulfatsalpeter, H=Bio-Hornspäne) Parzelle Mischung Düngevariante 14.08.2015 24.08.2015 29.09.2015 1 1 2 intensiv 5 g N/m²(E) 10 g N/m² (E+A) 10 g N/m² (E+A) 2 2 2 intensiv 5 g N/m²(E) 10 g N/m² (E+A) 10 g N/m² (E+A) 3 3 2 intensiv 5 g N/m²(E) 10 g N/m² (E+A) 10 g N/m² (E+A) 4 1 1 extensiv 0 5 g N/m²(E) 4 g N/m²(H) 5 2 2 intensiv 5 g N/m²(E)² 10 g N/m² (E+A) 10 g N/m² (E+A) 6 3 1 extensiv 0 5 g N/m²(E) 4 g N/m²(H) 7 1 1 extensiv 0 5 g N/m²(E) 4 g N/m²(H) 8 2 1 extensiv 0 5 g N/m²(E) 4 g N/m²(H) 9 3 2 intensiv 5 g N/m²(E) 10 g N/m² (E+A) 10 g N/m² (E+A) 10 1 2 intensiv 5 g N/m²(E) 10 g N/m² (E+A) 10 g N/m² (E+A) 11 3 1 extensiv 0 5 g N/m²(E) 4 g N/m²(H) 12 2 1 extensiv 0 5 g N/m²(E) 4 g N/m²(H) 13 1 1 extensiv 0 5 g N/m²(E) 4 g N/m²(H) 14 2 2 intensiv 5 g N/m²(E) 10 g N/m² (E+A) 10 g N/m² (E+A) 15 3 1 extensiv 0 5 g N/m²(E) 4 g N/m²(H) 16 3 2 intensiv 5 g N/m²(E) 10 g N/m² (E+A) 10 g N/m² (E+A) 17 2 1 extensiv 0 5 g N/m²(E) 4 g N/m²(H) 18 1 2 intensiv 5 g N/m²(E) 10 g N/m² (E+A) 10 g N/m² (E+A) Nach dem Angießen bei der Aussaat wurden regelmäßig die Mikro-Sprinkler betrieben und zusätzlich händisch durchdringend gewässert ( Seite | 95 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 14). Ab dem 04.09.2015 wurden aufgrund des ausreichend dichten Pflanzenbestandes regelmäßige Bewässerungsgaben über drei Tropfschläuche gegeben (pro Parzelle je etwa 10 Tropfer mit jeweils 4 l/h). Die Pflanzenentwicklung der Mischungen wurde regelmäßig fotografisch erfasst und bei der Sichtung an mehreren Terminen bonitiert. Es wurden insgesamt drei Erntegänge durchgeführt (Tabelle 16). Tabelle 16: Bonitur- und Erntetermine des Ansaat-Versuchs Datum Aktion 15.07.2015 Bonitur 13.08.2015 Bonitur 14.08.2015 Ernte und Bonitur 28.08.2015 Bonitur 02.09.2015 Ernte und Bonitur Hirschhornwegerich 18.09.2015 Bonitur 23.09.2015 Ernte 13.10.2015 Bonitur Der Ertrag des Hirschhornwegerichs wurde vorwiegend bei der letzten Ernte mit Abräumen am 23.09.2015 erfasst. Aufgrund der sehr starken Bedeckung durch die Pflanzen wurden diese komplett entfernt (Bild 82 und Bild 83). Die anderen Kulturen wurden je nach Entwicklungszustand geerntet. Bild 82: Dichter Bewuchs mit Hirschhornwegerich bei einer Parzelle auf dem Versuchsdach Bild 83: Erntearbeiten beim Abräumen des Hirschhornwegerichs aus den Parzellen Die Mischungen wurden nach Parzellen und nach Kulturen sortiert geerntet (Bild 84 und Bild 85). Bei der Gemüsemischung kam es vorwiegend zu Ernte von Hirschhornwegerich, Radieschen und Mangold. Bei der Wildgemüsemischung wurden Seite | 96 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Amaranth, Rucola und Malve geerntet. Bei der Kräutermischung wurden die Duftnessel, Koriander, Dill, Melisse, Oreganum, Petersilie und Tagetes geerntet. Alle anderen essbaren Pflanzen wurden aufgrund der geringen Entwicklung zum Erntezeitpunkt auf der Fläche belassen. Bild 84: Ernte der Wildgemüsemischung auf dem Versuchsdach Bild 85: Ernte der Kräutermischung auf dem Versuchsdach Vor der Aussaat der Kulturen wurden Temperatursensoren (wie bei den vorherigen Versuchen) auf dem Dach verteilt. Damit wurden die Temperaturverläufe aufgezeichnet und anschließend ausgewertet. Die Messungen wurden zwischen Anfang Juli und Anfang September 2015 durchgeführt. 3.5.3. Ergebnisse 3.5.3.1. Pflanzenentwicklung Etwa sechs Wochen nach der Aussaat der Pflanzen haben sich die einzelnen Parzellen unterschiedlich entwickelt. Bis zu diesem Zeitpunkt wurde keine Düngung durchgeführt. Während die Gemüsemischung eine sehr hohe Flächendeckung (Bild 86), vor allem durch den Hirschhornwegerich aufwies, war der Deckungsgrad bei der Wildgemüsemischung etwas geringer (Bild 87). Bei der Kräutermischung haben sich nur wenige Pflanzen und vorwiegend Unkräuter entwickelt (Bild 88) Seite | 97 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 86: Mischung 1 (Gemüse) ohne Düngung am 13.08.2015 Bild 87: Mischung 2 (Wildgemüse) ohne Düngung am 13.08.2015 Bild 88: Mischung 3 (Kräuter) ohne Düngung am 13.08.2015 Im weiteren Verlauf wurden die Aussaaten mit 5 bzw. 15 Gramm Stickstoff je Quadratmeter gedüngt. So entwickelten sich die einzelnen Parzellen unterschiedlich. Die Mischungen mit der geringeren Düngemenge (nach FLL) waren insgesamt kleiner gewachsen und hatten eine etwas hellere Färbung (Bild 89, Bild 91, Bild 93). Der Wuchs der Mischungen mit 15 g N/m² war etwas stärker. Die Pflanzen waren auch etwas dunkler (Bild 90, Bild 92, Bild 94). Seite | 98 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 89: Mischung 1 (Gemüse) mit 5 g N/m² am 01.09.2015 Bild 90: Mischung 1 mit 15 g N/m² am 01.09.2015 Bild 91: Mischung 2 (Wildgemüse) mit 5 g N/m² am 01.09.2015 Bild 92: Mischung 2 (Wildgemüse) mit 15 g N/m² am 01.09.2015 Bild 93: Mischung 3 (Kräuter) mit 5 g N/m² am 01.09.2015 Bild 94: Mischung 3 (Kräuter) mit 15 g N/m² am 01.09.2015 Seite | 99 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Nach dem weiteren Ernte- und Kulturverlauf wurden die Mischungen erneut gedüngt. Nach dieser Düngegabe waren kaum Unterschiede zwischen den Düngevarianten zu erkennen). Die Färbung der jeweiligen Varianten entsprach in etwa der Farbentwicklung im vorherigen Vergleich. Bei der höheren Düngergabe waren die Pflanzen dunkler. Der Pflanzenbestand der Kräutermischung war am 29.09.2015 sehr schwach (Bild 99, Bild 100). Bei der Gemüsemischung wurden die restlichen Radieschen belassen und entwickelten einen Blütenansatz (Bild 95, Bild 96). Die Wildgemüsemischung hatte auf dem Versuchsdach am 29.09.2015 den Bestand mit der höchsten Vitalität. (Bild 97, Bild 98). Bild 95: Mischung 1 (Gemüse) mit 5 g N/m² am 29.09.2015 Bild 96: Mischung 1 (Gemüse) mit 15 g N/m² am 29.09.2015 Bild 97: Mischung 2 (Wildgemüse) mit 5 g N/m² am 29.09.2015 Bild 98: Mischung 2 (Wildgemüse) mit 15 g N/m² am 29.09.2015 Seite | 100 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 99: Mischung 3 (Kräuter) mit 5 g N/m² am 29.09.2015 3.5.3.2. Bild 100: Mischung 3 (Kräuter) mit 15 g N/m² am 29.09.2015 Erträge Der Ertrag des Hirschhornwegerichs wurde vorwiegend bei der letzten Ernte mit dem Abräumen am 23.09.2015 erfasst. Zwar wurde die höchste Frischmasse bei der intensiven Düngegabe erfasst, allerdings unterschied sich die Variante kaum zu den Erträgen von Hirschhornwegerich mit 5 g N/m² (Abbildung 53). Aufgrund der sehr starken Bedeckung durch die Pflanzen wurden diese komplett entfernt. 6000 Ertrag in g/m² 5000 4000 3000 14.08.2015 02.09.2015 2000 23.09.2015 1000 0 5 g N/m² 5 g N/m² 5 g N/m² 15 g N/m² 15 g N/m² 15 g N/m² Wiederholung, Düngestufe Abbildung 53: Frischmasse von Hirschhornwegerich bei der Ernte und Abräumen der Pflanzen an den einzelnen Terminen bei unterschiedlicher Düngerversorgung der Parzellen Seite | 101 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Der Ertrag von Radieschen in der Gemüsemischung unterschied sich sehr in den einzelnen Parzellen (Abbildung 54). Der höchste Ertrag von 808 g/m² wurde bei einer Parzelle mit der Düngemenge von 15 g N/m² gemessen. Den niedrigsten Ertrag mit 180 g/m² erzielte eine Parzelle der Düngemenge nach FLL-Richtlinie für Extensivbegrünungen. 900 Ertrag in g/m² 800 700 600 500 400 300 200 100 0 5 g N/m² 5 g N/m² 5 g N/m² 15 g N/m² 15 g N/m² 15 g N/m² Wiederholung, Düngestufe Abbildung 54: Frischmasse von Radieschen bei der Ernte bei unterschiedlicher Düngerversorgung der Parzellen Die Erträge der Kräutermischungen unterschieden sich stark bei den einzelnen Parzellen. Die geringste Ertragssumme betrug etwa 200 g pro Parzelle gemessen. Der höchste Ertrag war etwa 1500 g/m². Dabei bestand ein Großteil der Frischmasse der Kräutermischung aus dem Erntegut der Tagetespflanzen. Bei einer Parzelle mit 5 g N/m² wurde allerdings der höchste Tagetes-Ertrag von über 1000 Gramm geerntet. Der geringste Tagetesertrag von 91 g wurde bei einer Parzelle mit 20 g N/m² erzielt (Abbildung 55). Seite | 102 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Erntemenge in g/ Parzlle 1600 1400 1200 Tagetes tenuifolia 1000 Petroselinum crispum 800 Origanum vulgare 600 Melissa officinalis 400 Coriandrum sativum 200 Anethum graveolens Agastache foeniculum 0 20 g N/m² 5 g N/m² 20 g N/m² 5 g N/m² 5 g N/m² 20 g N/m² Düngergabe Abbildung 55: Verteilung der Erträge unterschiedlicher Kräuter der Kräutermischung auf einzelnen Parzellen bei der Ernte am 23.09.2015 Bei der Wildgemüsemischung unterschieden sich die einzelnen Massen von Amarant, Rucola und Malve zwischen den einzelnen Parzellen. Die Erntesumme der jeweiligen Parzellen lag beim Amarant zwischen 250 und 1100 g/m². Beim Rucola unterschied sich die Frischmasse zwischen 110 und 500 g/m². Der Ertrag der Malve lag zwischen 100 und 200 g/m². Die Erntesumme der Wildgemüsemischung lag somit je nach Parzelle bei 580 bis über 1400 g/m² (Abbildung 56). 1600 1400 Ertrag in g/m² 1200 1000 Malva moschata 23.09.2015 800 Eruca sativa 14.08.2015 600 Eruca sativa 23.09.2015 400 Amaranthus 14.08.2015 200 Amaranthus 23.09.2015 0 20 g N/m² 20 g N/m² 5g N/m² 5g N/m² 20 g N/m² 5g N/m² Düngegabe Abbildung 56: Verteilung der Erträge von unterschiedlichem Wildgemüse der Wildgemüsemischung auf unterschiedlichen Parzellen bei der Ernte Seite | 103 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.5.3.3. Klima Wenige Tage nach der Aussaat (am 05.07.2015) auf dem Versuchsdach unterschied sich der Temperaturverlauf im Substrat bei den Parzellen nur in geringem Maße zu dem Temperaturverlauf der Wetterstation. Es wurden bei fast allen Messpunkten Temperaturen bis zu 40°C am Nachmittag gemessen. Nachts war die Temperatur 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Niederschlag in mm Temperatur in °C rLF in% nicht unter 20°C (Abbildung 57). rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Gemüse 5 g N / m² Wildgemüse 5 g N / m² Kräuter 5 g N / m² Gemüse 15 g N / m² Wildgemüse 15 g N / m² Kräuter 15 g N / m² Uhrzeit Abbildung 57: Temperatur-, Luftfeuchte- und Niederschlagsverlauf am Versuchsstandort und bei den Parzellen am 05.07.2015 Nachdem die ersten Pflanzen auf dem Dach gekeimt waren, verringerte sich tagsüber die Temperatur auf den Parzellen im Verhältnis zur Temperatur an der Wetterstation. Während die Referenztemperatur am 17.07.2015 bis zu 36°C war, blieben die Temperaturen auf dem Dach um etwa 5 K geringer (Abbildung 58). Zwischen den einzelnen Messpunkten waren kaum Unterschiede im Temperaturverlauf zu erkennen. Seite | 104 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Niederschlag in mm Temperatur in °C rLF in% Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Gemüse 5 g N / m² Wildgemüse 5 g N / m² Kräuter 5 g N / m² Gemüse 15 g N / m² Wildgemüse 15 g N / m² Kräuter 15 g N / m² Uhrzeit Abbildung 58: Temperatur-, Luftfeuchte- und Niederschlagsverlauf am Versuchsstandort und bei den Parzellen am 17.07.2015 Am 07.08.2015 waren die Pflanzen bereits besser entwickelt. Die geringsten Nachmittagstemperaturen wurden bei den Gemüsemischungen mit etwa 30°C bis 35°C gemessen. Bei den anderen Messpunkten betrug die Temperatur zwischen 37°C und 41°C. Bis um 05:00 Uhr waren die Temperaturen auf dem Versuchsdach noch höher, 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Niederschlag in mm Temperatur in °C rLF in% als an der Wetterstation (Abbildung 59). rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Gemüse 5 g N / m² Wildgemüse 5 g N / m² Kräuter 5 g N / m² Gemüse 15 g N / m² Wildgemüse 15 g N / m² Kräuter 15 g N / m² Uhrzeit Abbildung 59: Temperatur-, Luftfeuchte- und Niederschlagsverlauf am Versuchsstandort und bei den Parzellen am 07.08.2015 Seite | 105 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Am 12.08.2015 wurden wieder unterschiedliche Temperaturen am Nachmittag gemessen. Während bei der Gemüsemischung (mit 5 g N/m²) nur etwa 30°C erfasst wurden, betrug die Temperatur bei der Kräutermischung bis zu 40°C (Abbildung 60). Zu diesem Zeitpunkt war auch der Pflanzenbestand der Gemüsemischung wesent- 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Niederschlag in mm Temperatur in °C rLF in% lich dichter, als der Bestand bei den Kräutern. rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Gemüse 5 g N / m² Wildgemüse 5 g N / m² Kräuter 5 g N / m² Gemüse 15 g N / m² Wildgemüse 15 g N / m² Kräuter 15 g N / m² Uhrzeit Abbildung 60: Temperatur-, Luftfeuchte- und Niederschlagsverlauf am Versuchsstandort und bei den Parzellen am 12.08.2015 Seite | 106 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Am 13.08.2015 unterschieden sich die einzelnen Mischungen im Temperaturverlauf kaum. Nachmittags war wieder die Gemüsemischung (5 g N/m²) mit etwa 29°C am kühlsten (Abbildung 61). An den anderen Messpunkten wurden bis zu 37°C gemessen. Nach einem Niederschlag um 17:00 Uhr unterschieden sich die einzelnen Messsensoren kaum. Nur die Temperatur bei der Wetterstation fiel zu diesem Zeit- 100 10 90 9 80 8 70 7 60 6 50 5 40 4 30 3 20 2 10 1 Kräuter 5 g N / m² 0 0 Gemüse 15 g N / m² Niederschlag in mm Temperatur in °C rLF in% punkt wesentlich stärker ab. rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Gemüse 5 g N / m² Wildgemüse 5 g N / m² Wildgemüse 15 g N / m² Kräuter 15 g N / m² Uhrzeit Abbildung 61: Temperatur-, Luftfeuchte- und Niederschlagsverlauf am Versuchsstandort und bei den Parzellen am 13.08.2015 Seite | 107 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Am 31.08.2015 war die Nachmittagstemperatur bei den Parzellen vorwiegend kühler, als bei der Wetterstation. Nur die Kräutermischung hatte im Substrat eine Temperatur von bis zu 37°C. Bei der Gemüsemischung mit 5 und 15 g N/m² wurde nachmit- 100 10 90 9 80 8 70 7 60 6 50 5 40 4 30 3 20 2 10 1 Kräuter 5 g N / m² 0 0 Gemüse 15 g N / m² Niederschlag in mm Temperatur in °C rLF in% tags mit 29°C die geringste Temperatur gemessen (Abbildung 62). rLF Vhh Lfl 2 m Niederschlag in mm Lufttemp 2m Lfl Vhh Gemüse 5 g N / m² Wildgemüse 5 g N / m² Wildgemüse 15 g N / m² Kräuter 15 g N / m² Uhrzeit Abbildung 62: Temperatur-, Luftfeuchte- und Niederschlagsverlauf am Versuchsstandort und bei den Parzellen am 31.08.2015 3.5.4. Schlussfolgerung Essbare Ansaatmischungen bieten eine interessante Alternative zur herkömmlichen extensiven Dachbegrünung. Bei der einmaligen Aussaat muss lediglich 1- bis 3-mal im Jahr gedüngt werden. Der Ertrag war aber nicht immer direkt von der Düngung abhängig. Im Sommer sind allerdings Bewässerungsgaben, vor allem in der Keimphase, notwendig. Bei der Gemüsemischung konnten vor allem die Radieschen gut wachsen. Der Hirschhornwegerich ist für eine Gemüsemischung mit einjährigen Kulturen als Konkurrenzpflanze zu sehen, und sollte in wesentlich geringerer Dosierung (als hier 1 g/m²) ausgesät oder durch einjährige Kulturen erstetzt werden. Seite | 108 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Die Wildgemüsemischung bot durchgehend einen guten Deckungsgrad und ist eine sehr trockentolerante Option. Vor allem der Amarant in der Mischung gibt auch optisch eine gute Erscheinung auf dem Dach. Die Kräutermischung konnte sich nach der langen Keimdauer der Samen auch gut auf dem Dach entwickeln und ist für regelmäßige Erntegänge nach jeweiligem Kräuterbedarf sehr interessant. In der Zusammensetzung der Mischung können vor allem höhere Mengen an Tagetes geerntet werden. Die von der FLL empfohlene Düngung von 5 g N/m² bei extensiven Dachbegrünungen kann auch auf dem Dach bei der Nutzung mit essbaren Mischungen ausreichen. Bei geringeren Düngemengen wurden teils sogar höhere Erträge gemessen. Für eine optimale Pflanzenentwicklung sollten aber die optimalen Kulturbedingungen näher erörtert werden. Um die Nährstoffe verfügbar zu machen, ist eine ausreichende Bewässerung auf dem Dach notwendig. Wenn die Kulturen bereits gut etabliert sind, kann die Bewässerung auch per Tropfschläuche erfolgen. 3.5.5. Weiterer Forschungsbedarf Die Gemüsemischung muss in weiteren Untersuchungen ohne den Einsatz von Hirschhornwegerich beurteilt werden. Stattdessen könnten Salate oder Kräuter eingesetzt werden. Die anderen Mischungen sollen im mehrjährigen Verlauf beurteilt werden. Vor allem bei regelmäßigen Düngegaben und Nachsaaten einjähriger Kulturen ist die Ertragsund Qualitätsentwicklung der essbaren Pflanzen interessant. Auch die wirtschaftliche Umsetzbarkeit einer essbaren Ansaatmischung auf einer größeren Dachfläche einer extensiven Dachbegrünung sollte untersucht werden. Seite | 109 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 3.6. Versuch zu essbaren Living Walls 3.6.1. Zielsetzung Es sollen unterschiedliche Systeme zur wandgebundenen Begrünung von Fassaden auf ihre Eignung zur Nahrungsmittelproduktion untersucht werden. Neben einem System mit Substratbehältern, sollen ein System mit Vliestaschen und ein hydroponisches System untersucht werden. Dabei sollen verschiedenste Kulturen bezüglich ihrer Eignung untersucht werden. Die Pflanzenentwicklung soll erfasst und beurteilt werden. 3.6.2. Material und Methode Zur Untersuchung verschiedener vertikaler Begrünungssysteme wurden Module des Herstellers Humko und Vertiko verwendet. Diese wurden im Gewächshaus der Abteilung Landespflege aufgehängt und mit einem Tropfschlauch (Tropferabstand 30 cm) ausgestattet (Bild 101). Neben einem Druckminderer wurde eine Düngerdosierung für die Bewässerungsstation installiert. Das System Humko bestand aus 2 Bauteilen zu je etwa 50 x 90 cm. Es besteht aus Kunststoff und wurde mit einem herkömmlichen Dachsubstrat für Extensivdächer (Optigrün extensiv Einschichtsubstrat Typ Mleicht, vgl. andere Versuche). Im hinteren Bereich des Systems befindet sich eine Steinwollmatte. Das System Vertiko besteht aus einer mehrschichtigen Vliesstruktur. Das verwendete Modul war etwa 2 m x 1m groß. Die einzelnen Taschen wurden aufgeschnitten und mit Pflanzen bestückt. Bei gesäten Kulturen wurde etwas Substrat (s.o.) in den Taschen ausgebracht. Ein weiteres System wurde selbst von der LWG entwickelt. Dazu wurden herkömmliche etwa 10 cm dicke Rohre mit etwa 5 cm großen Löchern ausgestattet und horizontal übereinander aufgehängt. Die einzelnen Rohre wurden miteinander verbunden und der Auslauf eines jeden Rohres entsprechend angepasst. Dieses System wurde hydroponisch betrieben. In einem Behälter wurde Wasser mit Dünger gegeben und mit einer Pumpe in regelmäßigen Abständen dem System zugeführt (Bild 102). In die Rohre wurden dann 5cm-Gittertöpfe mit Jungpflanzen gesetzt. Das gesamte System war etwa 1 m x 1 m groß. Seite | 110 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 101: System Humko und Vertiko im September 2015 Bild 102: Hydroponisches System (Eigenbau) im November 2015 vor der Bepflanzung Die Bewässerung der Systeme erfolgte unterschiedlich. Die Systeme Humko und Vertiko wurden über den gleichen Tropfschlauch bewässert. Über einen Computer wurde täglich morgens eine Bewässerung von etwa 60 min durchgeführt. Die Bewässerung des hydroponischen Systems erfolgte durch den Betrieb der Pumpe im Kreislauf. Diese wurde in vier gleichmäßig auf den Tag verteilten Intervallen von jeweils 15 Minuten betrieben. Das Ablaufwasser wurde nur bei dem hydroponischen System aufgefangen und wiederverwendet. Die Systeme Humko und Vertiko wurden mit einem offenen Ablauf betrieben (Bild 103). Bild 103: Die drei untersuchten Living-Walls-Systeme mit Gemüsepflanzen im Vergleich Seite | 111 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bei allen Systemen wurden ähnliche Gemüsekulturen eingesetzt. Das System Humko hatte die meisten Pflanzparzellen und erhielt somit die meisten Gemüsearten. Bei allen Systemen wurden Erdbeeren, Buschbohnen, Rucola, Radieschen und Schnittsalat platziert (Tabelle 17; Tabelle 18; Tabelle 19). Im hydroponischen System wurden die meisten Pflanzen als Jungpflanzen eingesetzt. Zusätzlich wurden freie Stellen für Messungen des Wassers in den Röhren belassen. Tabelle 17: Kulturen an den verschiedenen Positionen bei dem System Hydroponic Position 1 Position 2 Position 3 Position4 Position 5 Position 6 Erste/oberste Röhre Erdbeere Schnittsalat Rucola Buschbohne Messpunkt 1 Radieschen Zweite Röhre Rucola Radieschen Buschbohne Schnittsalat Erdbeere Messpunkt 2 Dritte/mittlere Röhre Messpunkt 3 Buschbohne Radieschen Erdbeere Rucola Schnittsalat Vierte Röhre Schnittsalat Rucola Erdbeere Radieschen Buschbohne Messpunkt 4 Fünfte/unterste Röhre Rocola Erdbeere Radieschen Buschbohne Schnittsalat Messpunkt 5 Tabelle 18: Kulturen an verschiedenen Positionen bei dem System Humko Position1 Position2 Position3 Position4 Position5 Position6 Reihe 1 Modul 1 Feldsalat Namenia Rucola Winterzwiebel Blumenkohl Schnittsalat grün Reihe 2 Modul 1 Winterrettich Buschbohne Radieschen Spinat Rucola Erdbeere Reihe 3 Modul 1 Radieschen Broccoli Schnittsalat rot Feldsalat Broccoli Winterrettich Reihe 4 Modul 1 Schnittsalat grün Winterzwiebel Blumenkohl Buschbohne Erdbeere Spinat Reihe 5 Modul 2 Namenia Spinat Winterrettich Schnittsalat grün Winterzwiebel Broccoli Reihe 6 Modul 2 Schnittsalat rot Feldsalat Buschbohne Blumenkohl Feldsalat Reihe 7 Modul 2 Radieschen Rucola Radieschen Broccoli Winterrettich Rucola Reihe 8 Modul 2 Erdbeere Blumenkohl Schnittsalat rot Winterzwiebel Spinat Buschbohne/ Namenia Tabelle 19: Kulturen an verschiedenen Positionen bei dem System Vertiko Position1 Position2 Position3 Position4 Reihe 1 Feldsalat Winterzwiebel Rucola Winterrettich Reihe 2 Rucola Winterrettich Broccoli Radieschen Reihe 3 Blumenkohl Rucola Buschbohne Feldsalat Reihe 4 Radieschen Broccoli Winterzwiebel Winterrettich Reihe 5 Buschbohne Erdbeere Blumenkohl Erdbeere/Spinat Reihe 6 Blumenkohl Feldsalat Broccoli Radieschen Reihe 7 Erdbeere Buschbohne Winterzwiebel Broccoli Seite | 112 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Im Versuchsverlauf wurden beim hydroponischen System regelmäßig verschiedene Dünger hinzugegeben. Alle drei Systeme erhielten meist einen mineralischen und gut löslichen Mehrnährstoffdünger (Ferty 2) über das Bewässerungssystem (Tabelle 20). Tabelle 20: Versuchsverlauf essbare Living Walls Datum System Aktion Düngung 19.10.2015 Humko/Vertiko Aussaat/Pflanzung 22.10.2015 Humko/Vertiko erste Samen gekeimt 26.10.2015 Humko/Vertiko Düngung 10 g Ferty 2 (25-5-15) aufgelöst mit Wasser Bewässerung Anlage Hydroponic-Versuch: 30 g Ferty 2 (MND) auf ca. 25 Liter Leitungswasser, zzgl. ca. 10 Liter Regenwasser in Rinnen 02.11.2015 Aussaat Rucola, Pflanzung Erdbeere, Buschbohne, Radieschen, Schnittsalat Ab 02.11.2015 Hydro 04.11.2015 Hydro 35 g Ferty 2 in Wanne aufgelöst 05.11.2015 Hydro 35 g Ferty 2 in Wanne aufgelöst 06.11.2015 Hydro 20 g ASS (schwerer löslich) 09.11.2015 Hydro 20 g ASS+ 1 l H20 (35 mS und pH=6,9) 11.11.2015 Humko/Vertiko+ Düngung 20 g Ferty 2 aufgelöst in Wasser 14.12.2015 alle Pumpe 5x15 min /Tag 5 min Pumpe Abschluss An einzelnen Terminen wurde auch die elektrische Leitfähigkeit (EC) und der Säuregrad (pH) des Gieß- und Ablaufwassers (Drain) der Systeme bzw. im Kreislauf des Hydroponic-Systems erfasst. 3.6.3. Ergebnisse Bei allen Systemen gab es im Gewächshaus einzelne Pflanzenausfälle und ein vermindertes Wachstum. Im System Vertiko konnten sich nur wenige Pflanzen entwickeln (Bild 104). Im besser gepufferten System Humko konnten auch die Salate und Buschbohnen etwas besser wachsen (Bild 105). Bei allen Systemen sind die Buschbohnen gut gekeimt und zeigten ein positives, aber sehr längliches Wachstum (Bild 106). Auch beim hydroponischen System sind einzelne Pflanzen eingegangen (Bild 107). Seite | 113 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Bild 104: System Vertiko 26.11.2015 Bild 105: System Humko 26.11.2015 Bild 106: Beurzelte Buschbohnen im Gittertopf aus dem hydroponischen System am 26.11.2015 Bild 107: Schwache Erdbeerpflanze im hydroponischen System am 26.11.2015 Da die Düngung im hydroponischen System ausschließlich über das Wassermedium erfolgt, wurden regelmäßig Nährstoffe in den Kreislauf gegeben. Der Anfangs sehr niedrige Wert der elektrischen Leitfähigkeit von etwa 1,25 mS/cm wurde Stufenweise bis auf einen EC von 4 mS/cm erhöht (Abbildung 63). Dieser ist allerdings für die meisten Pflanzen viel zu hoch, so dass das Wasser verschnitten werden muss. Auch der pH-Wert im hydroponischen System war mit einem Wert von bis zu 8,0 zu hoch (Abbildung 64). Das Optimum liegt normal zwischen 5,5 und 6,5. Aufgrund der offenen Systemführung bei den Varianten Humko und Vertiko waren dort die Gehalte der elektrischen Leitfähigkeit im Gieß- und Drainwasser sehr gering. Dennoch konnten sich die Pflanzen beim System Humko aufgrund des Puffervermögens des Substrats länger erhalten. Seite | 114 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 5 elektrische Leitfähigkeit in mS/cm 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 13:4013:4513:5013:5108:0009:5510:5512:3013:3007:3010:0010:3514:1014:3008:1510:0011:1511:2012:30 04.11.04.11.04.11.04.11.05.11.05.11.05.11.05.11.05.11.06.11.06.11.06.11.06.11.06.11.09.11.09.11.09.11.09.11.09.11. Zeitpunkt EC Gieß EC Drain EC Rohre Abbildung 63: Entwicklung der EC-Werte im hydroponischen System 8.5 8 pH 7.5 7 6.5 6 5.5 13:4013:4513:5013:5108:0009:5510:5512:3013:3007:3010:0010:3514:1014:3008:1510:0011:1511:2012:30 04.11.04.11.04.11.04.11.05.11.05.11.05.11.05.11.05.11.06.11.06.11.06.11.06.11.06.11.09.11.09.11.09.11.09.11.09.11. Zeitpunkt pH Gieß pH Drain pH Rohre Abbildung 64: Entwicklung der pH-Werte im hydroponischen System Seite | 115 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Der Wasserstand im hydroponischen System war so gewählt, dass die Pflanzen stets Zugang zum Wasser haben. Allerdings war damit das verwendete Substrat häufig sehr feucht. Auch bei dem System Vertiko stellte sich die Wasserversorgung als unzureichend dar. 3.6.4. Schlussfolgerung Im gepufferten System können sich bei einer unzureichenden Wasser- und Nährstoffversorgung die Pflanzen am besten entwickeln. Um jedoch eine optimale Pflanzenentwicklung zu ermöglich, muss die Bewässerung und Düngung an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden. Vor allem bei der Nutzung im geschlossenen Kreislauf und in einem ungepufferten hydroponischen System muss das zugeführte Wasser im pH und EC optimiert werden. Eine Über- oder Unterversorgung von Nährstoffen vermindert das Wachstum oder lässt die Pflanzen eingehen. Da der Versuch im Gewächshaus im Winter stattfand, waren keine optimalen Lichtund Kulturbedingungen für die Pflanzen gegeben. Auch Schädlinge können bei diesen Bedingungen häufiger vorkommen. Um die verwendeten System besser vergleichen zu können, sollten diese auch an ihrem eigentlichen Standort im Freiland untersucht werden. 3.6.5. Weiterer Forschungsbedarf Die Pflanzenentwicklung soll durch eine bessere Dünger- und Nährstoffversorgung bei den Systemen sichergestellt werden. Die Systeme Humko und Vertiko würden auch im geschlossenen Kreislauf besser kontrollierbar sein. Vor allem der Einsatz von Sensoren könnte für die Bewässerung bei Substratgeführten LivingWalls hilfreich sein. Neben der optimalen Nährstoff- und Wasserversorgung muss auch der pH und die elektrische Leitfähigkeit des Gießwassers und auch des Mediums (Substrat) beobachtet werden. Die Systeme sollen im größeren Maßstab auch im Freiland untersucht werden, damit entsprechende Beurteilungen zur Nutzbarkeit von wandgebundenen Fassadenbegrünung für den Anbau von Nahrungspflanzen erfolgen kann. Seite | 116 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 4. Ausblick: Offene Fragestellungen 4.1. Vergleich von essbaren Living Walls Wie kann die optimale Nutzung von Living Walls zur Nahrungsmittelproduktion gestaltet werden? Welche essbaren Pflanzen eignen sich für solche Systeme? Welche Chancen und Risiken ergeben sich bei dem „Urban Gardening“ an wandgebundenen Fassadenbegrünungen? 4.2. Kulturführung im rezirkulierenden System Wie funktioniert ein halboffenes Kreislaufsystem auf dem Dach und der Fassade? Welche Düngeformen können verwendet werden? Wie kann eine optimale Bewässerung von Nahrungspflanzen auf dünnschichtigen Dachbegrünungen erfolgen? Welche Kosten entstehen bei spezifischen Größen von Dachflächen für die Nutzung der Gemüseproduktion im geschlossenen Kreislauf? 4.3. Substrateigenschaften und Veränderung des Substrats Welchen Einfluss hat die Substratzusammensetzung auf die Nährstoff- und Wasserverfügbarkeit auf dem Dach? Wie kann diese verbessert werden? Wie verändert sich das Dachsubstrat bei regelmäßigen Pflanzungen und Ausbringung von Erdpresstöpfen und Ernteresten im Vergleich zu gesäten Kulturen? Wie verändert sich das Substrat bei Belassen von Ernteresten? Soll die mineralische Struktur erhalten oder eine dünne organische Schicht genutzt werden? Was ist besser für das Gebäude und die Pflanzen? Seite | 117 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 4.4. „Urban Gardening“ an verschiedenen Standorten Welche Schadstoffe treten bei der Nahrungsmittelproduktion auf überbauten Flächen im Siedlungsbereich auf? Welches Gemüse nimmt welche Mengen an Luftschadstoffen in einer bestimmten Höhe auf? Welche weiteren Kontanimationen können die innere Gemüsequalität beeinträchtigen? 4.5. Klimawirkung durch essbare Bauwerksbegrünung Welche klimamäßigende Wirkung haben essbare Dach- und Fassadenbegrünungen auf die Umgebung und das Gebäude? Ermöglichen dünnschichtige Dachbegrünungen mit Gemüsepflanzen bei höheren Bewässerungsgaben eine bessere Kühlung als herkömmliche Extensivbegrünungen? Wie ist der CO2-Fußabdruck von Gemüse auf Dächern und Fassaden im Verhältnis von herkömmlich produzierten Nahrungsmitteln? Seite | 118 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 5. Veröffentlichungen und Öffentlichkeitsarbeit 5.1. Vorträge Demling, F: Gemüse als extensive Dachbegrünung, Frühjahrstagung der Gesellschaft für Kunststoffe im Landbau, LWG Veitshöchheim, 05.05.2014. Demling, F: Gemüse auf dem Dach, Seminar „Urban Gardening“ der Gartenakademie Bayern, LWG Veitshöchheim, 27.06.2014. Demling, F: „Rooftop Farming“, Symposium „Urbaner Gartenbau – Die Produktion kehrt in die Stadt zurück“; BMEL Berlin, 09.12.2014. Demling, F: Alles Gute kommt von oben – Gemüse vom Extensivdach, Landespflegetage, Veitshöchheim 2015. Demling, F: Gemüse auf dem Extensivdach, DGG-Jahrestagung „Urbaner Gartenbau“, Freising, 27.02.2015. Demling, F: Urban Gardening: Gemüse vom Dach, Gartenbauberatertagung des MLR BadenWürttemberg, 04.03.2015. Demling, F: Gemüse auf dem Dach- Einfach, alternativ, lecker!, Tag der offenen Tür, LWG Veitshöchheim, 05.07.2015 Demling, F: Gemüse auf Dächern, Arbeitsbesprechung der niederbayerischen Kreisfachberatung für Gartenkultur und Landespflege, Parkstetten-Reibersdorf, 03.12.2015. Demling, F: Rooftop farming-Gemüseanbau auf dem Dach, Vortragsreihe Kosten sparen-Klima schützen, Gemeinde Veitshöchheim, 17.02.2016. Demling, F: Urban Gardening auf Extensiver Dachbegrünung , 5. FLL-Forschungsforum Landschaft, Bundesamt für Naturschutz BfN, Bonn, 04.03.2016. 5.2. Fachpublikationen Demling, F:, Eppel, J., 2014: Gemüse auf dem Dach, Merkblatt, LWG. Demling, F., 2014: Wie kommt Gemüse auf’s Dach? , Poster zur Ausstellung auf der Landesgartenschau in Deggendorf. Demling, F., 2014: Wieso Gemüse vom Dach?, Poster zur Ausstellung auf der Landesgartenschau in Deggendorf. Demling, F, 2014: Versuch „Urban Gardening“ mit extensiven Dachbegrünungen, LWG, Jahresbericht Abteilung Landespflege. Demling, F., 2015: Alles Gute kommt von oben – Gemüse vom Extensivdach, Tagungsband Landespflegetage. Demling, F., 2015: Gemüse auf dem Extensivdach, Tagungsband zur DGG-Jahrestagung in der BHGL-Schriftenreihe. Demling, F., 2015: Edigble light weighted green roofs, Tagungsband der European Green Infrastructure Conference. Demling, F., 2015: Retrofitting large sized industrial lightweight roofs into urban farming production sites, Poster, European Green Infrastructure Conference, Wien. Demling, F.; 2014: Gemüse als extensive Dachbegrünung Internetpräsenz, URL: http://www.lwg.bayern.de/landespflege/bauwerksbegruenung/47304/ Seite | 119 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Demling, F., 2015: Forschungsprojekt „Urban Gardening: Gemüse vom Dach“, Intermetpräsent, URL: http://www.lwg.bayern.de/landespflege/urbanes_gruen/085340/index.php Eppel, J., 2015: Wie wird das Dach überhaupt grün? , Poster zur Ausstellung am Tag der offenen Tür der LWG Veitshöchheim. Kendzia, N., 2015:Wie wird das Gemüse bewässert? , Poster zur Ausstellung am Tag der offenen Tür der LWG Veitshöchheim. 5.3. Ausstellungen Ausstellungsbeitrag „Urban Gardening“ und Gemüse vom Dach auf der Landesgartenschau in Deggendorf (04.-09.06.2014) Ausstellungsbeitrag am Tag der offenen Tür 2015 der LWG Veitshöchheim (19.07.2015) Ausstellungsbeitrag beim Tag der offenen Tür 2015 der LWG in Bamberg Ausstellungsbeitrag der Abteilung Landespflege, LWG zur GaLaBau-Messe, Nürnberg, 2014 5.4. Presse, Rundfunk, Fernsehen Maser-Plag, M., 2015: Ganzjährige Ernte vom Gemüse-Dach – mehr als Schnittlauch und Salat, Pressemitteilung. Bayerischer Rundfunkt, 2014: Urban Gardening- Gemüse auf dem Dach, Fernsehbeitrag, Sendung „Frankenschau aktuell“, Bayerisches Fernsehen am 29.07.2014. Bayerischer Rundfunkt, 2014: Dachgemüse – Gemüseanbau auf dem Dach, Fernsehbeitrag, Sendung „Unser Land“, Bayerisches Fernsehen am 01.08.2014. Bayerischer Rundfunk, 2015: Gemüse vom Dach, Radiobeitrag im Bayerischen Rundfunk am 12.05.2015. Bayerischer Rundfunkt, 2015: Rooftop Farming, Radiobeitrag im „Notizbuch“ bei Bayern 2 am 21.05.2015 Antenne Bayern, 2016 Gemüse vom Dach, Radiobeitrag am 08. und 10. Januar 2016 Seite | 120 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 6. Literatur [1] Optigrün, Bildquellen, URL: http://www.optigruen.de/referenzen/. [2] Weitere Sachverhaltsermittlung bei Überschreitung von Prüfwerten nach der BBodSchV für die Wirkungspfade Boden-Mensch und Boden-Nutzpflanze, LANUV-Arbeitsblatt 22, Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen, Recklinghausen 2014. [3] Bundesbodenschutzgesetz, Anhang 2, URL: https://www.gesetze-iminternet.de/bbodschv/anhang_2.html] [4] Luftbildaufnahmen der Google-Maps, URL: maps.google.de. [5] Wetterstation der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft am Standort Veitshöchheim, URL: http://www.lfl-design3.bayern.de/agm/lflinclude.php?url=/agm/auswahl.php?statnr=96. [6] H. D. Hartmann, E. Pfülb, K. H. Zengerle: Wasserverbrauch und Bewässerung von Gemüse, Geisenheimer Berichte, Band 44, 2000. [7] Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft: Anbau von Gewächshausgemüse – Hinweise zum umweltgerechten Anbau, Dresden, 2004, S. 119. [8] Leinfelder, J. und Röber, R., 1998: Geschlossene Systeme zur Bewässerung und Düngung bei Schnittlblumen. In: Molitor, H. D. und Jennerich, L. (Hrsg.): Geschlossene Bewässerungsverfahren. 2. Auflage, B. Thalacker Verlag, Braunschweig.) [9] Ertragslage Garten- und Weinbau 2015 Datenanalysen, Statistisches Bundesamt, BMEL, URL: http://www.bmelv-statistik.de/fileadmin/user_upload/monatsberichte/GBB-2000000-2015.pdf [10] Internetseite zur Mischkultur bei Stadtgemüse, URL: http://www.stadt-gemuese.de/diemischkultur-ein-anbauprinzip-f%C3%BCr-gem%C3%BCse-nach-dem-vorbild-der-natur. [11] Internetseite zur Mischkultur im Kleingarten, URL: http://www.kleingaertnerin.de/mischkultur.html. Seite | 121 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 7. Zusammenarbeit Rijk Zwaan Welver GmbH, Werler Straße 1, D-59514, Welver: Bereitstellung von Saatgut für den Vergleich von Kopfsalaten auf dem Dach. Technische Universität Berlin, Praktikantin Carina Nemetschke, Masterstudentin Technischer Umweltschutz: Unterstützung beim Vergleich von Dachsubstraten und deren Eigenschaften. Vertiko GmbH, Ringstraße 22, D-79199 Kirchzarten: Bereitstellung eines Living WallModuls für Versuche. Wolf-Gartenbau, Am Opelprüffeld 1, D-63110 Rodgau: Bereitstellung eines LivingWall-Moduls (Hersteller Humko) für Versuche. Seite | 122 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung 8. Anhang Anhang 1: Substratkisten mit Feldsalat und Winterrettich im Vorversuch Extensiv-Einschichtsubstrat Typ Mleicht (Optigrün) mit Feldsalat und Winterrettich Substrat Vulkamineral 0/12 (Vulkatec) mit Feldsalat und Winterrettich Sedumteppich (Zinco) mit Feldsalat und Winterrettich Merschichtsubstrat Typ E-leicht (Optigrün) mit Feldsalat und Winterrettich Substrat Vulkaplus extensiv 0/12 (Vulkamineral) mit Feldsalat und Winterrettich Substrat Steinrosenflor (Zinco) mit Feldsalat und Winterrettich Substrat Lavendelheide (Zinco) mit Feldsalat und Winterrettich Substrat Dachgarten (Zinco) mit Feldsalat und Winterrettich Substrat Dachgarten extensiv (Patzer) mit Feldsalat und Winterrettich Seite | 123 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 2: Alle Gemüsekulturen im Dachmodellversuch nach Varianten mit Angaben zur Anlage Var. Fam. Kultur Zeit Jahr Anzucht Abstand In der Reihe Abstand zwischen Reihen Anzahl /Reihe 1 1 1 1 1 2 1 5 8 3 Herbst Herbst Sommer Sommer Sommer 2014 2014 2014 2014 2015 gepflanzt gepflanzt gepflanzt gepflanzt gepflanzt 40 40 10 12 50 30 30 30 30 30 6 6 25 20 5 1 2 Herbst 2015 gepflanzt - 30 - 1 1 Herbst 2015 gesät - 30 - 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 9 4 9 4 8 4 1 2 1 Sommer Herbst Sommer Sommer Herbst Ab Sommer Ab Sommer Herbst Sommer Sommer Sommer 2015 2015 2014 2014 2014 2014 2014 2015 2015 2015 2015 gepflanzt gesät gepflanzt gepflanzt gepflanzt gepflanzt gepflanzt gesät Saatband gepflanzt gesät 30 10 15 10 50 10 10 20 2 30 - 30 30 30 30 30 30 30 30 15 30 30 7 25 17 25 4 25 25 12 125 7 - 2 2 Sommer 2015 gepflanzt 20 30 12 2 8 Herbst 2015 gesät 15 30 15 3 3 3 3 3 3 6 9 4 5 1 3 Sommer Sommer Frühjahr Frühjahr Herbst Sommer 2014 2014 2014 2014 2014 2015 gesät gepflanzt Saatband Saatband gesät gepflanzt 25 15 2 2 10 50 30 30 15 15 15 30 9 15 125 125 25 5 3 2 Herbst 2015 gesät - 30 - 3 1 Herbst 2015 gesät - 30 - 3 3 4 4 4 4 2 1 2 2 3 1 Sommer Herbst Herbst Frühjahr Sommer Frühjahr 2015 2015 2014 2014 2014 2015 gepflanzt gesät gesät gepflanzt gepflanzt gesät 30 10 2 30 50 - 30 30 30 30 30 30 7 25 125 8 5 - 4 3 Sommer 2015 gepflanzt 50 50 3,5 5 5 5 6 6 6 6 6 1 10 2 1 7 2 1 5 Sommer Ab Sommer Frühjahr Frühjahr Sommer Sommer Herbst Herbst 2014 2014 2014 2014 2014 2015 2015 2015 gepflanzt gepflanzt gepflanzt gepflanzt gepflanzt gepflanzt gesät gesät 40 40 15 25 75 30 - 30 50 30 30 50 30 30 30 6 6 15 9 2,5 8 - 6 8 Endivie Grünkohl Rote Bete Zwiebel Paprika Radicchio, Zicchorie, Feldsalat Radieschen, Rettich Romana Winterrettich Basilikum Dill Majoran Petersilie Schnittlauch Fenchel Radieschen Romana Rucola Salanova, Eichblatt Winterheckzwiebel Bohnen Bohnenkraut Radies Spinat Winterrettich Paprika Radicchio, Zicchorie, Feldsalat Radieschen, Rettich Romana Winterrettich Feldsalat Kopfsalat Paprika Rucola Tomate, Andenbeere Brokkoli Erdbeere Schnittsalat Kohlrabi Zucchini Kopfsalat Radieschen Spinat Winterheckzwiebel Frühjahr 2015 gesät 15 30 15 Seite | 124 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 3:Termine des Dachmodellversuchs zur Düngung, Kultur und Ernte Var. Kultur Beginn Düngung Beginn Ernte Beginn Ernte Ende 1 Endivie 13.08.2014 14.08.2014 05.11.2014 19.11.2014 1 Grünkohl 13.08.2014 14.08.2014 11.12.2014 13.02.2015 1 Rote Bete 25.04.2014 24.04.2014 07.08.2014 -einmal 1 Zwiebel 25.04.2014 24.04.2014 12.08.2014 -einmal 2 Basilikum 20.05.2014 20.05.2014 18.06.2014 07.08.2014 2 Dill 25.04.2014 24.04.2014 12.06.2014 -einmal 2 Majoran 13.08.2014 - - - 2 Petersilie 25.04.2014 24.04.2014 07.08.2014 -einmal 2 Schnitt-lauch 25.04.2014 24.04.2014 18.06.2014 07.08.2014 3 Bohnen 20.05.2014 30.05.2014 18.07.2014 23.07.2014 3 Bohnenkraut 20.05.2014 20.05.2014 18.07.2014 23.07.2014 3 Radies 02.04.2014 27.03.2014 08.05.2014 12.05.2014 3 Spinat 02.04.2014 27.03.2014 20.05.2014 -einmal 3 Winter-rettich 13.08.2014 29.09.2014 11.12.2014 -einmal 4 Feldsalat 10.10.2014 - - - 4 Kopfsalat 27.03.2014 27.03.2014 08.05.2014 20.05.2014 4 Paprika 27.05.2014 27.05.2014 16.07.2014 weitere 5 Brokkoli 27.05.2014 27.05.2014 21.07.2014 07.08.2014 5 Erdbeere 13.08.2014 18.03.2015 21.05.2015 02.10.2015 5 Schnittsalat 27.03.2014 27.03.2014 23.04.2014 12.05.2014 6 Kohlrabi 27.03.2014 27.03.2014 12.05.2014 20.05.2014 6 Zucchini 27.05.2014 21.05.2014 17.06.2014 19.08.2014 1 Paprika 16.06.2015 19.06.2015 24.07.2015 19.10.2015 1 Radicchio, Zicchorie, Feldsalat 30.10.2015 11.09.2015 fehlt 1 Radieschen, Rettich 30.10.2015 11.09.2015 18.09.2015 25.09.2015 1 Romana 16.06.2015 19.06.2015 24.07.2015 18.08.2015 1 Winterrettich 30.10.2015 11.09.2015 fehlt fehlt 2 Fenchel 30.10.2015 11.09.2015 fehlt 2 Radies-chen 09.03.2015 21.04.2015 22.05.2014 einmal 2 Romana 16.06.2015 19.06.2015 24.07.2015 18.08.2015 2 Rucola 18.03.2015 - - - 2 Salanova, Eichblatt 16.06.2015 19.06.2015 11.08.2015 einmal 2 Winterheck-zwiebel 30.10.2015 11.09.2015 - - 3 Paprika 16.06.2015 19.06.2015 24.07.2015 19.10.2015 3 Radicchio, Zicchorie, Feldsalat 30.10.2015 11.09.2015 fehlt 3 Radieschen, Rettich 30.10.2015 11.09.2015 18.09.2015 25.09.2015 3 Romana 16.06.2015 19.06.2015 24.07.2015 18.08.2015 3 Winterrettich 30.10.2015 11.09.2015 fehlt 4 Rucola 09.03.2015 - - - 4 Tomate 03.06.2015 03.06.2015 24.07.2015 19.10.2015 4 Andenbeere 01.07.2015 24.07.2015 - 19.10.2015 6 Kopfsalat 01.07.2015 09.07.2015 11.09.2015 29.09.2015 6 Radieschen 30.10.2015 - 18.09.2015 25.09.2015 6 Spinat 30.10.2015 - fehlt 6 Winterheck-zwiebel 24.04.2015 - - - Seite | 125 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 4: Temperaturverlauf aller Sensoren auf den Dachmodellen im Vergleich zur Klimastation am Standort Veitshöchheim (hellrot) Seite | 126 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 5: Düngungsverlauf auf dem Versuchsdach Datum Dünger Variante Kultur Düngemenge in g/Reihe (2,90 lfdm, entspricht ca 1 m²) 27.03.2014 ENTEC 26 Var. 3 Radieschen 8 27.03.2014 ENTEC 26 Var. 3 Spinat 16 27.03.2014 ENTEC 26 Var. 4 Kopfsalat 28 27.03.2014 ENTEC 26 Var. 5 Babyleaf-Salat 16 27.03.2014 ENTEC 26 Var. 6 Kohlrabi 38 24.04.2014 ENTEC 26 Var. 3 Radieschen 5 24.04.2014 ENTEC 26 Var. 3 Spinat 10 24.04.2014 ENTEC 26 Var. 4 Kopfsalat 15 24.04.2014 ENTEC 26 Var. 5 Babyleaf-Salat 15 24.04.2014 ENTEC 26 Var. 6 Kohlrabi 25 24.04.2014 ENTEC 26 Var. 2 Dill 20 24.04.2014 ENTEC 26 Var. 2 Schnittlauch, Petersilie 35 24.04.2014 ENTEC 26 Var. 1 Rote Bete 40 24.04.2014 ENTEC 26 Var. 1 Zwiebeln 20 20.05.2014 ENTEC 26 Var. 2 Basilikum 10 20.05.2014 ENTEC 26 Var. 3 Bohnenkraut 10 21.05.2014 ENTEC 26 Var. 6 Zucchini 35 27.05.2014 ENTEC 26 Var. 4 Paprika 20 27.05.2014 ENTEC 26 Var. 5 Broccoli 35 30.05.2014 ENTEC 26 Var. 3 Buschbohnen 10 30.05.2014 ENTEC 26 Var. 1 Rote Bete 5 18.06.2014 Vinasse Var. 6 Zucchini 100 ml/Parzelle 18.06.2014 Vinasse Var. 4 Paprika 100 ml/Parzelle 18.06.2014 Vinasse Var. 5 Broccoli 100 ml/Parzelle 24.06.2014 ENTEC 26 Var. 3 Buschbohnen 10 03.07.2014 Vinasse Var. 6 Zucchini 100 ml/Parzelle 14.08.2014 ENTEC 26 Var. 1 Grünkohl 10 14.08.2014 ENTEC 26 Var. 1 Endivie 10 29.09.2014 ENTEC 26 Var. 1 Grünkohl 10 29.09.2014 ENTEC 26 Var. 1 Endivie 10 29.09.2014 ENTEC 26 Var. 3 Winterrettich 5 18.03.2015 TripleSuperPhosphat Var. 4 Feldsalat 1 18.03.2015 TripleSuperPhosphat Var. 2 Schnittlauch 5 18.03.2015 ENTEC 26 Var. 5 Erdbeere 5 18.03.2015 ENTEC 26 Var. 2 Schnittlauch 10 21.04.2015 TripleSuperPhosphat Var. 2 Radieschen 2,5 21.04.2015 ENTEC 26 Var. 2 Radieschen 17 04.05.2015 ENTEC 26 Var. 2 Radieschen 10 Seite | 127 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Datum Dünger Variante Kultur Düngemenge in g/Reihe (2,90 lfdm, entspricht ca 1 m²) 03.06.2015 ENTEC 26 Var. 4 Buschtomaten 10 19.06.2015 Gärtners Rasenfreude Var. 1 2xRomana-Salat, 2xPaprika 27,8 19.06.2015 Gärtners Rasenfreude Var. 2 2xRomana-Salat, Schnittlauch, Batavia-Salate 27,8 19.06.2015 Gärtners Rasenfreude Var. 3 2xRomana-Salat, 2xPaprika 27,8 07.07.2015 ENTEC 26 Var. 2 Schnittlauch 10 09.07.2015 ENTEC 26 Var. 6 Kopfsalat 2,5 16.07.2015 ENTEC 26 Var. 1 Paprika 2x, Romana 2x 15 30 16.07.2015 ENTEC 26 Var. 2 Schnittlauch, Batavia/EichblattSalate, Romana-Salate 16.07.2015 ENTEC 26 Var. 3 Paprika 2x, Romana 2x 30 22.07.2015 ASS Var. 1 Paprika 2x, Romana 2x 7,5 24.07.2015 ASS Var. 1 Paprika 2x, Romana 2x 7,5 24.07.2015 ASS Var. 4 2xBuschtomaten, 1xAndenbeere 7,5 24.07.2015 ASS Var. 6 Kopfsalat 7,5 18.08.2015 ASS Var. 1 Paprika 2x 7,5 18.08.2015 ENTEC 26 Var. 2 1 Reihe Schnittlauch 4 18.08.2015 ENTEC 26 Var. 3 Paprika 2x 30 18.08.2015 ASS Var. 4 Tomate 2x, 1x Andenbeere 10 18.08.2015 ASS Var. 6 Kopfsalat 4 Reihen 7,5 7,5 20.08.2015 ASS Var. 1 Paprika 2x, Ausgesätes(Salate, Winterrettich) 27.08.2015 ASS Var. 1 Paprika 2x, Ausgesätes(Salate, Winterrettich) 7,5 27.08.2015 ASS Var. 4 Tomate 2x, 1x Andenbeere 7,5 27.08.2015 ASS Var. 6 Kopfsalat 4 Reihen 7,5 03.09.2015 ASS Var. 1 Paprika 2x, Ausgesätes(Salate, Winterrettich) 7,5 03.09.2015 ASS Var. 4 Tomate 2x, 1x Andenbeere 7,5 03.09.2015 ASS Var. 6 Kopfsalat 4 Reihen 7,5 10.09.2015 ASS Var. 1 Paprika 2x, Ausgesätes(Salate, Winterrettich) 7,5 10.09.2015 ASS Var. 4 Tomate 2x, 1x Andenbeere 7,5 11.09.2015 ENTEC 26 Var. 2 Schnittlauch, Salate, Ansaaten( Radies, Rüben, Fenchel, usw.) 30 11.09.2015 ENTEC 26 Var. 3 Ansaaten (Salate, Winterrettich, Radies usw.) 7,5 17.09.2015 ASS Var. 1 Paprika 2x, Ausgesätes(Salate, Winterrettich) 7,5 17.09.2015 ASS Var. 4 Tomate 2x, 1x Andenbeere 7,5 25.09.2015 ASS Var. 1 Paprika 2x, Ausgesätes(Salate, Winterrettich) 7,5 30.09.2015 ASS Var. 1 Paprika 2x, Ausgesätes(Salate, Winterrettich) 30 02.10.2015 ENTEC 26 Var. 2 Schnittlauch 30 02.10.2015 ENTEC 26 Var. 2 Fenchel 30 10.10.2015 ASS Var. 1 Paprika 2x, Ausgesätes(Salate, Winterrettich) 30 Seite | 128 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 6: Bewässerungsverlauf auf dem Versuchsdach Datum Kultur Art 25.03.2014 Alle TS 28.03.2014 Kopfsalat, BabyLeaf, Kohlrabi, Fenchel, Feldsalat, Rucola TS+peHa 29.03.2014 Dauer AKmin Menge in l Fläche in m² peHa 31.03.2014 Alle TS 60 min 21.05.2014 Alle TS 60 min 21.05.2014 Buschbohnen Pe Ha 08.08.2014 Alle TS+peHa 30 min 50 l 22.08.2014 Alle TS+peHa 30 min 10 l 29.09.2014 Alle peHa 23.03.2015 Bohne per Hand 3 5 4 26.03.2015 Spinat per Hand 3 5 4 07.04.2015 Spinat per Hand 3 15 4 07.04.2015 Bohne per Hand 3 5 4 10.04.2015 alle per Hand 10 l /m² 12.04.2015 alle per Hand 10 l /m² 15.04.2015 Spinat per Hand 5 4 15.04.2015 Bohne per Hand 5 4 16.04.2015 Spinat per Hand 5 16.04.2015 Bohne per Hand 5 19.04.2015 Spinat per Hand 5 4 19.04.2015 Bohne per Hand 5 4 20.04.2015 Alle TS 10 min 21.04.2015 Spinat per Hand 1 min 21.04.2015 alle TS 30 min 22.04.2015 alle TS 60 min 23.04.2015 alle TS 45 min 24.04.2015 alle TS 10 min 30.04.2015 alle TS 30 min 01.05.2015 alle Ts 20 min 06.05.2015 alle TS 20 min 08.05.2015 alle TS 45 min 11.05.2015 Alle TS 60 min 12.05.2015 alle TS 75 min 13.05.2015 alle TS 75 min 15.05.2015 alle TS 30 min 18.05.2015 alle TS 75 min 19.05.2015 alle TS 75 min 20.05.2015 alle TS 75 min 21.05.2015 alle TS 75 min 22.05.2015 alle TS 15 min 28.05.2015 alle TS 75 min 29.05.2015 alle TS 30 min 01.06.2015 alle TS 75 min 02.06.2015 alle TS 70 min 03.06.2015 alle TS 40 min 05.06.2015 alle TS 105 min 06.06.2015 alle TS 105 min 09.06.2015 alle TS 45 min 10.06.2015 Kopfsalat per Hand 5 12.06.2015 Kopfsalat Micro 10 min 13.06.2015 Kopfsalat Micro 15 min 15.06.2015 Kopfsalat Micro 15 min 16.06.2015 Kopfsalat Micro 15 min 21.07.2015 Thymian/Erdbeere TS 10 22.07.2015 Thymian/Erdbeere TS 3 24.07.2015 Thymian/Erdbeere TS+peHa 20 03.08.2015 Thymian/Erdbeere TS 20 06.08.2015 Thymian/Erdbeere TS 20 04.09.2015 Thymian/Erdbeere TS 15 min 10 l 5 40 10 Seite | 129 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 7: Stickstoffgehalte von Gemüsekulturen auf dem Dach im Vergleich zu Erfahrungswerten aus dem Gemüsebau Seite | 130 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 8: Phosphorgehalte von Gemüsekulturen auf dem Dach im Vergleich zu Erfahrungswerten aus dem Gemüsebau Seite | 131 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 9: Kaliumgehalte von Gemüsekulturen auf dem Dach im Vergleich zu Erfahrungswerten aus dem Gemüsebau Seite | 132 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 10: Magnesiumgehalte von Gemüsekulturen auf dem Dach im Vergleich zu Erfahrungswerten aus dem Gemüsebau Seite | 133 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 11: Calciumgehalte von Gemüsekulturen auf dem Dach im Vergleich zu Erfahrungswerten aus dem Gemüsebau Seite | 134 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 12: Zinkgehalte von Gemüsekulturen auf dem Dach im Vergleich zu Erfahrungswerten aus dem Gemüsebau Seite | 135 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 13: Zusatzbewässerungsversorgung im Randbereich auf dem Versuchsdach im Sommer 2015 Datum Dauer AKmin Menge in L 24.03.2015 5 20 26.03.2015 3 10 07.04.2015 1 2,5 15.04.2015 5 16.04.2015 5 19.04.2015 5 20.04.2015 2 10 21.04.2015 1 5 22.04.2015 2 20 23.04.2015 10 24.04.2015 10 30.04.2015 2 20 06.05.2015 1 4 08.05.2015 1 10 11.05.2015 1 10 12.05.2015 1 10 13.05.2015 3 20 15.05.2015 1 10 18.05.2015 2 20 19.05.2015 2 20 20.05.2015 2 10 28.05.2015 1 5 05.06.2015 2 10 06.06.2015 2 10 09.06.2015 1 10 21.07.2015 1 10 22.07.2015 1 10 24.07.2015 1 10 03.08.2015 2 20 05.08.2015 1 10 06.08.2015 1 20 Seite | 136 Urban Gardening mit Dach- und Fassadenbegrünung Anhang 14: Bewässerungsgaben bei den essbaren Mischansaaten im Versuchsverlauf Datum Micro-Sprinkler Dauer in min Tropfschlauch Dauer in min Per Hand zuätzlich in l 01.07.2015 02.07.2015 3 5 l/Parz. 03.07.2015 5 2 l/Parz. 06.07.2015 3 30 l insg. 07.07.2015 3 30 l insg. 10.07.2015 3 20 l 14.07.2015 3 40 l 16.07.2015 5 20 17.07.2015 5 2 21.07.2015 5 30 22.07.2015 4 30 24.07.2015 4 30 25.07.2015 4 30 26.07.2015 4 30 27.07.2015 4 30 28.07.2015 4 30 29.07.2015 4 30 30.07.2015 4 30 31.07.2015 4 30 01.08.2015 4 30 02.08.2015 4 30 03.08.2015 5 30 04.08.2015 2 25 06.08.2015 10 20 08.08.2015 10 12.08.2015 3 14.08.2015 - 04.09.2015 5 20 60 (ca. 3 l/Parz.) 45 10.09.2015 20 11.09.2015 20 25.09.2015 10 28.09.2015 30 30.09.2015 60 02.10.2015 70 09.10.2015 12.10.2015 10 l/Parz. 4 l/Parz . (nur GemüseMischung M1) 40 Seite | 137