Die Wiener Umweltanwaltschaft veranstaltete 2003 für Ornithologen, Glasindustrie und Architekten aus der Schweiz, Deutschland und Österreich einen Workshop zum Thema "Vogelanprall an Glasflächen". Der interdisziplinäre Erfahrungsaustausch zeigte den aktuellen Wissensstand und den Forschungsbedarf der einzelnen Gruppen. Handlungsbedarf ergibt sich aus dem zunehmenden Einsatz von Glas in der Architektur. Ornithologen schätzen, dass pro Gebäude und Jahr mit bis zu 10 Todesfällen von Vögeln an Glasfenstern zu rechnen ist. Es handelt sich somit um ein ernstes Tierschutzproblem. Die Auswirkungen von Glas auf geschützte Arten sind noch zu untersuchen.

 

Sechs Kurzreferate gaben Anlass zu ausführlichen Diskussionen: 

• Die Physiologie des Vogelauges - aktueller Wissensstand und offene Fragen 
• Verhinderung von Vogelkollisionen an Glaswänden 
• Durchsichtiges und verspiegeltes Glas in der Architektur 
• Möglichkeiten von Beschichtungen zur Einstellung der spektral selektiven Reflexion von Glasoberflächen 
• Produkte und Entwicklungsperspektiven der glasverarbeitenden Industrie 
• Das Patent Vogelschutzglas (Patentschrift DE 199 61 506 C2) und seine Wirkung aufgrund des UV-Sehvermögens von Vögeln
• Diskussion - Resümee

 

Die Physiologie des Vogelauges - aktueller Wissensstand und offene Fragen

Dr. Gerhard Spitzer, Institut für Zoologie, Universität Wien

Das Vogelauge ist im Gegensatz zum menschlichen Auge nicht auf Schärfe, sondern auf Bewegungssehen selektiert. Die Linse des Vogelauges ist in Ruhestellung fernakkommodiert. Die meisten Vogelarten haben einen großes Sehfeld, zum Beispiel Taube 300 Grad, Waldschnepfe 360 Grad, aber einen sehr kleinen binokularen Bereich, zum Beispiel Pinguin 0 Grad (außer Greifvögel). Die räumliche Auflösung (das "Scharfsehen") ist insbesondere bei Kleinvögeln mit einer Bogensekunde sehr gering - im Vergleich zum Menschen (25 Bogensekunden). Tauben sehen ähnlich scharf wie Menschen. Andererseits ist die zeitliche Auflösung mit 150 bis 200 Bildern pro Sekunde wesentlich höher als jene des Menschen (23 bis 25 Bildern pro Sekunde) und die Akkommodation im allgemeinen besser. Während Eulen mit vier bis sechs Dioptrien dem Menschen ähnliche Werte erreichen, haben viele Vogelarten acht bis 20 Dioptrien und Wasservögel, die an große Brechungsunterschiede angepasst sind, sogar mehr als 50 Dioptrien. Aus diesen Eigenarten des Vogelauges ist erklärbar, dass insbesondere Kleinvögel mit großen Fluggeschwindigkeiten (30 km/h) an Glasscheiben anfliegen.

Die für das Farbsehen nötigen Stäbchen und Zäpfchen im Vogelauge sind im Vergleich zum Menschenauge sehr unterschiedlich. Bei tagaktiven Vögeln weisen sie Öltröpfchen auf, deren Bedeutung noch unbekannt ist. Während die Zäpfchen im menschlichen Auge in den Nanometerbereichen um 450 (blau), 500 (grün) und 550 (gelb) die stärksten Neuronenreize auslösen, gibt es im Vogelauge fünf Zäpfchensysteme, deren Verrechnung (Neuronenverschaltung) weitgehend unbekannt ist. Die stärksten Reize werden bei vielen Vogelarten von Lichtwellen in den Nanometerbereichen um 360 (UV), 450 (blau), 480 (blaugrün), 510 (grün) und 570 (rot) ausgelöst. Viele Vögel "sehen" folglich auch Wellenlängen (360 bis 400 und 600 bis 700), die für Menschen nicht sichtbar sind. Die Farbwahrnehmung des Menschen erfolgt über komplementäre Reize, daher als Mischfarben. Infolgedessen kann der Mensch nicht zwischen der Emission einer Farbe und der entsprechenden Mischfarbe zweier Komplementärfarben unterscheiden. Der "Weißpunkt" (Wahrnehmung weißer Farbe) kann beispielsweise aus komplementären Blaugrün- und Rotgrün-Tönen entstehen oder aus komplementären Blaurot- und Grünrot-Tönen, und so weiter. Ob die Wahrnehmung von Vögeln ebenfalls nach diesem Modell erfolgt, ist unbekannt.

Die am besten untersuchten Vogelarten sind Tauben und Hühner. Die Forschung der Vogelphysiologie hatte ihren Höhepunkt in den 1970er Jahren. Seither gibt es kaum neue Forschungsprojekte auf diesem Gebiet. Das Institut für Zoologie führt seit Jahren Anflugtests mit Kleinvögeln an Glasscheiben durch. Die Versuchsanordnung am Gründach der Universität Wien in der Althanstraße besteht aus freistehenden Rahmen, in die Testglasscheiben eingehängt werden. Vorgespannte Spezialnetze verhindern den Anprall anfliegender Vögel, halten sie jedoch bis zur Registrierung fest. Nach der Bergung werden die Wildvögel freigelassen. Von den unterschiedlichen Dekoren, die an den Scheiben bereits getestet wurden, hat sich bis jetzt nur jenes bewährt, bei dem 13 Millimeter breite Bänder in 13 Millimeter Abstand auf die Scheibe gedruckt wurden. Der personelle Aufwand dieser Feldstudien besteht vor allem in der regelmäßigen Kontrolle der Netze. 

 

Verhinderung von Vogelkollisionen an Glaswänden

Hans Schmid, Vogelwarte Sempach/CH

Die Schweizerische Vogelwarte in Sempach bietet seit 1924 Information zum Vogelschutz für die Bevölkerung an. Seit den 1940er Jahren nimmt sich die Vogelwarte des Problems Vogelschlag an. Die schwarzen Vogelsilhouetten wurden vor zirka zehn Jahren aus dem Sortiment genommen, als ihre Wirkungslosigkeit belegt wurde. Derzeit werden noch gelbrote Vogelsilhouetten verkauft, weil Nachfrage und ein Mangel an Alternativen besteht. Empfohlen werden jedoch "Birdstrips" - vertikale Klebestreifen von 3M. Ein Problem, nicht nur in der Schweiz, sind transparente Schallschutzwände entlang von Straßen, die von Anrainern aus ästhetischen Gründen verlangt werden. In einer Postevaluation wurde jedoch festgestellt, dass die meisten Anrainer auf Transparenz verzichtet hätten, wenn sie über das Problem des Vogelanpralls informiert gewesen wären. Mittlerweile sind sich die Projektanten des Problems bewusst und suchen nach Lösungen, die häufig in Klebestreifen bestehen. 

An einer Straße im Oberwallis wurden in einem sechsmonatigen Feldversuch verschiedene Klebestreifenmuster getestet. Die meisten waren vertikal, weiß, schwarz oder transluzid. Es wurde eine Verminderung des Vogelanpralls um 80 bis 90 Prozent festgestellt, jedoch kein gesicherter Unterschied zwischen den Mustern. Es wurde außerdem festgestellt, dass Gehölzbewuchs in Nachbarschaft der Glasscheiben rund vier Mal höhere Kollisionsraten verursacht, als dies im offenen Gelände der Fall ist. Die Ergebnisse wurden in Natur und Landschaft 11/2000 publiziert. 

Volierenversuche mit UV-absorbierenden Streifen ergaben keine eindeutigen Ergebnisse, was möglicherweise auf Panikreaktionen der Versuchsvögel und zu große Abstände zwischen den Streifenmustern auf den Scheiben zurückzuführen ist. Die Schweizerische Vogelwarte berät Baufachleute und beurteilt Bauprojekte. Sie verteilt ein kostenloses Merkblatt zum Thema Vogelschlag mit "Tipps zum Vogelschutz".

Zur Zeit wird das EU-Handbuch "COST 341 - Habitat Fragmentation due to Transportation Infrastructure" vorbereitet, in das auch Vogelschutz an Lärmschutzwänden einfließen soll. 

 

Durchsichtiges und verspiegeltes Glas in der Architektur

Mag. arch. Robert Temel, Wien

Die Verwendung von Glas in der Architektur entspricht der technischen Entwicklung des Werkstoffs Glas. Die großflächige Verwendung von Glas begann Mitte des 19. Jahrhunderts. Transparenz war bis in die 1950er Jahre ein gestalterisches und politisches Statement. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts wird verspiegeltes Glas großflächig an Fassaden eingesetzt, auch um das Sonnenlicht und damit die Wärmeeinstrahlung zu reflektieren. Seit den 1980er Jahren ermöglicht die Glastechnik, Glas als konstruktives Element einzusetzen. Glas wird seither nicht nur in Rahmen, sondern auch mit Punkthalterungen eingebaut. Seit den 1990er Jahren spielen Beschichtungen eine immer größere Rolle, sei es für Farbe, Sonnenschutz oder Wärmeisolierung.

Die Verwendung von Glas ist heute in vielen Bereichen unverzichtbar: beim klimagerechten Bauen zum Einfangen von Sonnenlicht, im Denkmalschutz, um reversible und minimal sichtbare Maßnahmen zu setzen und im öffentlichen Bereich aus Sicherheitsgründen (Aufzüge, Telefonzellen, Wartehäuschen). Der Trend geht derzeit in Richtung Beschichtungen zur Entkopplung von Energieeintrag und Lichteinfall, Bewehrung für statische Zwecke und Medienintegration in den Glasbau.

Dr. Gerhard Spitzer erwähnt das Lentos-Museum in Linz als gelungenes Beispiel für eine Glasfassade mit geringem Gefährdungspotenzial für Vögel. Die Bedruckten Glasscheiben sind zirka ein Meter vor der Fassade befestigt und werden von Vögeln als Hindernis wahrgenommen. Einziges Problem ist, dass die Glasscheiben die Fassade oben überragen, wodurch es an dieser Stelle zu Kollisionen kommt. 

 

Möglichkeiten von Beschichtungen zur Einstellung der spektral selektiven Reflexion von Glasoberflächen

Dr. Torsten Feigl, Fraunhofer Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik, Jena/D

Gemeinsam mit der Firma arcon wird in den Bereichen Antireflexschichten, Filter, Hochreflexschichten und Strahlteiler gearbeitet. Marcus Frank, der Entwicklungsleiter von arcon Flachglas, ist auch Koautor dieses Referats. Die arcon-Gruppe besteht seit 1980 und erzeugt rund 5 Millionen Quadratmeter planes und gebogenes Einscheibensicherheitsglas im Jahr.

Dr. Feigl stellt Berechnungen für ein Vogelschutzglas vor, das auf folgenden Annahmen beruht: Es wird ein Beschichtungssystem für ein Standardisolierglas (4 Millimeter Float, 16 Millimeter Zwischenraum, 4 Millimeter Float) gesucht, das im Bereich 350 bis 400 nm gut reflektiert und für den Menschen unsichtbar ist. Die untersuchten Alternativen sind in einer Tabelle zusammengefasst und bewertet. Es zeigt sich, dass eine Beschichtung mit guter Reflexion im UV-Bereich, einer geringen Reflexion im sichtbaren Bereich, insgesamt guter Lichttransmission und -reflexion des beschichteten Glases und den üblichen Kennzahlen bezüglich Sonnen- und Wärmeschutz, tendenziell sehr aufwändig und teuer wäre, was die Realisierbarkeit in Frage stellt. 

Zur Optimierung eines solchen Beschichtungssystems wären folgende Fragen zu klären: Wie hoch sollte der Reflexionsgrad für UV sein? Welches Spektralband ist erforderlich (für welche Vogelarten)? Welche Strukturen (Muster) sind wirksam (Strukturgröße und -geometrie)? 

 

Produkte und Entwicklungsperspektiven der glasverarbeitenden Industrie

Frank Rubbert, St. Gobain - Glass, Deutschland

Es gibt vermehrt Anfragen nach Vogelschutzglas - die Entwicklungsrichtung ist aber noch nicht klar. Grundsätzlich unterscheidet man bei industriellen Glasbeschichtungen Hardcoatings von Softcoatings.

Hardcoatings können auf jeder Glasgrenzfläche aufgebracht werden, da sie als Gas, Pulver oder Flüssigkeit pyrolytisch bei 800°C mit dem Glas verbunden werden und daher sehr stabil sind. Meist sind es ein bis zwei Schichten, zum Beispiel aus TiO₂, SnO₂:F, SiOC und Mischungen aus Fe-, Cr- und Co-Oxid, die für Wärmeschutz und Sonnenschutz eingesetzt werden.

Softcoatings werden im Magnetron-Verfahren hergestellt (Sputtern). Sie sind nicht so haltbar wie Hardcoatings und werden daher nicht der Witterung ausgesetzt, sondern für Gebäudeinnenräume oder in Glaszwischenräumen verwendet. Die Vielfalt an Farben und Funktionswerten ist größer und die Transparenz höher als jene von Hardcoatings.

Da Vogelschutz nicht mit besonderen Zusatzkosten verbunden sein darf, sollte er als Zusatzeffekt in vorhandene Schichtsysteme integriert werden. Für die Entwicklung sind folgende Fragen von Relevanz: Ist UV-Absorption oder -Reflexion wichtiger? Welcher Spektralbereich ist zu berücksichtigen? 

 

Das Patent Vogelschutzglas (Patentschrift DE 199 61 506 C2) und seine Wirkung aufgrund des UV-Sehvermögens von Vögeln

Dr. Alfred Meyerhuber, Deutschland

Dr. Meyerhuber hat im Jahre 1999 ein Patent für eine Vogelschutzvorrichtung für einen transparenten Stoff eingereicht, die dadurch gekennzeichnet ist, "dass sie eine Einrichtung oder Beimengung ist oder aufweist, die dann, wenn sie beim oder im transparenten Stoff vorhanden ist, in einem Wellenlängenbereich, der an den für Menschen sichtbaren Wellenlängenbereich angrenzt, ein höheres Absorptions- und/oder Reflexionsvermögen hat als im für Menschen sichtbaren Bereich". 

Von den Glaswerken Arnold in Merkendorf/D beschichtete Gläser werden seit einem halben Jahr von Dr. Hans-Willy Ley in Radolfzell/D unter Laborbedingungen auf ihre Wirksamkeit getestet. In einem Flugkanal mit 2 mal 2 Meter Durchmesser wurden bisher 17 Scheiben (tendenziell UV-reflektierende) mit 500 Vögeln aus 15 Arten getestet. Die Wildvögel werden nach dem Fang und einer Eingewöhnung im Tuchkäfig in den Flugkanal freigelassen, dessen Innenbeleuchtung Sonnenlicht simuliert. Die Scheiben am Ende des Flugkanals sind durch ein Netz gesichert. Die Versuchsanordnung testet die Anwendung von freistehenden Glasscheiben. 

 

Diskussion - Resümee

Wilfried Doppler, Wiener Umweltanwaltschaft

Ob UV-aktive Glasbeschichtungen den Anprall von Vögeln an Glasscheiben verhindern können, ist noch nicht geklärt. Einige Scheiben sollen im Versuch Wirkung gezeigt haben, endgültige Aussagen sind aber noch nicht möglich. Von Ornithologen werden Freilandversuche zur Ergänzung der Volierenuntersuchungen gewünscht. Es bleibt das Problem, dass der UV-Anteil in der Dämmerung nur gering ist und gerade zu dieser Zeit zahlreiche Vogelarten aktiv sind. Be- oder Hinterleuchtung von Glasscheiben mit UV-Licht ist denkbar, bisher aber nicht versucht worden. Zu bedenken ist dabei auch, dass durch das UV-Licht Insekten angezogen werden.

Eine für den Menschen nicht wahrnehmbare Modifikation des Glases wäre für die Architektur natürlich die optimale Lösung, da die derzeit von Ornithologen propagierten vollflächigen Vogelschutzstreifen allenfalls auf Lärmschutzwänden akzeptiert werden. Greifvogelaufkleber zeigen kaum die gewünschte Wirkung und werden auch von Architekten nur als Notlösung betrachtet.

Die Glasindustrie sieht im Vogelschutzglas derzeit nur ein Nischenprodukt, weshalb generell kaum in die Entwicklung investiert wird. Die Industrie wird erst reagieren, wenn sich ein entsprechender Markt abzeichnet. Eine Ausnahme stellen die Glaswerke Arnold dar.Vollflächig aufgebrachte Streifenmuster stellen zur Zeit die beste Möglichkeit dar, den Anprall von Vögeln an Glasscheiben - je nach Abstand der Streifen zueinander - zu verhindern oder zumindest die Häufigkeit von Unfällen zu reduzieren. Eine Optimierung der Ansprüche von Ornithologie und Architektur wäre durch die Untersuchung verschiedener Designs zu erreichen.