Gründach bremst Starkregen – im Versuch sinkt die Abflussspitze um 90 Prozent

Wenn bei einem heftigen Gewitter innerhalb weniger Minuten große Regenmengen auf Hausdächer prasseln, wird das Wasser zum Problem. Über Dachrinnen und Fallrohre gelangt es in die Kanalisation, die bei Starkregen schnell an ihre Grenzen stoßen kann. Ein Gründach könnte diese Belastung erheblich verringern. In einem Leipziger Versuch sank die Abflussspitze um rund 90 Prozent. Das Wasser erreichte den Ablauf zudem etwa 20 Minuten später als bei einem herkömmlichen Dach.

Wissenschaftler der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) und weitere Projektpartner untersuchten dafür zehn unterschiedliche Dachaufbauten in 222 künstlichen Beregnungsversuchen. Besonders zuverlässig funktionierte ein intensiv begrüntes Dach mit 30 Zentimetern Substrat und einer Drossel, die den Wasserabfluss begrenzt. In allen neun untersuchten Starkregenszenarien verringerte dieses System die Abflussspitze um mindestens 80 Prozent. Entscheidend ist dabei die Geschwindigkeit des Abflusses: Die Werte beschreiben, wie stark der höchste Wasserabfluss sinkt, nicht wie viel Regenwasser dauerhaft auf dem Dach bleibt.

In Leipzig testen Wissenschaftler Gründächer mit extremem Starkregen

Zwischen Juni und September 2025 ließen die Leipziger Wasserwerke eine eigens entwickelte Beregnungsanlage auf die Testdächer niederregnen. Neben den acht begrünten Systemen standen ein Kiesdach und ein gewöhnliches Dach ohne Begrünung zum Vergleich bereit. Die künstlichen Niederschläge reichten von häufigeren Regenfällen bis zu extremen Ereignissen, die statistisch nur einmal in 100 Jahren auftreten.

Entscheidend war auch, wie feucht die Dächer bereits vor dem nächsten Regenguss waren. Deshalb variierten die Wissenschaftler die Zeit zwischen der Vorsättigung und dem Test. Je nach Versuch betrug sie eine, vier oder 72 Stunden. Sensoren registrierten dabei die Wassermengen, die auf die Dächer trafen und anschließend wieder abflossen.

Ein Gründach dämpft die Abflussspitze sogar um 98,7 Prozent

Unter besonders günstigen Bedingungen erreichte ein anderes Gründach eine Abflussdämpfung von 98,7 Prozent. Dieser hohe Wert trat bei einem statistisch einjährlichen Regenereignis auf. Vor dem Versuch hatte das Dach zudem mehr Zeit, gespeichertes Wasser wieder abzugeben.

Wie gut ein Gründach bei Starkregen funktioniert, hängt vor allem von drei Eigenschaften ab:

Substrattiefe: Dickere Schichten können mehr Wasser aufnehmen. Besonders hohe Rückhaltewerte erzielten Dächer mit mindestens zehn Zentimetern Substrat.
Drainage und Drosselung: Der Aufbau der Entwässerung entscheidet mit darüber, wie schnell gespeichertes Wasser wieder abfließt.
Vorherige Niederschläge: Bereits durchnässte Dachschichten besitzen weniger freie Speicherkapazität. Bei mehreren Regengüssen hintereinander kann die Rückhaltewirkung deshalb abnehmen.

Selbst ein extensiv begrüntes Dach mit nur sechs Zentimetern Substrat verringerte die Abflussspitze. Allerdings schwankte seine Leistung je nach Regenintensität und vorheriger Durchfeuchtung erheblich.

Kanalnetzmodelle überschätzen den Wasserabfluss teilweise achtfach

Für die Kanalisation ist entscheidend, wie viel Wasser innerhalb kurzer Zeit zusammenkommt. Bei den untersuchten Gründächern überschätzten herkömmliche Berechnungsmodelle den tatsächlichen Abfluss in einzelnen Fällen um bis zu das Achtfache. Die Modelle berücksichtigten die unterschiedlichen Dachaufbauten und ihre Speicherfähigkeit bislang nur vereinfacht.

Die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig entwickelte deshalb ein verbessertes Berechnungsverfahren. Es berücksichtigt, wie viel Wasser ein Dach speichert, wie schnell es abfließt und welcher Anteil verdunstet. Bei den meisten untersuchten extensiven Gründächern stimmten Simulation und Messwerte gut bis sehr gut überein.

© Leipziger Gruppe In Leipzig-Leutzsch mussten zehn unterschiedlich aufgebaute Dächer insgesamt 222 künstliche Starkregenversuche überstehen. Die Anlage auf dem BDZ-Gelände lieferte Messdaten darüber, wie schnell Regenwasser von den einzelnen Dachflächen abfließt. © Leipziger Gruppe

Pflanzen geben bis zu 82 Prozent des Niederschlags an die Luft ab

Ein Gründach kann Regenwasser auch über längere Zeiträume dem direkten Abfluss entziehen. Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung berechnete den Wasserhaushalt zweier ausgewählter Dachtypen anhand von Wetterdaten aus den Jahren 2015 bis 2024. Dabei entfielen 75 beziehungsweise 82 Prozent des Niederschlags auf die Verdunstung über Substrat und Pflanzen.

Diese Werte beschreiben den langfristigen Wasserhaushalt und nicht den Rückhalt während eines einzelnen Starkregens. Das gespeicherte Wasser verdunstet direkt aus dem Substrat oder gelangt über die Pflanzen zurück in die Atmosphäre. Dadurch werden die Speicherschichten wieder aufnahmefähig.

Für die Entwässerung von Städten ergeben sich daraus unterschiedliche Anforderungen. Entscheidend sind unter anderem:

Die Belastung der Kanalisation: Gedrosselte Dachabläufe können verhindern, dass große Wassermengen gleichzeitig in die Kanalisation gelangen.
Die Tragfähigkeit der Gebäude: Dickere Substratschichten erhöhen die Speicherkapazität, bringen aber zusätzliches Gewicht auf das Dach.
Die Abstände zwischen Regenfällen: Bei kurzen Trockenphasen bleibt weniger Zeit, damit gespeichertes Wasser verdunstet oder abfließt.

Städte können Gründächer gezielter gegen Starkregen einsetzen

„Gründächer können damit ein wichtiger Baustein einer klimaangepassten Stadtentwicklung sein“, erklärt Ulrich Meyer, Geschäftsführer der Leipziger Wasserwerke, in der Projektmitteilung. Welches System infrage kommt, hängt unter anderem von den baulichen Voraussetzungen und den Anforderungen an die Entwässerung ab.

Das Bildungs- und Demonstrationszentrum Dezentrale Infrastruktur hat einen Handlungsleitfaden für Kommunen und Planungsbüros erstellt. Er vergleicht die untersuchten Dachtypen anhand ihrer Speicherfähigkeit, der Abflussdämpfung und der zeitlichen Verzögerung. Die Angaben sollen beispielsweise bei der Planung neuer Wohngebiete und der Sanierung bestehender Entwässerungsanlagen helfen.

Kurz zusammengefasst:

Gründächer können die Kanalisation bei Starkregen erheblich entlasten: In einem Leipziger Versuch verringerte ein begrüntes Dach den höchsten Wasserabfluss um rund 90 Prozent und verzögerte ihn um etwa 20 Minuten.
Der Dachaufbau entscheidet über die Wirkung: Dickere Substratschichten speichern mehr Regenwasser, während eine Drossel dafür sorgt, dass es langsamer abfließt.
Auch einfache Gründächer helfen: Selbst dünn begrünte Dächer bremsen den Wasserabfluss, allerdings hängt ihre Leistung davon ab, wie stark sie vor dem nächsten Regen bereits durchfeuchtet sind.

Übrigens: Auch Hausfassaden können Regenwasser auffangen. Die an der Universität Stuttgart entwickelte HydroSKIN-Technik speichert Wasser bei Regen und nutzt es anschließend zur Kühlung von Gebäuden. Mehr dazu in unserem Artikel über die neuartige Fassade.