Ausgangslage
Der Klimawandel schreitet weltweit mit beispielloser Geschwindigkeit voran und beeinflusst zahlreiche gesellschaftliche, ökologische und wirtschaftliche Systeme. Auch in Österreich sind die Auswirkungen deutlich sichtbar. Aktuelle Klimadaten zeigen, dass die Jahresmitteltemperatur mehr als doppelt so stark steigt wie im globalen Durchschnitt. Besonders betroffen sind urbane Räume, landwirtschaftliche Flächen sowie alpine und bewaldete Gebiete.

Vor diesem Hintergrund gewinnt die Anpassung an klimatische Veränderungen zunehmend an Bedeutung. Dachbegrünungen stellen vor allem im urbanen Raum ein wirksames Instrument dar, um thermische Belastungen zu reduzieren, den Wasserhaushalt zu regulieren und die Lebensqualität in Städten zu verbessern.

Evapotranspiration als Indikator für Klimaresilienz
Evapotranspiration beschreibt die kombinierte Verdunstung von Wasser aus Substrat und Oberflächen sowie die Transpiration von Pflanzen. Dieser Prozess ist eng mit der Energie- und Wasserbilanz von Vegetationsflächen verknüpft und wirkt als natürlicher Kühlmechanismus.

Im Rahmen moderner Klimaanpassungsstrategien wird ET zunehmend als Schlüsselindikator zur Bewertung der Klimaresilienz herangezogen. Sie erlaubt Rückschlüsse auf:

• die Vitalität von Vegetation,
• den Wasserstress von Grünflächen,
• die Kühlleistung von Begrünungssystemen,
• die Wirksamkeit grüner Infrastruktur.

Vom Satelliten zur Karte: Wie ET sichtbar wird
Im Rahmen des FFG-Projekts GET-ET wurde ein innovatives System zur hochaufgelösten Abschätzung der Evapotranspiration entwickelt. Grundlage bilden Messungen des Satellitensensors ECOSTRESS sowie multispektrale Daten von Sentinel-2.

ECOSTRESS liefert tägliche ET-Karten mit einer räumlichen Auflösung von etwa 70 Metern und dient als Referenz für die Modellierung. Ergänzend werden Geländedaten und Vegetationsparameter aus Copernicus-Daten verwendet. Mithilfe eines Data-Mining-Sharpening-Verfahrens werden die Referenzdaten auf höhere Auflösungen übertragen.

Zwischen 2019 und 2025 wurde ein umfassender Datensatz für Österreich erstellt, der atmosphärische Einflüsse und zeitliche Korrelationen berücksichtigt. Die Daten wurden in ein neuronales Netzwerk auf Basis einer U-Net-Architektur mit ResNet-Blöcken integriert. Durch den Einsatz von Perceptual Loss konnten besonders präzise ET-Schätzungen erzielt werden. Das Modell erreichte einen Structural Similarity Index (SSIM) von 0,91, was eine hohe Übereinstimmung mit Referenzdaten belegt.

Auf dieser Grundlage kann für jede neue Sentinel-2-Aufnahme eine flächendeckende ET-Karte generiert werden, die monatlich aggregiert und in die GTIF-Plattform integriert wird.

Qualität sichern, Wirkung zeigen
Hochaufgelöste ET-Karten stellen ein wertvolles Instrument für die Planung und Bewertung urbaner Grüninfrastruktur dar. Insbesondere im Bereich der Dachbegrünung ermöglichen sie eine objektive Beurteilung der Kühlleistung und Funktionsfähigkeit.

Durch ET-Analysen können:

• urbane Wärmeinseln identifiziert werden,
• Defizite in der grünen Infrastruktur erkannt werden,
• prioritäre Standorte für Dach- und Fassadenbegrünung bestimmt werden,
• die Wirksamkeit bestehender Begrünungssysteme überwacht werden.

Begrünte Dächer mit hoher Evapotranspiration tragen wesentlich zur Absenkung der Oberflächentemperaturen und zur Kühlung der Umgebungsluft bei. Gleichzeitig geben sie gespeichertes Niederschlagswasser verzögert an die Atmosphäre ab und entlasten die städtische Entwässerung.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ET-basierter Analysen liegt im kontinuierlichen Monitoring von Dachbegrünungen. Veränderungen der Evapotranspiration können frühzeitig auf:

• Trockenstress,
• Vegetationsschäden,
• unzureichende Substratfeuchte,
• Wartungsdefizite hinweisen.

Dadurch wird eine datenbasierte Qualitätssicherung ermöglicht, die den langfristigen Erhalt der ökologischen und klimatischen Funktionen begrünter Dächer unterstützt. Im Rahmen des GET-ET-Projekts werden diese Ansätze u.a. anhand von praxisnahen Anwendungsfällen in Wien demonstriert und validiert.

Die Validierung erfolgt an zwei Messstandorten im Wiener Stadtgebiet ((kompakt-mittelhohe und großflächige niedrige Bebauung), an denen auf begrünten Dächern ein speziell entwickelter Lysimeteraufbau (automatische Topf‑Lysimeter) installiert wurde. Die Lysimeter waren paarweise ausgeführt und repräsentierten ein flaches und ein tiefes Bodensubstrat (10 cm mit extensiver Pflanzenmischung bzw. 25 cm mit intensiver Pflanzenmischung). Jeder Aufbau wurde ausgestattet mit Wägezellen zur Massenbilanz, Bodenfeuchtesensoren (obersten Substratschicht; beim intensiven Aufbau zusätzlich in einer tieferen Schicht) sowie einer meteorologischen Station. Die Messkampagne lief von Mai 2022 bis Dezember 2023 unter Freilandbedingungen und erfasste eine große Bandbreite an Witterung, Wasserverfügbarkeit und phänologischen Zuständen.

Die Validierung verknüpft In‑situ‑ und Satellitendaten auf Pixelebene des Dachs: an wolkenfreien Tagen wird die tägliche Lysimeter‑Verdunstungsrate (ETa) direkt mit der satellitengestützten ETa in 10‑m‑Auflösung (ECOSTRESS–Sentinel‑2) über der jeweiligen Dachfläche verglichen. Ergänzend erfolgt eine modellbasierte Validierung mit dem FAO‑56‑Penman–Monteith‑Ansatz (Allen et al., 1998), der durch die lokalen meteorologischen Messungen und mit pflanzenspezifischen Kulturkoeffizienten (Kc), abgeleitet aus den Lysimeterdaten, kalibriert wurde.

Klimaresilienten Baupraxis - Von Daten zu Entscheidungen in Planung & Bau
Die Integration evapotranspirativer Analysen in die Bau- und Stadtplanung unterstützt eine ganzheitliche Betrachtung von Gebäuden als Teil urbaner Klimasysteme. Für die Baupraxis ergeben sich daraus neue Möglichkeiten zur:

• Bewertung von Begrünungskonzepten,
• Optimierung von Systemaufbauten,
• Anpassung von Bewässerungsstrategien,
• Unterstützung normativer und planerischer Entscheidungen.

ET-Daten können somit als objektive Entscheidungsgrundlage für klimaangepasste Bauweisen dienen.

Fazit: Mehr Wirkung durch bessere Daten
Evapotranspiration ist ein zentraler Wirkmechanismus begrünter Dächer und ein verlässlicher Indikator für deren klimatische Leistungsfähigkeit. Die im Projekt GET-ET entwickelten hochaufgelösten ET-Produkte ermöglichen erstmals eine flächendeckende, regelmäßige und präzise Bewertung grüner Infrastruktur in Österreich.

Durch die Kombination von Erdbeobachtungsdaten, modernen Modellierungsverfahren und praxisnahen Anwendungen leisten diese Systeme einen wichtigen Beitrag zur klimaresilienten Stadt- und Gebäudeentwicklung. Dachbegrünungen können damit gezielt geplant, überwacht und optimiert werden und bilden einen wesentlichen Bestandteil nachhaltiger Baukonzepte der Zukunft.

Literatur

• Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration – Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56.
• Berndtsson, J. C. (2010). Green roof performance towards management of runoff water quantity and quality: A review. Ecological Engineering, 36(4), 351–360.
• Fisher, J. B., et al. (2019). ECOSTRESS level 3 Evapotranspiration, Version 2. NASA EOSDIS.
• IEA (2025). Austria climate resilience policy indicator. International Energy Agency.
• Santamouris, M. (2015). Regulating the damaged thermostat of the cities – Status, impacts and mitigation challenges. Energy and Buildings, 91, 43–56.
• Wang, Z., Bovik, A. C., Sheikh, H. R., & Simoncelli, E. P. (2004). Image quality assessment: From error visibility to structural similarity. IEEE Transactions on Image Processing, 13(4), 600–612.