DOI: 10.5281/zenodo.17046454
title: GLASGrün Regulation of Climate, Energy Demand, and Well-being in Glass Structures through Building-integrated Vertical Greenery - Raw Data Survey

description:  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 survey 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 mittels Umfragen 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.