GLASGrün Regulation of Climate, Energy Demand, and Well-being in Glass Structures through Building-integrated Vertical Greenery - Raw Data Outdoor

Initial Situation, Challenges, and Motivation Modern architecture extensively incorporates glass in the construction sector, particularly in commercial buildings. Large-scale glass structures are widely regarded as architectural highlights but represent urban spaces with significant challenges. Glass significantly influences the outdoor microclimate: the concentration of solar radiation and high ambient temperatures impact the urban climate. The green retrofit of glass facades has so far posed a gap in building greening due to various challenges: simple systems fail due to the lack of attachment of plant climbing organs to glass surfaces. Climbing aids for planter-based greenery and hanging installations are generally not an option for structural reasons and, like facade-bound systems, cannot be integrated retrospectively. Appropriate distances must be provided between greenery and glass façades for maintenance purposes. Objectives and Innovation GLASGrün aimed to develop, implement, test, and monitor vertical greening options for green retrofit as external shaders on large, glazed facades of commercial buildings and inner-city commercial spaces using deciduous plants. The project sought to address both vegetation-related and structural challenges and to develop transferable standard solutions. In addition to assessing performance and effectiveness, the goal was to gain insights into the microclimatic effects of the greening systems. Methodology Extensive site assessments and spatial-structural analyses, including legal and structural framework conditions, were conducted to prepare for implementation. Two demonstration sites were selected for comprehensive outdoor monitoring programs: in addition to stationary permanent measurements of microclimatic parameters, manual measurement campaigns were carried out, and plant growth parameters were recorded up to the third year of implementation. Outdoor monitoring included continuous measurements of surface temperatures on the glass facades, air temperatures in the vicinity of the facades, and relative humidity. Additionally, the influence of greenery on wind patterns and the reduction of solar radiation intensity were analysed. The collected data was used to derive efficiency parameters of the greening measures in terms of microclimatic improvement. Results Two demonstration projects were implemented for green retrofit: At an MPREIS-Baguette store in SÖLL | TIROL, 176 m² of ground-based greenery at ground floor level were installed using two different systems and planted with four climbing plant species. In KREUZGASSE | VIENNA, a planter-based variation was implemented at an office building reaching up to the second storey (77,5 m²) and requiring modifications to the sidewalk sealing. By the third year, in SÖLL | TIROL, coverage rates of the target surfaces reached over 90 %, reducing the transmission of incoming solar radiation to just 10 %. Bioshading factors (Fbs) for the four tested climbing plant species were determined over the course of the year. Solar heat gains were significantly reduced, leading to a measurable decrease in facade and air temperatures in the immediate surroundings of the building Conclusions and Outlook The success of the GLASGrün greening and shading systems exceeded expectations as early as the second year at ground floor level. The developed and tested systems provide viable solutions for green shading retrofits on glass surfaces and are also transferable to new construction projects and other locations. Novel key figures on greening and shading performance have been established, and the reduction of solar heat gains through green structures has been confirmed. These values can serve as useful indicators in calculations and models, be incorporated into energy performance certificates, and are relevant for future planning. This publication provides the respective outdoor data generated at the GLASGrün-location in SÖLL | Tirol (A) and KREUZGASSE | WIEN (A) as open data source.Publications in the framework of the GLASGrün Project: Stangl R., Briefer A., Poiss, M., Wultsch T., Scharf B., Pitha U., Smetschka B., Haas B., Bintinger R., Lipp B., Wagner S., Huber G., Maus K, Formanek S. (2025): GLASGrün Regulierung von Klima, Energiebedarf und Wohlbefinden in GLASverbauten durch bautechnisch integriertes, vertikales GRÜN. GLASGrün Projektbericht im Rahmen des Programms Stadt der Zukunft. Berichte aus Energie und Umweltforschung: 60a/2025. Briefer A., Poiss, M., Wultsch T., Scharf B., Pitha U., Smetschka B., Haas B., Bintinger R., Lipp B., Wagner S., Huber G., Maus K, Formanek S., Stangl R. (2025): GLASGrün-Leitfaden und Variantenkatalog zum wirksamen Einsatz von Vertikalbegrünungen bei Gebäuden mit Glasflächen. Projekt GLASGrün. Projektbericht im Rahmen des Programms Stadt der Zukunft. Berichte aus Energie und Umweltforschung; 60b/2025. Poiss, M., Briefer A., Wultsch T., Scharf B., Pitha U., Stangl R. (2025): GLASGrün-Pflegeleitfaden zum wirksamen Einsatz von Vertikalbegrünungen bei Gebäuden mit Glasflächen. Projekt GLASGrün. Projektbericht im Rahmen des Programms Stadt der Zukunft. Berichte aus Energie und Umweltforschung; 60c/2025. Poiss, M., Briefer, A., Scharf, B., Spörl, P.,Stangl, R, (2025) Vertical greenery as natural shading of glass facades: Bioshading coefficients for 4 climbing plant species for assessment of shading performance, Building and Environment, Volume 283, 2025, ISSN 0360-1323, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2025.113399. **GERMAN VERSION** Ausgangssituation, Problematik und Motivation Die moderne Architektur setzt Glas im Gebäudesektor vielfältig ein, insbesondere im Gewerbebau. Großflächige Glasgebäude gelten verbreitet als architektonische Highlights, stellen urbane Räume jedoch vor problematische Herausforderungen. Glas beeinflusst das Mikroklima im Rauminneren als auch in der unmittelbaren Außenumgebung maßgeblich: Eine Konzentration der Strahlungsenergie und hohe Raumtemperaturen belasten den Energiehaushalt und das Wohlbefinden der Nutzer*innen. Die nachträgliche Begrünung von Glasfassaden und Gebäudeglasflächen stellte aufgrund vielfacher Herausforderungen bisher eine Lücke in der Bauwerksbegrünung dar: Einfache Systeme scheitern an der mangelnden Haftung der pflanzlichen Kletterorgane an Glasflächen. Kletterhilfen für Trogbepflanzungen genauso wie Hängevorrichtungen stellen meist aus statischen Gründen keine Option dar und können, wie fassadengebundene Systeme, nicht nachträglich integriert werden. Abstände zwischen Begrünung und Glasfassaden sind aus Wartungsgründen einzuhalten. Standardanwendungen für die nachträgliche Beschattung von Glasgebäuden zur Reduktion solarer Einträge und den damit verbundenen mikroklimatischen Benefit fehlen. Ziele und Innovationsgehalt GLASGrün zielte darauf ab, an Gewerbegebäuden und innerstädtischen Gewerbeflächen mit großflächig verglasten Fassaden Vertikalbegrünungsvarianten zur nachträglichen Außenverschattung durch sommergrüne Pflanzen zu entwickeln, umzusetzen, zu testen und zu monitoren. Dabei sollten die vegetationstechnischen als auch statischen Herausforderungen gelöst und übertragbare Standardvarianten entwickelt werden. Methodische Vorgehensweise Zur Vorbereitung der Umsetzung wurden umfangreiche Standortprüfungen und räumlich- strukturelle Analysen inkl. baurechtlicher und statischer Rahmenbedingungen durchgeführt und Variantenkonzepte erarbeitet. Die Umsetzungen erfolgten an 2 Demo-Standorten, für die umfassende Monitoring-Programme im Außenraum vorbereitet wurden: Neben stationären Messungen zur Dauererfassung mikroklimatischer Parameter wurden manuelle Messkampagnen durchgeführt und die Pflanzenentwicklung sowie vegetationstechnisch relevante Parameter bis zum 3. Standjahr erhoben. In Anlehnung an den b-Faktor (mittlerer Durchlassgrad) wurde ein Grünverschattungsfaktor Fbs für 4 getestete Kletterpflanzenarten im Jahresverlauf abgeleitet. Ergebnisse Es wurden 2 Demo-Objekte bestandsergänzend umgesetzt: An einer MPREIS-Baguette-Filiale in SÖLL| TIROL wurden 176 m² bodengebundene Begrünungen auf Erdgeschoßhöhe mit 2 unterschiedlichen Systemen errichtet und mit 4 Kletterpflanzenarten bepflanzt. In der KREUZGASSE | WIEN wurde an einem als Bürostandort genutzten Gewerbeobjekt geschossübergreifend eine troggebundene Variante (77,5 m²) mit Öffnung des Gehsteigbelags errichtet. Im 3. Standjahr wurden in SÖLL | TIROL Deckungsgrade der Zielflächen bis > 90% erhoben, wodurch die Transmission eintreffender Solarstrahlung auf 10 % reduziert werden konnte. Für 4 getestete Kletterpflanzenarten wurden Grünverschattungsfaktoren Fbs im Jahresverlauf zur Verfügung gestellt. Die solaren Einträge in den Innenraum reduzierten sich um 50 bis 67 % auf Basis von IDA ICE Simulationen. Dadurch ergab sich eine deutliche Steigerung des thermischen Komforts und eine Reduktion der Anzahl an unzufriedenen Personen (PPD, nach Ole Fanger). Schlussfolgerungen und Ausblick Der Begrünungs- und Beschattungserfolg der GLASGrün-Systeme übertraf die Erwartungshaltung bereits im 2. Standjahr auf Erdgeschoßhöhe. Die entwickelten und getesteten Varianten sind brauchbare Lösungen zur nachträglichen Grünverschattung von Glasflächen an Bestandsgebäude, welche auch übertragbar sind für Neubauprojekte und andere Standorte. Es liegen neue bauphysikalische und vegetationstechnische Kennwerte zur Begrünung und Beschattungsleistung vor, und die Reduktion solarer Einträge durch Grünstrukturen konnte belegt werden. Sie können als brauchbare Indikatorwerte in Berechnungen und Modelle Berücksichtigung sowie Eingang in den Energieausweis finden und sind für Planungen relevant. In dieser Publikation werden die im Außenraum erhobenen GLASGrün-Daten aus SÖLL | TIROL (A) und Kreuzgasse | Wien (A) open access Verfügung gestellt. Publikationen im Rahmen des GLASGrün Projekts: Stangl R., Briefer A., Poiss, M., Wultsch T., Scharf B., Pitha U., Smetschka B., Haas B., Bintinger R., Lipp B., Wagner S., Huber G., Maus K, Formanek S. (2025): GLASGrün Regulierung von Klima, Energiebedarf und Wohlbefinden in GLASverbauten durch bautechnisch integriertes, vertikales GRÜN. GLASGrün Projektbericht im Rahmen des Programms Stadt der Zukunft. Berichte aus Energie und Umweltforschung: 60a/2025. Briefer A., Poiss, M., Wultsch T., Scharf B., Pitha U., Smetschka B., Haas B., Bintinger R., Lipp B., Wagner S., Huber G., Maus K, Formanek S., Stangl R. (2025): GLASGrün-Leitfaden und Variantenkatalog zum wirksamen Einsatz von Vertikalbegrünungen bei Gebäuden mit Glasflächen. Projekt GLASGrün. Projektbericht im Rahmen des Programms Stadt der Zukunft. Berichte aus Energie und Umweltforschung; 60b/2025. Poiss, M., Briefer A., Wultsch T., Scharf B., Pitha U., Stangl R. (2025): GLASGrün-Pflegeleitfaden zum wirksamen Einsatz von Vertikalbegrünungen bei Gebäuden mit Glasflächen. Projekt GLASGrün. Projektbericht im Rahmen des Programms Stadt der Zukunft. Berichte aus Energie und Umweltforschung; 60c/2025. Poiss, M., Briefer, A., Scharf, B., Spörl, P.,Stangl, R, (2025) Vertical greenery as natural shading of glass facades: Bioshading coefficients for 4 climbing plant species for assessment of shading performance, Building and Environment, Volume 283, 2025, ISSN 0360-1323, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2025.113399.### 英文版本翻译 # 研究背景、挑战与动机 现代建筑在建造领域，尤其是商业建筑中，广泛采用玻璃作为建材。大型玻璃建筑虽被广泛视为建筑美学亮点，却也给城市空间带来诸多严峻挑战。玻璃会显著影响室外微气候（microclimate）：太阳辐射的集中与较高的环境温度会对城市气候产生负面影响。迄今为止，由于多重挑战，玻璃幕墙（glass facade）的绿色改造（green retrofit）仍是建筑绿化领域的空白：简易系统无法适配，原因在于植物攀援器官难以附着于玻璃表面。基于种植槽的绿化攀爬辅助装置与悬挂式安装方案，通常因结构限制无法采用，且与依附于幕墙的系统一样，无法在既有建筑建成后进行集成安装。为满足维护需求，绿化与玻璃幕墙之间需预留合适间距。 # 研究目标与创新点 GLASGrün项目旨在针对商业建筑与城市内部商业空间的大型玻璃幕墙，开发、实施、测试并监测采用落叶植物的垂直绿化（vertical greening）方案，将其作为外置遮阳系统用于玻璃幕墙的绿色改造。本项目旨在解决与植物种植及结构相关的双重挑战，并开发可推广的标准化解决方案。除评估系统性能与实用性外，项目目标还包括深入了解该绿化系统对微气候的影响。 # 研究方法 为实施前期准备，研究团队开展了全面的场地评估与空间结构分析，涵盖法律与结构框架条件。研究选取了两处示范场地，开展全面的室外监测工作：除对微气候参数进行长期连续监测外，还开展了人工测量，并在项目实施后的前三年记录植物生长参数。室外监测内容包括玻璃幕墙表面温度、幕墙周边空气温度与相对湿度的连续监测。此外，研究还分析了绿化系统对风场的影响以及太阳辐射强度的衰减效果。研究团队利用采集的数据，推导得出该绿化措施在改善微气候方面的效率参数。 # 研究结果 本项目共实施两处玻璃幕墙绿色改造示范项目：在蒂罗尔州措尔（SÖLL | TIROL）的MPREIS-Baguette门店，研究人员采用两种不同系统，在一层区域安装了总面积176平方米的地面式绿化，并种植了四种攀援植物。在维也纳的KREUZGASSE区域，研究人员在一栋可达二层的办公楼（总面积77.5平方米）中实施了基于种植槽的绿化方案，该方案需对人行道铺装进行改造。截至实施第三年，措尔示范场地的目标覆盖面积覆盖率超过90%，将入射太阳辐射的透射率降至仅10%。研究还在全年周期内测定了四种受试攀援植物的生物遮阳系数（bioshading factor，Fbs）。建筑的太阳得热显著减少，可测得建筑幕墙及周边区域的空气温度均出现明显下降。 # 结论与展望 GLASGrün绿化遮阳系统的应用效果早在实施第二年便超出预期，尤其是在一层区域。本项目开发并测试的系统可为玻璃幕墙的绿色遮阳改造提供可行方案，同时也可推广至新建建筑项目与其他场地。研究确立了全新的绿化与遮阳性能关键指标，证实了绿化结构可有效减少太阳得热。这些指标可作为计算与建模中的有效参考参数，纳入建筑能效证书，并可为未来建筑规划提供依据。本公开数据集提供了GLASGrün项目在蒂罗尔州措尔（奥地利）与维也纳KREUZGASSE区域采集的全部室外监测数据，属于开放数据源。 ## 项目相关出版物 1. Stangl R., Briefer A., Poiss, M., Wultsch T., Scharf B., Pitha U., Smetschka B., Haas B., Bintinger R., Lipp B., Wagner S., Huber G., Maus K, Formanek S. (2025): GLASGrün Regulierung von Klima, Energiebedarf und Wohlbefinden in GLASverbauten durch bautechnisch integriertes, vertikales GRÜN. GLASGrün Projektbericht im Rahmen des Programms Stadt der Zukunft. Berichte aus Energie und Umweltforschung: 60a/2025. 2. Briefer A., Poiss, M., Wultsch T., Scharf B., Pitha U., Smetschka B., Haas B., Bintinger R., Lipp B., Wagner S., Huber G., Maus K, Formanek S., Stangl R. (2025): GLASGrün-Leitfaden und Variantenkatalog zum wirksamen Einsatz von Vertikalbegrünungen bei Gebäuden mit Glasflächen. Projekt GLASGrün. Projektbericht im Rahmen des Programms Stadt der Zukunft. Berichte aus Energie und Umweltforschung; 60b/2025. 3. Poiss, M., Briefer A., Wultsch T., Scharf B., Pitha U., Stangl R. (2025): GLASGrün-Pflegeleitfaden zum wirksamen Einsatz von Vertikalbegrünungen bei Gebäuden mit Glasflächen. Projekt GLASGrün. Projektbericht im Rahmen des Programms Stadt der Zukunft. Berichte aus Energie und Umweltforschung; 60c/2025. 4. Poiss, M., Briefer, A., Scharf, B., Spörl, P.,Stangl, R, (2025) Vertical greenery as natural shading of glass facades: Bioshading coefficients for 4 climbing plant species for assessment of shading performance, *Building and Environment*, Volume 283, 2025, ISSN 0360-1616. --- ### 德文版本翻译 # 初始背景、问题与动机 现代建筑在建造领域广泛使用玻璃，尤以商业建筑为甚。大型玻璃建筑虽普遍被视为建筑美学亮点，却也给城市空间带来诸多棘手挑战。玻璃会显著影响建筑室内及周边室外的微气候：太阳辐射能量的集中与较高的室内温度，会增加建筑能耗并影响使用者的舒适度。迄今为止，由于多重挑战，玻璃幕墙及建筑玻璃表面的既有改造绿化仍是建筑绿化领域的空白：简易系统无法适配，原因在于植物攀援器官难以附着于玻璃表面。基于种植槽的绿化攀爬辅助装置与悬挂式安装方案，通常因结构限制无法采用，且与依附于幕墙的系统一样，无法在既有建筑建成后进行集成安装。为满足维护需求，绿化与玻璃幕墙之间需预留合适间距。目前仍缺乏用于玻璃建筑事后遮阳以减少太阳入射、并带来微气候效益的标准化应用方案。 # 研究目标与创新价值 GLASGrün项目旨在针对商业建筑与城市内部商业空间的大型玻璃幕墙，开发、实施、测试并监测采用落叶植物的垂直绿化方案，将其作为外置遮阳系统用于玻璃幕墙的既有改造。本项目旨在解决与植物种植及结构相关的双重挑战，并开发可推广的标准化方案。除评估系统性能与实用性外，项目目标还包括深入了解该绿化系统对微气候的影响。 # 研究方法 为实施前期准备，研究团队开展了全面的场地评估与空间结构分析，涵盖建筑法规与结构框架条件，并制定了多种方案概念。研究在两处示范场地实施了监测方案：除对微气候参数进行长期连续监测外，还开展了人工测量，并在项目实施后的前三年记录植物生长及相关植被参数。研究参考遮阳系数（b-Faktor，平均透射率），在全年周期内为四种受试攀援植物推导得出绿化遮阳系数Fbs。 # 研究结果 本项目共实施两处既有建筑改造示范项目：在蒂罗尔州措尔（SÖLL| TIROL）的MPREIS-Baguette门店，研究人员采用两种不同系统，在一层区域安装了总面积176平方米的地面式绿化，并种植了四种攀援植物。在维也纳的KREUZGASSE区域，研究人员在一栋作为办公场地的商业建筑中实施了基于种植槽的绿化方案，覆盖范围可达二层（总面积77.5平方米），该方案需对人行道铺装进行改造。截至实施第三年，措尔示范场地的目标覆盖面积覆盖率超过90%，将入射太阳辐射的透射率降至仅10%。研究还在全年周期内为四种受试攀援植物提供了绿化遮阳系数Fbs。基于IDA ICE模拟，建筑室内的太阳得热减少了50%至67%，这显著提升了室内热舒适度，并减少了不满意住户的数量（PPD，基于Ole Fanger理论）。 # 结论与展望 GLASGrün绿化遮阳系统的应用效果早在实施第二年便超出预期，尤其是在一层区域。本项目开发并测试的方案可为既有建筑玻璃幕墙的绿色遮阳改造提供可行解决方案，同时也可推广至新建建筑项目与其他场地。研究确立了全新的建筑物理与植被相关的绿化及遮阳性能关键指标，证实了绿化结构可有效减少太阳入射。这些指标可作为计算与建模中的有效参考参数，纳入建筑能效证书，并可为未来建筑规划提供依据。