Dachbegrünung

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Gründach des Steinhauses von Friedensreich Hundertwasser, Teil der Hotelanlage Rogner Bad Blumau

Die Dachbegrünung ist eine Form der Bauwerksbegrünung und bezeichnet sowohl den Vorgang des Bepflanzens von Dächern in Form von Dachgärten (oder des Bewachsenlassens nach entsprechender Herrichtung) als auch die bestehende Gesamtheit der Pflanzen einschließlich des notwendigen Unterbaus auf einem begrünten Dach. Sie ist ein möglicher Bestandteil ökologischen Bauens.

Beschreibung[Bearbeiten]

Gründach – Haus

In der Ökologie gelten Dachbegrünungen als Siedlungsbiotop, das insbesondere lokalklimatisch und in Bezug auf die Regenwasser-Bewirtschaftung eine Rolle spielt. Vorwiegend nach Art des Bewuchses werden extensive (Dünnschichtaufbau mit Substrat, trockenheitsverträgliche Vegetation) und intensive (vollwertiger Bodenaufbau bis hin zu Baumbepflanzung möglich) Dachbegrünungen unterschieden.

In Deutschland werden Dachbegrünungen teilweise öffentlich gefördert. Dies kann durch Direktzuschüsse, Festsetzungen in Bebauungsplänen oder indirekt, durch Splittung der Abwassergebühren geschehen.

Für die bauliche Umsetzung können die folgenden Richtlinien zu Rate gezogen werden:
Richtlinie für die Planung, Ausführung und Pflege von Dachbegrünungen der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e.V. in Bonn (kurz: FLL-Dachbegrünungs-Richtlinie)
Richtlinien für die Planung und Ausführung von Dächern mit Abdichtungen (kurz: Flachdachrichtlinien), Teil des Fachregelwerks des Zentralverbandes des Deutschen Dachdeckerhandwerks (ZVDH).

In Österreich ist für Gründächer seit Juni 2010 die ÖNORM L1131 (Begrünung von Dächern und Decken von Bauwerksbegrünungen) gültig.

Eine historische Form der Dachbegrünung ist das Grassodenhaus.

Ein großer Befürworter von Gründächern war der österreichische Künstler Friedensreich Hundertwasser, der diese als wichtigen Teil der von ihm angestrebten Versöhnung von Mensch und Natur sah. Er entwarf auch mehrere Haustypen mit Gründächern, insbesondere das Hügelhaus, das Augenschlitzhaus und das Grubenhaus, das später als Waldhofhaus realisiert wurde.

Siehe auch: Fassadenbegrünung

Vor- und Nachteile[Bearbeiten]

Vorteile:

Ein extensiv begrüntes Parkhausdach
  • Schutz der Dachabdichtung und Verlängerung der Lebensdauer, da ein mechanischer Schutz hergestellt wird und die UV-Strahlung absorbiert wird.
  • Verbesserung des Raumklimas. Durch Verdunstung des gespeicherten Regenwassers kann sich das Raumklima der direkt darunterliegenden Räume im Sommer abkühlen. Dadurch kann gegebenenfalls auf eine Klimaanlage verzichtet werden.
  • Wasserrückhaltung. Da ein begrüntes Dach mehr als die Hälfte des jährlichen Niederschlags wieder verdunstet, werden Siedlungsentwässerung und Kläranlagen entlastet.
  • Verbesserung des Stadtklimas. Dachbegrünungen können Staub und Schadstoffe aus der Luft filtern. Zudem wird der Aufheizung der Stadt durch die zahlreichen versiegelten Flächen entgegengewirkt.
  • Ersatzhabitat. Es kann neuer Lebensraum für seltene Tier- und Pflanzenarten – beispielsweise Vögel und Schmetterlinge – geschaffen werden.
  • Optisch attraktiv.

Nachteile:

  • Je nach Herstellung eventuell hohe Anschaffungskosten.
  • Das Dach muss gepflegt werden. Sträucher zurückschneiden, Substrat aufbringen.

Stadtklimatische Wirkung von Gründächern[Bearbeiten]

Gründächer des Ökohauses Arche in Frankfurt am Main

In Stadtgebieten liegt die Lufttemperatur höher als im nicht bebauten Umland. Die Ursachen sind vielfältig und liegen vor allem in der hohen Wärmekapazität der Bausubstanz, die außerdem den Luftaustausch herabsetzt und in der verringerten Verdunstung. Hinzu kommt die Wärmefreisetzung aus Verkehr, Industrie, Gewerbe und privaten Bereichen sowie die höhere atmosphärische Gegenstrahlung durch den erhöhten Aerosolgehalt in der Stadtluft. Die Bebauung und die versiegelten Straßen- und Wegefläche geben die tagsüber gespeicherte Wärme in der Nacht an die Umgebung ab, so dass sich die Temperaturunterschiede am stärksten in den Abend- und Nachtstunden ausprägen, bei Strahlungswetterlagen um bis zu 10 °C.[1] Dachflächen spielen auf Grund ihres hohen Anteils an der Stadtfläche bei der Ausprägung dieser Temperaturunterschiede eine wesentliche Rolle. Durch Begrünung der Dachflächen können in der näheren Umgebung die Lufttemperatur, die Luftfeuchtigkeit und die Strahlungsverhältnisse beeinflusst werden, wie in unterschiedlichen Messungen nachgewiesen worden ist.[2]

Gründach des Rathauses von Chicago

In den Sommermonaten wird die kurzwellige Einstrahlung an der Gebäudeoberfläche reduziert, da die Pflanzen einen Großteil der Strahlung absorbieren und reflektieren. Als weiterer Effekt kommt die Abkühlung durch Wasserdunstung an den Blattoberflächen mit der dabei entstehenden Verdunstungskälte hinzu.[3] Messungen zeigten Temperaturunterschiede von 10 °C an der Oberfläche von begrünten mit unbegrünten Dächern in den Mittagsstunden der Sommermonate auf.[2] Diese Effekte sind bei der intensiven Dachbegrünung größer als bei der extensiven Dachbegrünungen, da die größere Pflanzenmasse mehr Oberfläche schafft und das größere Bodenvolumen einen höheren Wasservorrat bereitstellen kann.

Gründächer können insbesondere den Tagesgang ausgleichen, vor allem die hohe Aufheizung in der Tagesmitte des Sommers abmildern. Bei langfristigen Ergebnisauswertungen „verschwimmt“ dieser Effekt, so dass beispielsweise die Berechnungen des Jahresmittels nur geringe Temperaturunterschiede von wenigen Grad zwischen begrünten und unbegrünten Dächern ausweisen. Zur Minderung der Aufheizung im Sommer tragen auch Fassadenbegrünungen durch die Verschattung und die erhöhte Verdunstungskälte bei.

Vorkommen von Gründächern in Deutschland[Bearbeiten]

Zur Verbreitung der Dachbegrünung in Deutschland liegen keine flächendeckenden Erhebungen vor, so dass lediglich Abschätzungen möglich sind. Die Fachvereinigung Bauwerksbegrünung (FBB) geht nach einer Befragung ihrer Mitglieder von einem jährlichen Zubau von etwa 8 Millionen m² begrünter Dachflächen aus, zu über 80 % als Extensivbegrünung. In den letzten Jahren nimmt der Anteil der Intensivbegrünungen zu, vor allem durch die Begrünung von Tiefgaragen.

Eine flächendeckende Erfassung von Gründächern liegt für die Stadt Düsseldorf aus dem Jahr 2008 vor.[4] Danach waren rd. 730.000 m² Dachfläche begrünt, das waren 1,6 % der insgesamt 25 km² Dachflächen. Die Gründächer sind im gesamten Stadtgebiet verteilt, darunter 1.330 Hausdächer mit insgesamt 440.000 m² und 350 begrünte Tiefgaragen mit zusammen 290.000 m². Diese Dachbegrünung entspricht etwa 10 % der in Düsseldorf vorhandenen Grünflächen.

In Stuttgart sind 180.000 m² begrünte Dachfläche im Zeitraum von 1986 bis 2008 durch Förderung von bis zu 50 % der Kosten auf öffentlichen und privaten Dächern entstanden.[5] Im Flächennutzungsplan 2010 sind für zukünftige Bauvorhaben weitere 1,5 Millionen m² begrünte Dachfläche als Minimierungs- oder Ausgleichsmaßnahme geplant.

Förderung und Vorgaben für Gründächer in Deutschland[Bearbeiten]

Die Förderung und weitere Verbreitung von begrünten Dächern ist Teil der baurechtlichen Planungs- und Entscheidungsprozesse, die in Deutschland den Kommunen zugeordnet sind. Zur Förderung stehen im Wesentlichen drei Instrumente zur Wahl: Vorgaben in der Bauleitplanung, eine gesplittete Abwassergebühr und die finanzielle Förderung.

Begrünte Dächer können in einem Bebauungsplan als Ausgleichsmaßnahme festgesetzt und für flach geneigte und flache Dächer vorgegeben werden, woraus nach einer Umfragen des DDV aus dem Jahr 2009 etwa 90 % der neuen Gründächer entstammten.[6] Grundlage bilden das Baugesetzbuch BauGB mit den § 9 Abs. 1 Nr. 20 und Nr. 25 a und b).

Bei der gesplitteten Abwassergebühr werden die Kosten für Schmutz- und Niederschlagswasser getrennt ermittelt. Der Rückhalt von Niederschlagswasser auf begrünten Dachflächen wirkt entlastend und kann sich finanziell günstig für die Gebäudeeigentümer auswirken, sofern dieser Effekt in der Gebührenstruktur entsprechend berücksichtigt wird. Die Einsparungen liegen nach Erhebungen des Deutschen Dachgärtner Verbandes im Mittel bei 0,46 Euro pro m² begrünter Dachfläche und Jahr.[6] Maximal konnten 1,12 Euro pro m² begrünter Dachfläche und Jahr eingespart werden, wie das Beispiel Köln zeigt.[6]

Darüber hinaus werden finanzielle Förderprogramme eingesetzt, für die es jedoch keine bundesweiten einheitlichen Leitlinien gibt.[7] In Deutschland liegen die Fördergelder für begrünte Dächer durchschnittlich bei 10-20 Euro pro m², bei anteiliger Förderung liegt die Obergrenze meist bei 50 %.[6]

Bauliche Voraussetzungen für Gründächer[Bearbeiten]

Gründach – Haus in Polen

Eine wesentliche Voraussetzung für die Dachbegrünung ist die Tragfähigkeit der Dachkonstruktion, da evtl. zusätzliche Lasten aufgenommen und sicher abgetragen werden müssen. Bei Neubauten kann diese Zusatzbelastung bereits beim Entwurf berücksichtigt werden; bei Bestandsbauten müssen die nutzbaren Reserven der Tragfähigkeit fachtechnisch geprüft werden. Die beiden Grundtypen von Dächern – Warm- und Kaltdach – bringen konstruktionsbedingt unterschiedliche Eignungen für die Dachbegrünung mit:

  • Das Warmdach besteht aus einer einschaligen, daher nicht durchlüfteten Konstruktion mit oder ohne Wärmedämmung und ist grundsätzlich für die Dachbegrünung geeignet, wobei die nachfolgenden Konstruktionsdetails beachtet werden müssen.
  • Das Kaltdach besteht aus einer zweischaligen, hinterlüfteten Konstruktion, deren Außenhaut meist einen leichten Aufbau mit geringen Tragfähigkeitreserven hat. Dieser Dachtyp ist im Bestand nur für eine extensive Dachbegrünung geeignet, wobei ebenfalls die nachfolgenden Konstruktionsdetails beachtet werden müssen (s. unten).

Die Sonderkonstruktionen des Umkehrdachs und des Duo- und Plus-Dachs mit obenliegender Wärmedämmung sind ebenfalls eher für Extensivbegrünungen geeignet, wobei Wasserdampfdiffusionsvorgänge durch gesicherte Ableitung von Niederschlagswasser über eine Drainschicht sichergestellt werden müssen.[8]

Schnittzeichnung Dachbegrünung

Sofern genügende Tragfähigkeit vorhanden ist, können auf Kaltdächern alle Begrünungsarten mit den jeweiligen Vegetationsformen angelegt werden, auch die Intensivbegrünungen mit ihren höheren Lasten. Bei einem Dachaufbau ohne Wärmedämmung können in offenen Bauwerken an der Unterseite Temperaturen unter dem Gefrierpunkt auftreten, die zu Frostschäden an der Vegetation des Gründaches führen können.[8] Für diese Anwendungsfälle (Decken über Abstell- und Anlieferzonen oder Parkplätzen) sollten ausschließlich frostharte Pflanzen verwendet werden.

Bei geringer Reserve der Tragfähigkeit (Kaltdach mit leichter Schale) kommen extensive Dachbegrünungsarten in Frage. Für diese Dachsysteme, die überwiegend im Industriebau eingesetzt werden, stehen spezielle Gründächer mit sehr geringen Zusatzlasten zur Wahl. Die hierfür entwickelten gewichtsoptimierten Substrate und spezielle Dränageelemente erbringen nur eine Zusatzbelastung von 40 bis 80 kg/m². Da die vorhandene bzw. sonst zum Schutz der Dachdichtung erforderliche Kiesschüttung mit ihren üblichen Flächenlasten von 60 bis 120 kg/m² entfallen kann, wird entsprechende Tragfähigkeit frei.[6]

Aufbau eines Gründachs[Bearbeiten]

Der langfristige Nutzung eines Gründachs erfordert den Schutz der Dachhaut und einen stabilen, sachgerechten Aufbau der Vegetationsbereichs. Der dazu erforderliche Schichtenaufbau zur Dachbegrünung wird folgendermaßen unterteilt (von der Dachabdichtung nach „oben“):

  • Schutzschichten der Dachhaut durch eine Trennlage, durch einen Durchwurzelungsschutz und eine Schutzschicht und
  • vegetationstechnische Schichten mit der Dränschicht, der Filterschicht und der Vegetationsschicht.[8]

Die Aufgaben der einzelnen Schichten können durch Materialkombinationen erreicht werden, so dass mehrlagige Verlegesysteme den Arbeitsaufwand mindern. Bei der Extensivbegrünung sind zweischichtige Bauweisen für die vegetationstechnische Schicht gebräuchlich. Bei den meisten Bauweisen ist ein Durchwurzelungsschutz erforderlich, um Beschädigungen der Dachabdichtung durch eindringende Pflanzenwurzeln zu verhindern. Er wird daher sowohl bei intensiven als auch extensiven Begrünungen erforderlich, es sei denn, die vorhandene Dachabdichtung ist bereits wurzelfest.

Schichtenaufbau eines Gründachs

Die Trennlage schützt die Dachabdichtung vor chemischen Unverträglichkeiten aus dem Durchwurzelungsschutz. Hierzu werden meist Geotextilien wie zum Beispiel Vliese verlegt.

Der Durchwurzelungsschutz erfolgt entweder durch Verlegen von Kunststoffbahnen (PE, PVC, Polyolefine) oder durch eine durchgängige Flüssigabdichtung auf Polyurethan- (PUR), Polymethylmethacrylat- (PMMA) oder Polyesterharzbasis (UP).[8] Wichtig ist eine genaue und dichte Verlegung der Bahnen, die an den Rändern bis zu 20 cm über die Vegetationsschicht hochgezogen werden sollten, um die Wurzeln am „Umwachsen“ der Schutzschicht zu hindern. An Dachabläufen und aufgehenden Bauteilen sollte ein vegetationsfreier Streifen aus Kies, Schotter oder Platten angelegt werden, der außerdem die Pflege- und Wartungsarbeiten vereinfacht.[8]

Über den Durchwurzelungsschutz wird eine Schutzschicht gelegt, um mechanische Beschädigungen zu unterbinden. Diese Schicht muss entsprechend widerstandsfähig gegen mechanische, thermische und chemische Beanspruchungen sein.[8] Bei leichten Beanspruchungen kommen Geotextilien, wie zum Beispiel Vliese, in Frage. Bei stärkeren Belastungen werden Bautenschutzmatten aus Gummigranulat oder Kunststoffgranulat sowie Dränmatten und –platten eingesetzt, die gleichzeitig die Drainagefunktion übernehmen. Bei sehr hohen Belastungen werden Schutzschichten aus Beton(platten) oder Gussasphalt sinnvoll.[8] Die Dränschicht nimmt das überschüssige Wasser aus der Vegetationsschicht auf und leitet es ab, um Staunässe zu verhindern. Bei entsprechendem Material kann sie Wasser speichern und bei der Begrünungsart „mit Wasseranstau“ zur Wasserbevorratung dienen. Dränschichten werden aus Schüttstoffen (Kies, Lava und Bims), aus Recycling-Schüttstoffen (Ziegelbruch) oder Verlegesystemen (Dränmatten, Dränplatten oder kombinierten Drän- und Substratplatten) gebildet. Das Material wird entsprechend der Begrünungsart und der jeweiligen bautechnischen Gegebenheiten ausgewählt. Die Materialien müssen witterungsbeständig und widerstandsfähig gegen mikrobielle Zersetzungen sein, um die Wasserabführung langfristig zu sichern.[8]

Die Filterschicht hält ausgeschwemmte feinere Bestandteile aus der Substratschicht vom Weitertransport in die darunter liegende Dränschicht zurück, um ein Verschlämmen zu unterbinden. Als Material werden Geotextilien, beispielsweise Vliesstoffe oder Gewebe, verwendet, die als Bahnen über die Dränschicht aus Schüttstoffen gelegt werden oder bereits als Bestandteile in Dränmatten eingearbeitet sind. Die Geotextilien sollten durchwurzelbar sein, um die Dränschicht als zusätzlichen Wurzelraum zu nutzen, insbesondere bei extensiven Begrünungen mit ihren geringen Schichtdicken.[8]

Die Vegetationsschicht schafft mit Substratgemischen den durchwurzelbaren Raum für die Pflanzen, die hier eine ausreichende Versorgung mit Nährstoffen und Wasser sowie Möglichkeiten für die Verankerung im Boden finden sollten. Die Auswahl der Substrate hängt von der gewählten Begrünungsart, der gewünschten Vegetationsform und den bautechnischen Gegebenheiten ab. Bei der Substratauswahl ist die Wasserspeicherfähigkeit bedeutsam, die bei Intensivbegrünungen über 45 Volumenprozent und bei Extensivbegrünungen über 35 Volumenprozent, jedoch nicht höher als 65 Volumenprozent liegen sollte.[8]

Vegetation auf Gründächern[Bearbeiten]

An die Pflanzengesellschaft von begrünten Dächer werden hohe Anforderungen gestellt, da sie mit hohen Strahlungsintensitäten, Trockenperioden, Vernässung, Nährstoffarmut und Frostperioden zurechtkommen müssen.[8] Daher sollte auf Monokulturen verzichtet werden; Mischgesellschaften können sich besser an veränderte Standortbedingungen anpassen. In der Dachbegrünungsrichtlinie der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau (FLL, 2008) werden die Standortbedingungen in vier Gruppen unterteilt: klimatische, witterungsbedingte, bauwerksspezifische und pflanzenspezifische Faktoren.[8] Im Einzelnen werden hierzu die Substrateigenschaften, die Dachneigung, die Exposition der Dachfläche, die regionalen Klimaverhältnisse und Niederschlagsmengen sowie die sonnigen und schattigen Bereiche der Dachfläche berücksichtigt.

Extensiv begrünter Dachgarten

Für extensive Begrünungen werden überwiegend Moose, Sukkulenten (wasserspeichernde, meist dickfleischige Pflanzen aus Trockengebieten), Kräuter, Gräser und vereinzelt Zwiebel- und Knollenpflanzen eingesetzt. Die Bezeichnungen von Mischkulturen beginnen mit der am stärksten vertretenen Pflanzengruppe. Zur extensiven Dachbegrünung sind Moos-Sedum-, Sedum-Moos-Kraut-, Sedum-Kraut-Gras- und Gras-Kraut-Gesellschaften gebräuchlich.[8] Moos-Sedum-Begrünungen können bereits bei geringen Substratstärken von nur 2 bis 6 cm eingesetzt werden, die Pflanzen besitzen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Trockenheit. Gras-Kraut-Begrünungen benötigen Substratschichten von mindestens 10 cm für ein ausreichendes Wachstum und bilden eine „Halbtrockenrasen- oder Trockenrasengesellschaft“ aus. Die Gras-Kraut-Begrünung stellt den Übergang zu den Vegetationsformen der Einfachen Intensivbegrünung dar. Die Kosten für eine extensive Dachbegrünung beginnen bei 25 bis 35 €/m² nach Angaben des Deutschen Dachgärtner Verbandes e.V.

Literatur[Bearbeiten]

  • Bossler, Susanne & Suszka, Bernd 1987: Vegetation und Substrat auf Dächern in Osnabrück. Diplomarbeit Fachhochschule Osnabrück Fachbereich Landespflege.
  • Bossler, Susanne & Suszka, Bernd 1988: Spontanvegetation auf Dächern in Osnabrück. Das Gartenamt 37/1988: 209-223 Das Gartenamt 37/1988: 209-223
  • Walter Kolb, Tassilo Schwarz: Dachbegrünung – intensiv und extensiv. Eugen Ulmer, Stuttgart 1999, ISBN 3-8001-5075-1
  • Manfred Köhler, Georg Barth, Thorwald Brandwein: Fassadenbegrünung und Dachbegrünung. Eugen Ulmer, Stuttgart 1993, ISBN 3-8001-5064-6
  • Bernd W. Krupka: Dachbegrünung. Pflanzen- und Vegetationsanwendung an Bauwerken. (= Handbuch des Landschaftsbaus). Eugen Ulmer, Stuttgart 1992, ISBN 3-8001-5051-4
  • Dach + Grün. Fachmagazin für Bauwerksbegrünung. Dach, Fassade, Innenraum. 4 Ausgaben im Jahr, erscheint seit 1992. Verlag Dieter A. Kuberski, Stuttgart, ISSN 0943-5271.
  • Roland Appl, Reimer Meier, Wolfgang Ansel: „Dachbegrünung in der modernen Städtearchitektur“. IGRA Verlag, Berlin 2009, ISBN 978-3-9812978-1-2
  • FLL, „Richtlinie für die Planung, Ausführung und Pflege von Dachbegrünungen“ Bonn 2008,(deutsch + englisch) ISBN 978-3-940122-08-7, DIN A 4 Broschüre, 118 Seiten

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Gründächer – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. W. Kuttler: Stadtklima. in H. Sukopp, R. Wittig (Hrsg.) Stadtökologie: ein Fachbuch für Studium und Praxis, Gustav Fischer Verlag Stuttgart 1998
  2. a b K. Höschele, H. Schmidt: Klimatische Wirkung einer Dachbegrünung Garten und Landschaft, Heft Nr. 6, S. 334–337, 1974
  3. M. Köhler, M. Schmidt: Hof-, Fassaden- und Dachbegrünung – zentraler Baustein der Stadtökologie. 12-jährige Erfahrungen mit einer Begrünungsutopie, Landschaftsentwicklung und Umweltforschung, Schriftenreihe im Fachbereich Umwelt und Gesellschaft Nr. 105, TU Berlin 1997
  4. K. Holzmüller: Natürlich Klimaschutz – Grüne Dächer in Düsseldorf, Finanzielle Förderung und quantitative Luftbildauswertung in R. Appl (Hrsg.) Dachbegrünung in der modernen Städtearchitektur, Tagungsband International Green Roof Congress Nürtingen, International Green Roof Association Berlin 2009
  5. J. Döveling: Zwei Jahrzehnte Gründachförderung in Stuttgart – Ein Erfahrungsbericht in R. Appl (Hrsg.) Dachbegrünung in der modernen Städtearchitektur, Tagungsband International Green Roof Congress Nürtingen, International Green Roof Association Berlin 2009
  6. a b c d e W. Ansel: Leitfaden Dachbegrünung für Kommunen: Nutzen, Fördermöglichkeiten, Praxisbeispiele“ Deutscher Dachgärtner Verband (DDV) e.V. Nürtingen, 20011
  7. W. Ansel: Gründach-Förderung in Deutschland – Bewährte verfahren und aktuelle Trends in R. Appl (Hrsg.) Dachbegrünung in der modernen Städtearchitektur, Tagungsband International Green Roof Congress Nürtingen, International Green Roof Association Berlin 2009
  8. a b c d e f g h i j k l m Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau, FLL (Hrsg.): „Richtlinie für die Planung, Ausführung und Pflege von Dachbegrünungen“, ISBN 978-3-940122-08-7, Bonn 2008