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Architektonisches Konzept
Die städtebauliche Konzeption organisiert Schulen und Sporthallen in klare, ablesbare Gebäudevolumen. Zentrum der Anlage bildet ein großer Schulhof, der die gemeinsame Adresse zur Allee der Kosmonauten kennzeichnet.

Die lebendige Gestaltung der Fassaden entfaltet ein ebenso eigenständiges wie auch prägnantes städtebauliches Bild. Eine gemeinsame Materialität und Strukturierung verbindet die Gebäude zu einer Einheit, die ansonsten über unterschiedliche Farbigkeiten Individualität und Identität entwickeln.

Vorgehängte Keramiklamellen gewährleisten eine robuste, wartungsarme Fassade. Erdgeschossige Bereiche erhalten großzügige Verglasungen und kennzeichnen ein offenes Erscheinungsbild.

Leitidee der Innenräume ist die Schaffung einer lebendigen und identitätsstiftenden Lernlandschaft mit vielfältigen Orten und Ausprägungen. Die zentralen Hallen im Erdgeschoss bilden dabei das Herz der Schulen. Sie sind Marktplatz, Kommunikationszentrum, und Treffpunkt.

Fließende Übergänge, großzügige Foyer- und Erschließungsfläche bilden abwechslungsreiche Raumfolgen und ermöglichen bei Veranstaltungen den Zusammenschluss in einen größeren Raumverbund.

In den Obergeschossen bilden die Compartments und Fachbereiche abgeschlossenen Einheiten. Innenhöfe sorgen für Übersichtlichkeit sowie natürliche Belüftung und Belichtung. Breite Treppen verbinden die Lerncluster in den Obergeschossen mit der Eingangsebene.

Freiflächenkonzept
Den gesamten Campus bestimmt eine großzügige Begrünung. Vorhandene Großbäume ergänzt mit Neupflanzungen verschiedener Baumarten bilden eine abwechslungsreiche Mischung, die zu allen Jahreszeiten unterschiedliche Aspekte zeigen.

Ein zentraler Campusplatz, zur Allee der Kosmonauten orientiert, verbindet Schulen und Sporthallen und dient für Pausen, als Treffpunkt und ermöglicht gemeinschaftliche Veranstaltungen. Verschiedene Sitzmöglichkeiten bieten Orte der Begegnung und Kommunikation.

Die Erschließung erfolgt über einen neuen, breiten Fuß- und Radweg parallel zu den Straßenbahngleisen. Die Fahrradstandorte befinden sich eingangsnah an der Sporthalle und können bei Bedarf auch ganz oder teilweise überdacht werden.

Eine Drop-Off-Zone für den Hol- und Bringdienst der Eltern befindet sich an der Zufahrt zur Allee der Kosmonauten. Die Anlieferung und Zufahrt zu den Parkplätzen gewährleistet, als separate Querung der Straßenbahngleise, die Sicherheit der Schüler:innen. Zusätzlich kann der Campus von der Feuerwehr in allen Bereichen befahren werden.

Die Freiflächen kennzeichnen fließende Aufenthalts- und Bewegungszonen für die unterschiedlichen Altersgruppen. So gibt es eine Spiellounge für die Kleinen, Sportlounge mit Tischtennisplatten für die Heranwachsenden, sowie eine Chilllounge für die Großen. Wenn es etwas sportlicher sein soll, stehen im Süden die Kleinspielfelder sowie die Sandplätze für Beachvolleyball zur Verfügung. Eine großzügige Rasenfläche im Osten bietet Platz für das Schulgärtnern, Urban Gardening, für ein Grünes Klassenzimmer oder zum Relaxen im Grünen.

Eine Gliederung der Freiflächen erfolgt über unterschiedliche Beläge: Platzflächen und Wege mit Plattenbelag in unterschiedlichen Formaten, Spiel- und Sportloungen mit einer Kombination aus wassergebundenen Wegedecken und kiesigen Flächen. Das Kleinspielfeld und die Leichtathletikflächen werden mit einem Sportboden aus Tartan ausgeführt. Das Rasenspielfeld ist aus Kunstrasen zur Nutzung bei jeder Witterung. Ein Teil der Flächen auf Plätzen und Wegen wird als wasserdurchlässiges System mit Schadstoffsperre ausgebildet, so dass eine Flächenversickerung und Regenrückhaltung stattfinden kann.

Nachhaltigkeit
Neben Funktionalität und Erscheinungsbild gilt die Wirtschaftlichkeit als entscheidendes Kriterium und Zielsetzung für den Gebäudeentwurf:

• klare und funktionale Grundrissorganisation, Reduzierung der Verkehrsflächen auf ein notwendiges Maß
• Verzicht auf aufwendige Konstruktionen (durchgängig übereinanderliegende Gebäudestruktur, ökonomische Spannweiten)
• Abwägung des Umfangs der Gebäudetechnik in Hinblick auf Erstellungskosten, Unterhalt und Nachhaltigkeit
• Optimierung des Verhältnisses von verglaster zu geschlossener Fassadenfläche (alle Fenster des Gebäudes können von innen gereinigt werden, was sich positiv auf die Unterhaltskosten auswirkt)
• keine Unterkellerung (Hausanschluss und die Technikräume befinden sich im Erdgeschoss)
• reduzierte Anzahl und Robustheit der Materialien (Instandsetzungsfähigkeit)
   

Ziel der energetischen Gebäudekonzeption ist es, den notwendigen Jahres-Gesamtenergiebedarf, insbesondere den Primärenergieaufwand, auf ein Minimum zu reduzieren. Neben einer ausgewogenen und abgestimmten Gebäudetechnik sind hier insbesondere baukonstruktive, energetisch passive Maßnahmen zur Verhinderung von Wärmeverlusten bzw. Erzielung von Wärmegewinnen notwendig:

• kompakte Bauweise mit günstigem A/V-Verhältnis (Reduzierung des Energiebedarf)
• Reduzierung des Energieverbrauches durch konsequenten Einsatz wärmedämmender Konstruktionen
• energieeffiziente Gebäudebeheizung über Flächenheizsysteme mit raumtemperaturnahen Heizkreisvorlauftemperaturen für verbesserte Behaglichkeit
• bei Bedarf mögliche Nutzung der Flächenheizsysteme zur partiellen Kühlung über Grundwasserwärmetauscher
• größtmögliche Tageslichtnutzung und natürliche Belüftung
• sommerliche Nachtauskühlung durch freie Fensterlüftung
• tageslichtoptimierte Beleuchtungssysteme zur Minimierung des Strombedarfs
• aktive Energiegewinnung (Aufstellung von Solarkollektoren und Photovoltaikelementen auf der Dachfläche)
• passive Energiegewinnung (Fassadenverglasung in Verbindung mit variablem Sonnenschutz)
• extensive Dachbegrünung zur Verbesserung des sommerlichen Wärmeschutzes (Klimapuffer)
• Verwendung von umweltverträglichen, recycelfähigen und ressourcenschonenden Baustoffen
• Regenwassersammlung für Bewässerung der Grünflächen
• Versickerung der Dachwasser über Rigolensystem
   

Energie- und haustechnisches Konzept
Die geplante modulare Holzbauweise garantiert durch die relativ niedrige Wärmeleitfähigkeit von Holz in Kombination mit der entsprechenden Dämmung die Realisierung als Passiv- oder Null-Energie-Haus. Die opaken Außenbauteile haben U-Werte von ≤ 0,15 W/m²K. Die geplanten Dreischeiben-Verglasungen bieten ein sehr gutes Verhältnis zwischen der Reduktion der Energieverluste und der Nutzung der solaren Gewinne. Der hohe Vorfertigungsgrad garantiert zudem eine sehr hohe Qualität der Bauteile.

Die Energieproduktion erfolgt über einen Fernwärmeanschluss. Alternativ dazu kann eine Grundwasser-Wärmepumpe oder eine Luft-Wasser-Wärmepumpe zum Einsatz kommen. In Kombination mit einer PV-Anlage auf dem Dach kann hiermit der Großteil der benötigten Energiemenge, bei minimalem Wartungsaufwand und langer Lebensdauer, umweltfreundlich und autonom produziert werden. Die Warmwasserproduktion erfolgt zentral mit einer Frischwasserstation.

Die Heizenergieabgabe in den Räumen erfolgt über ein Niedertemperatursystem an der Decke. Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizsystemen mit Vorlauftemperaturen von 70 bis 90 °C benötigen Flächenheizungen deutlich niedrigere Temperaturen (etwa 35 °C Vorlauftemperatur). Dieses System gewährleistet zum einen eine hohe Behaglichkeit und zum anderen die Reduktion der Energiekosten. Die Integration in die Decke ermöglicht außerdem ein hohes Maß an Vorfertigung der Gebäudeelemente, auch in Kombination mit der geplanten Beleuchtung und damit eine Reduzierung der Bauzeit.

Die Frischluftzufuhr im gesamten Gebäude wird über eine Fensterlüftung gewährleistet. Die Unterrichtsräume können optional zudem mit dezentralen Lüftungsgeräten mit Wärmerückgewinnung ausgestattet werden, welche bereits in die vorgefertigten Gebäudemodule integriert werden können. Innenliegende Räume werden mit einer präsenzgesteuerten Abluftanlage ausgestattet. Dieses System garantiert Schüler:innen und Lehrer:innen ein hohes Maß an Luftqualität über den ganzen Tag bei gleichzeitiger Minimierung der Energieverluste. Je nach Lage des Gebäudes können die Geräte mit Filtern verschiedenster Qualität ausgestattet werden. Erforderliche lüftungstechnische Anlagen in den Veranstaltungsbereichen sind so konzipiert, dass man sie mit einem Minimum an Energie betreiben kann.

Dies wird durch den Einsatz von Regenerativ-Wärmetauschern zur Aufheizung der Außenluft sowie über die Begrenzung des Luftwechsels mit der Einbringung der Mindest-Außenluft-Personenrate mittels Frequenzumformer umgesetzt.

Der Einsatz von Wärmerückgewinnungsanlagen und Energiespeichern zur Deckung von Lastspitzen ist selbstverständlich.

Der Verglasungsanteil der einzelnen Fassadenflächen wird unter Berücksichtigung der solaren Gewinne bzw. Erträge optimiert. Sämtliche Verglasungen werden als 3-fach-Verglasungen ausgeführt und erhalten außenliegende Sonnenschutzanlagen zur Einhaltung des sommerlichen Wärmeschutzes.

Der Hausanschluss und die Technikräume befinden sich im Erdgeschoss und machen damit keine Unterkellerung des Gebäudes erforderlich.

Brandschutz/Rettungswege
Durch die Einteilung der Obergeschosse in Cluster und eine einfache Gebäudegeometrie mit übersichtlicher Erschließung ist die Grundlage für ein einfaches Rettungswegekonzept gegeben.

Für eine uneingeschränkte Nutzung der Compartments als Lernlandschaft werden die Gebäudecluster (Fläche ca. 750 m²) im Brandfall über Brandschutzvorhänge in Nutzungseinheiten unter 400 m² geteilt. Jede diese Einheit verfügt über ein Fluchttreppenhaus, und damit ergeben sich im Zusammenschluss für jedes Cluster zwei voneinander unabhängig funktionierende Rettungswege. Bypasslösungen zwischen den Räumen sind damit nicht erforderlich und Verbindungstüren werden nur entsprechend funktionalen Anforderungen angeordnet.

Aufgrund der klaren Gliederung der Schulgebäude lassen sich die Baukörper unproblematisch in Brandabschnitte unterteilen.

Konstruktion und Bauweise
Der Baukörper ist in seiner Tragstruktur vollständig als moderner Massivholzbau in Brettsperrholz (BSP) mit flächigen, plattenförmigen Holzwerkstoffelementen für tragende Wände und Decken konzipiert. Außenwände und definierte innere Wandscheiben bilden die wesentlichen lastabtragenden und aussteifenden Elemente.

Eine klare und übereinanderliegende Geometrie mit unterzugsfreien Flachdecken (einfache Installationsführung) aus BSP gewährleistet eine wirtschaftliche Erstellung des gesamten Tragwerks. Die Innenwände sind im Wesentlichen nichttragend und ermöglichen größtmögliche Flexibilität bei der Raumaufteilung und zukünftigen Nutzungsentwicklungen.

Die Ausführung in Holz mit größtmöglicher Vorfertigung, Standardisierung und industrieller Produktion der Gebäudeelemente sichert dabei eine hohe Präzision und ermöglicht eine schnelle und wirtschaftliche Bauausführung.

Das gesamte Tragwerk, mit Brettsperrholzplatten gebaut, gewährleistet damit durch die niedrige Wärmeleitfähigkeit von Holz in Kombination mit der entsprechenden Dämmung eine nachhaltige Realisierung als Passiv- oder Null-Energie-Haus und eine hervorragende CO2-Bilanz.

Aufbauend auf einer Bodenplatte mit Frostschürze erfolgt die geschoßweise Montage mit vorgefertigten Wand- und Deckenelementen:

• Außenwände als Sandwichelemente mit 80 mm (3 Lagen, 3s DQ) dicken tragenden Brettsperrholzplatten (BSP) mit außenliegender durchgehender ca. 16 cm Dämmebene zwischen Polsterhölzer an denen die Fassade (Wetterhaut) befestigt wird, Elementhöhe bis 3,5 m und Längen bis zu 10 m als wirtschaftliche Transportdimensionen, vormontiert angeliefert
• innere Trag- und Aussteifungswände ebenfalls in Holzmassivbauweise mit 80 mm dicken Brettsperrholzplatten (3 Lagen, 3s DQ) mit Transporthöhen der Elemente bis max. 3,5 m
• Massivholzdecken ebenfalls in Brettsperrholz mit Lieferbreiten von ca. 3,0 m und Dicken ca. 208 mm (7 Lagen, 7ss 208 DL) in Gebäudequerrichtung als 2- bzw. Mehrfeldträger gespannt; große Spannweiten werden mit gedrungenen Plattenbalken, aus Brettsperrholzplatten und Holzrippen verleimt, realisiert
   

Deckenplatten und tragende Wandelemente werden mit Vollgewindeschrauben über Eck miteinander kraftschlüssig verschraubt. Die tragenden Außenwände, tragende Innenwände und Deckenplatten, schubsteif miteinander verbunden, sorgen für die Gebäudeaussteifung. Die Brettsperrholzplatten bestehen aus mehreren Lagen in Quer- und Längsrichtung mit Trageigenschaften in Plattenebene und aus der Plattenebene somit in jeweils beiden Richtungen. Damit die einzelnen ca. 3,0 m breiten Deckenplattenelemente als starre Scheiben wirken, werden sie über Stufenfalze miteinander verschraubt.

Das Tragwerk kann somit weitestgehend in Brettsperrholzplatten realisiert werden und gewährleistet dabei ein dauerhaftes und wartungsarmes Bauwerk aufgrund einheitlichem Verformungsverhalten und der Vermeidung von Differenzsetzungen infolge unterschiedlichen Schwindverhaltens zwischen innerer und äußerer Konstruktion.