Architektur:
Sander Hofrichter Planungsgesellschaft mbH
Landschaftsarchitektur:
freianlage.De Landschaftsarchitektur
Tragwerksplanung:
Krebs + Kiefer Ingenieure GmbH
Technische Gebäudeausrüstung:
Günther Ingenieure/Sebastian Günther | SFH Ingenieur
Die städtebauliche Umgebung ist gekennzeichnet durch mehrgeschossige Großwohnbausiedlungen in Systembauweise. Im Norden des Wettbewerbsgrundstücks in der Erich-Kästner-Straße bildet eine 6-geschossige Wohnbebauung das direkte Vis-à-Vis, im Osten an der Peter-Huchel-Straße befindet sich ein 4-geschossiger Systembau einer Jugend-/ Bildungseinrichtung, im Westen schließt direkt eine öffentliche Park- und Freizeitfläche an. Im Süden verläuft entlang der Sporthalle und des neu erstellten „eingegrünten“ Kindergartens ein öffentlicher Fußweg, welcher den Park mit den vorhandenen Bildungseinrichtungen im Osten verbindet.
Das heterogene Umfeld verträgt einen großmaßstäblichen Schulbaukörper; das geforderte Raumprogramm für den Neubau des Erich-Kästner-Gymnasiums inklusive Sporthalle wird in einem kompakten Baukörpervorgeschlagen, welcher entlang der Erich-Kästner-Straße im Norden positioniert wird. Die Schule ist somit auf kurzem Wege an die öffentlichen Verkehrsmittel (U-Bahnstation) und die Erschließung im Nordwesten angeschlossen.
Horizontale und vertikale Staffelungen bewirken eine Gliederung des Baukörpers, Nutzungsbereiche lassen sich von außen ablesen und die Orientierung im Gebäude wird erleichtert.
Der Baukörper ist im Wesentlichen in 3 Gebäudeteile gegliedert, der westliche ist dreigeschossig, der mittige 4 geschossig, der östliche mit Sporthalle wieder dreigeschossig. Auf eine Unterkellerung wird verzichtet. Die oberen Geschosse lagern auf einem Sockelbildenden Erdgeschoss mit den „öffentlichen“ Nutzungen. Dieser Sockelschiebt sich in Teilbereichen eingeschossig nach Norden bzw. Süden und vermittelt zur Umgebung.
Die Pausenhofflächen befinden sich vornehmlich im Süden, die Wohnungen im Norden bleiben somit weitgehend geschützt vom Pausenlärm. Vorgelagert zu dem Freisitz der Mensa, des Mehrzweckraums und der Bibliothek erstrecken sich die differenziert gestalteten Hofflächen. Zusätzlich werden die Dachflächen des westlichen Gebäudeteils – Decke über zweitem Obergeschoss - als Aufenthaltsfläche aktiviert bzw. die südliche Dachfläche im ersten Obergeschoss über der Mensa und dem Mehrzweckraum.
Die Fußläufige Verbindung von der öffentlichen Grünfläche im Westen zu den weiteren Bildungseinrichtungen im Osten wird beibehalten, da sie als verbindendes Element zu dem „übergeordneten Bildungscampus“ verstanden wird. Das Kleinspielfeld wird südwestlich dieser Wegeverbindung vorgeschlagen.
Die Adressbildung der Schule erfolgt an der Erich-Kästner-Straße. Ein großzügiger Vorplatz mit linearen Sitzelementen und von Bäumen beschatteten Fahrradstellplätzen spannt sich auf. Der Haupteingang bildet den Mittelpunkt der Vorzone; der erdgeschossige Rücksprung des mittleren viergeschossigen Baukörpers markiert den Hauptzugang. Die geforderten Fahrradabstellplätze werden an drei Orten in unmittelbarer Nähe zu den Hauptzugängen der Schule bzw. Sporthalle vorgesehen.
Die Sporthalle als autark funktionierender Nutzungsbereich erhält einen eigenen Zugang von Osten von der Peter-Huchel-Straße, auch hier wird der Zugang über einen „gedeckten“ Gebäudeeinschnitt betont.
Die Musikschule als weiterer autarker Nutzungsbereich kann über einen eigenen Zugang von Nordosten aus der Erich-Kästner-Straße auserschlossen werden.
Die Ver- und Entsorgung des Gebäudes, insbesondere der Mensa, erfolgt von Osten von der Peter-Huchel-Straße über eine stichartige Zuwegung. Die Pausenhoffläche wird somit weitgehend freigehalten von jeglichem Verkehr. Die Rettungs- und Zugriffswege der Feuerwehr sind über den öffentlichen Straßenraum sowie die stichartige Zuwegung von der Peter-Huchel-Straße gewährleistet.
Der Hausanschlussraum liegt hier in unmittelbare Nähe zu den vorhandenen Medien in der Peter-Huchel-Straße.
Die geforderten Barrierefreien Stellplätze werden im nordöstlichen Grundstücksbereich in Eingangsnähe zur Schule und Sporthalle positioniert.
Im erdgeschossigen Sockel sind allgemein die „öffentlicheren“ Jahrgangsübergreifenden Nutzungen angeordnet. Alle Nutzungen werden über das Foyer und die großzügigen Erschließungsbereiche im Erdgeschoss miteinander verbunden. Ergänzt werden diese durch die autark funktionierenden Nutzungsbereiche Musik und Sport, sowie den Bereich mit den Fachunterrichtsräumen im Westen. In den tiefen, nichtnatürlich belichteten Bereichen werden die beiden Technikzentralen sowie die infrastrukturellen Sanitär- und Lagerbereiche vorgesehen. Die Compartements der Sek I und Sek II werden in den auf dem Sockelliegenden westlichen und mittleren Bauteil organisiert. Die Sporthalle lagert im östlichen Gebäudeteil auf dem Sockel. Vom Haupteingang kommend betritt man eine offene, großzügige Eingangs- und Pausenhalle. Transparenz zeichnet den öffentlichen mittigen Bereich mit Mehrzweckraum, Mensa und Bibliothek aus. Die Schülerströme verteilen sich von hier zu den Treppenhäusern beziehungsweise zu den im Erdgeschoss angeordneten Fachbereichen. Mehrzweckraum und Mensa sind zentral positioniert mit Orientierung nach Süden und lassen sich im Veranstaltungsfall über die gesamte Raumtiefe zusammenschalten. Ein vorgelagerter teilüberdeckter Freisitz bildet den Übergang zum Pausenhof. Die transparente Gestaltung ermöglicht Sichtbeziehungen vom Haupteingang über die Pausenhalle zum Pausenhof. Die Eingangs- und Erschließungshalle erstreckt sich im Erdgeschoss von Westen nach Osten. Im Westen wird sie vom Bereich der Fachunterrichtsräume begrenzt im Osten durch den Fachbereich der Musik bzw. Sport.
Drei Treppenanlagen erschließen die Compartements in den Obergeschossen: Die beinahe mittig im Foyer angeordnete Haupttreppe, sowie die im Nordosten bzw. Südwesten vorgesehenen Treppenanlagen, deren Lage den diagonal versetzt angeordneten Lichthöfen der Obergeschosse entspricht. Licht wird über die Höfe bis ins Erdgeschossgeführt und leitet die Nutzer:innen zu den versetzt angeordneten Treppenaufgängen.
Im ersten Obergeschoss an der zentralen Treppe liegt die Verwaltung mit Bezug zu den Pausenflächen sowie der Inklusions- und Therapieraum. Östlich der Treppe ist der Fachbereich Kunst mit den Lernwerkstätten organisiert.
Der dreigeschossige westliche Baukörper ist mit dem mittigen viergeschossigen verschnitten. Der Versatz der Baukörper zueinander sowie die beiden Hofeinschnitte strukturieren die Lernlandschaften.
Um einen Lichthof werden jeweils zwei Compartements angeordnet. Jedes Compartement ist über einen eigenen Zugang mit anschließendem Garderobe- / Schließfächerbereich am Lichthof erschlossen. Die Stammgruppen- und Teilungsräume werden um das zentral am Lichthof sich erstreckende Forum gruppiert, so dass maximale Sichtverbindungen für differenzierte Lehr- und Arbeitsmethoden umsetzbar werden. Sichtfenster insbesondere der Teilungsräume, verglaste Türen mit Seitenglasanteil der Stammgruppenräume sorgen trotz Gebäudetiefe für „lichtdurchflutete“ Lern- und Aufenthaltsbereiche.
Die maximal vorgegebene Compartementgröße von 800m² wird unterschritten, eine freie Möblierung und flexible, Kommunikationsfördernde Gestaltung der Räume und Forumsfläche ermöglicht. Der Teambereich wird zentral am Forum und Lichthof liegend vorgesehen; der Pflegebereich in unmittelbarer Nähe hierzu.
Die großen Compartements der Sekundarstufe I erhalten jeweils zusätzlich eine Lernterrasse nach Osten bzw. Westen, über die direkte Außenraumbezüge zum Park beziehungsweise zum Bildungscampus entstehen.
Durch die gewählte Geometrie der Lichthöfe werden die Compartements strukturiert, jedes Compartement erhält durch die Einschnürung des Lichthofs „Seinen“ Hof, gleichzeitig werden über die räumlich diagonale Ausformulierung visuelle, kommunikative Beziehungen zwischen den Compartements ermöglicht.
Die Primäre Tragkonstruktion in Form von Stützen und die gerasterte Fassade und Fensterteilung ermöglichen zukünftige räumliche Veränderungen ohne Eingriffe in Konstruktion. Die Deckenflächen aller Unterrichtsräume und informellen Lernräume werden akustisch aktiviert. Über das Prinzip der Nachströmung wird die Zuluft über die Unterrichts- und Teilungsräume eingeblasen und über das Forum und die anschließenden Neben- und Sanitärräume abgeleitet, zusätzliche Fensterflügel ermöglichen die Lüftung bedarfsgerecht und in den Sommermonaten. Die Lüftung der Verwaltungsräume mit geringer Personenanzahl und hohem öffenbaren Fensteranteil erfolgt händisch.
Die Zweifeldsporthalle wird im Erdgeschoss über die interne Schulstraße erschlossen. Ein separater Eingang im Osten von der Peter-Huchel-Straße ermöglicht die Vereinsnutzung außerhalb der Schulzeiten.
Die Umkleiden werden im Erdgeschoss unter dem eigentlichen Hallenraum im ersten Obergeschoss vorgesehen. Im zweiten Obergeschoss erstreckt sich die Zuschauergalerie an der östlichen Längsseite der dreifach unterteilbaren Halle. In den Gebäudeecken wird der Jugend-/Mehrzweckraum sowie in der südöstlichen Gebäudeecke der Krafttrainingsraum vorgesehen. Ein eigener Aufzug an der Foyer Treppe stellt die Barrierefreie Erschließung der Halle, Sonderräume sowie Zuschauergalerie sicher. Die Lüftung des Hallenraums erfolgt über sich gegenüberliegende Fensterelemente mit Querlüftung.
Über das südliche Treppenhaus sind die Außensportflächen von den Umkleiden aus auf kurzem Wege erschlossen. Hier ist ebenfalls der Außengeräteraum angeordnet.
Schwerpunkte bei der Entwicklung der Tragstruktur für die beiden Gebäude sind neben der Funktionalität und Wirtschaftlichkeit insbesondere die Nachhaltigkeit, Flexibilität und Dauerhaftigkeit.
Darunter verstehen wir die Einbettung einer klar gegliederten, dem natürlichen Lastfluss folgenden und modularen Tragstruktur in die Grundrissgeometrie in allen Funktionsbereichen. Die Auswahl der verwendeten Baustoffe und Materialien erfolgt sowohl nach ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten als auch nach deren Eignung im Hinblick auf eine mögliche Vorfertigung einzelner Bauteile oder Bauteilgruppen.
Die wiederkehrende Compartement-Struktur im Grundriss der Schule ermöglicht eine modulare Tragstruktur. Die horizontale Aussteifung des Gebäudes erfolgt über die Stahlbetonwände der Erschließungstreppenhäuser. Punkt- und liniengelagerte Hohlkörperdecken ohne tragende Unterzüge oder Brüstungen bieten dabei eine maximale Funktionalität und Flexibilität. Die Verwendung eines solchen Deckensystems (mit sehr guter Ökobilanz) führt bei gleichen statischen Eigenschaften zu einer Reduzierung des Deckeneigengewichtes, der Durchbiegungen und letztlich der Gründungsaufwendungen.
Die Stützen bzw. Wände werden als Geschossstützen homogen bis zur Gründung durchgeführt, wodurch der Umfang von aufwändigen und kostenintensiven Abfangkonstruktionen auf ein Minimum reduziert wird.
Das Gründungskonzept sieht eine elastisch gebettete Bodenplatte zur Minimierung von Setzungsdifferenzen vor. Die Innenwände zur Abtrennung der einzelnen Räume werden zu über 70% nichttragend ausgeführt. In den Flur- und Klassenraum-Trennwänden wird zur Vandalismus-Prävention und zur bauphysikalischen Verbesserung und Nutzung von Speichermassen nichttragendes Mauerwerk eingesetzt.
Mit der Anordnung einer vorgefertigten Holzfassade als vorgehangenes und nichttragendes Element wird der modulare Gedanke fortgesetzt und eine gestalterisch und bauphysikalisch hochwertige sowie nachhaltige Außenhülle geschaffen. Als Nutzlasten für die Deckenkonstruktionen werden nicht nur die nach DIN geforderten 3,0 kN/m² (Schule) + 1,2 kN/m² (Trennwandzuschlag) = 4,2 kN/m² angesetzt, sondern es wird im Sinne der Nachhaltigkeit und Drittverwendungsfähigkeit mit5,01 kN/m² (inkl. Trennwandzuschlag) das Tragwerk ausgelegt.
SPORTHALLE: Der nachhaltige und ressourcenschonende Gedanke der Tragkonstruktion wird auch in der Sporthalle fortgesetzt. Der Hallenbereich der 2-Feld-Halle wird mit Spannbetonbindern überspannt. Die Dachhaut wird über ein Trapezblech ausgeführt, welches gleichzeitig den raumakustischen Anforderungen Rechnung trägt. Die Binder werden auf Fertigteilstützen gelagert. Die Aussteifung der Konstruktion erfolgt über die Rahmentragwirkung und die Wände der Nebenräume.
Im Inneren der Schule und Sporthalle soll ein durchgängiges Farb- und Materialkonzept umgesetzt werden, das eine hohe Umweltverträglichkeit und Lebensdauer garantiert. Betonwerkstoffe kontrastieren mit Holzelementen, farbige Böden in leuchtenden Farben mit neutralen, weißen Wänden. Raue, robuste Materialien werden mit wertigen und warmen Werkstoffen kombiniert. Die stark frequentierten Erschließungsflächen im Erdgeschoß mit Foyer und Mensabereich erhalten einen robusten und warm anmutenden farblichen Magnesiaestrich. Innerhalb der Klassen- und Gangbereiche soll ein pflegeleichter, unifarbener Kautschukverlegt werden. Eingeschriebene Kommunikationsbereiche, wie Sitzpodeste der internen „Schulstraße“, Bibliothekselemente und Arbeitsplätze werden aus dem Werkstoff Holz mit textilen raumbildenden Elementen als Stimmungsträger kombiniert.
Die Fassade besteht aus geschossweise vorgefertigten Holztafelelementen, die Stöße werden durch vorgesetzte Lisenen und Brüstungselemente aus ebenfalls vorgefertigten Betonelementen abgedeckt. Die Ausfachungen zwischen den Betonelementen bestehen aus einer Wetterfesten unterhalsarmen Schutzschicht aus Keramikfliesen, welche montagefertig mit den Holztafelelementen geliefert werden. Der hohe Vorfertigungsgrad der Fassadenelemente ermöglicht eine kurze Bauzeit.
Die im Erdgeschoss teilweise bogenartige ausformulierten horizontalen Betonelemente verweisen auf die Zugänge mit sich öffnender Geste sinnbildlich stehend für die Willkommenskultur der Schulgemeinschaft.
Holz-Alu-Fenster dienen raumseitig als Stimmungsträger und sorgen außenseitig mit einem hellen Eloxal für einen wertigen und langlebigen Ausdruck. Im Erdgeschoss wird die Fassade großflächig mit einer Strukturverglasung geöffnet. Als Wiedererkennungsmerkmal wird das figurative Motiv der Treppenraumfenster bei den vorgefertigten Betonelementen der Sporthallenfassade aufgegriffen.
Die Profilierung der Fassade bildet die statische Stützenstruktur ab, ein Licht- und Schattenspiel rhythmisiert je nach Sonnenstand die Fassade. Der helle Beton der gitterartigen Struktur wird mit einer grünlich glasierten schimmernden Fliese ausgefacht. Dieser Grünton in seinen vielschichtigen Schattierungen sucht bewusst die farbliche Nähe zum umgebenden „Grün“ der Freianlagen, des Parks und der Bäume, verortet den Neubau und verleiht der Schule gleichzeitig einen eigenständigen Ausdruck.
Das bogenartige Thema wird im Bereich der Auskragungen und des Foyers aufgegriffen, als strukturgebendes Element, einrahmend, stärkend und gleichzeitig die Gemeinschaft zelebrierend, über die rein statische Funktion hinausgehend.
Die Dachflächen erhalten Dachbegrünung mit Retentionsspeicher. Die Speicherfunktion ermöglicht einen gleichmäßigen, verzögerten und gedrosselten Abfluss in die Rigole. Dadurch kann die Regenwasserversickerung optimal gesteuert werden. Ein Anteil des gespeicherten Regenwassers verdunstet auf dem Dach und wird direkt in den Wasserkreislauf zurückgeführt.
Im rückwärtigen Bereich des Neubaus sind die Freiflächen für die Schüler angeordnet. Es entstehen Pausenhofflächen mit aktiven und ruhigen Zonen. Den Ausgängen vorgelagert befinden sich die Terrassen als Aufenthaltsbereiche für die Mensa und die Bibliothek. Rasenwellen, verschiedene Belagsoberflächen und Spielgeräte schaffen Bewegungsanreize, Überdachungen und Sitzgelegenheiten bilden Räume der Begegnung. Gerahmt durch die Laufbahn im Süden spannen sich die grünen Freiflächen mit Gymnastikwiese und dem Schulgarten auf.
Die Sportflächen erhalten einen Kunststoffbelag. Das Kleinspielfeld und die Weitsprunganlage sind separat eingezäunt und über Tore in der Einfriedung zu erreichen.
Weitere PKW- und Fahrradstellplätze liegen unmittelbar am Sporthalleneingang. Die funktionalen Flächen für die Abfallentsorgung sind räumlich von den Schulhofflächen getrennt an der östlichen Gebäudeseite verortet. Die Wendeschleife ermöglicht die Erschließung. Von hier aus ist auch die rückwärtige Erschließung für die Feuerwehr gesichert. Die Aufenthaltsbereiche auf den Dächern sind durch Wege, Plätze, Sitztribünen und intensiv begrünte Bereiche geprägt.
Das Energie- und Lebenszykluskonzept greift den Wunsch des Auslobers nach möglichst geringen Lebenszykluskosten bei möglichst hoher Nachhaltigkeit auf. Weil die Lebenszykluskosten wesentlich durch die Betriebs- und Verbrauchskostenwährend der Nutzung beeinflusst werden, kommt der Minimierung der Energiebedarfswerte eine besondere Bedeutung zu.
Aufgrund der wesentlich längeren Lebensdauer und der geringeren Betriebskosten sind Investitionen in die Gebäudehülle in der Regel stets wirtschaftlicher als Investitionen in die Gebäudetechnik. Eine optimiertes Energie- und Lebenszykluskonzept stellt deshalb das Gebäude bzw. die lebenszyklusoptimierte Fassaden- und Raumplanung in den Vordergrund.
Die Planung der Fassaden und die Anordnung der Räume innerhalb des Gebäudes sind auch im Hinblick auf das klimaangepasste Bauen von entscheidender Bedeutung. Die tageslichtoptimierte Fassadenplanung reduziert den Anlagentechnischen Aufwand für die Einhaltung des sommerlichen Wärmeschutzes und für das erforderliche Kunstlicht. Die optimierte Raumplanung unter Berücksichtigung der Nutzungszeiten und der Himmelsrichtungen ermöglicht, durch die Lenkung der Nutzerströme, eine Reduzierung der Betriebskosten bzw. den Verzicht auf aktive Kälteanlagen.
Der Wettbewerbsentwurf optimiert die vorstehend benannten Ansätze und das Raumprogramm in besonderer Weise, so dass die verbleibenden Energiekosten auf ein Minimum reduziert werden.
Die Deckung der verbleibenden Energiebedarfe soll vorrangig durch erneuerbare Energien bzw. durch ökologisch adäquate Ersatzmaßnahmen und durch die Nutzung örtlicher Ressourcenerfolgen.
Die generelle Zielstellung besteht in der Reduzierung des Energiebedarfs durch
Damit werden die Zielstellungen der BNB-Zielvereinbarung mit wirtschaftlichen Lösungen erreicht.
Das Nachhaltigkeitskonzept basiert auf dem konzeptionellen Ansatz des BNB- Systems für den Neubau von Schulgebäuden, wobei der Schwerpunkt auf folgende Kriterien liegt:
Anpassungsfähigkeit, Flexibilität, Bedienungs- und Instandhaltungsfreundlichkeit der TGA Die Anpassungsfähigkeit, die Flexibilität sowie die Reinigungs- und Instandhaltungsfreundlichkeit der TGA werden im geplanten Grundrissdurch die in den Clustern angeordneten Technikzentralen erreicht. Im Rahmen notwendiger Anpassungen an eine geänderte Gebäudenutzung können in den Schächten schnell neue bzw. geänderte Medienleitungen verlegt werden. Ergänzt wird das Konzept der Anpassungsfähigkeit durch die geplante Raumhöhe in den jeweiligen Geschossen. Die geplanten Raumhöhen gestatten eine Anpassung der TGA an eine geänderte Raumnutzung.
Die Nutzerin oder der Nutzer kann und soll vor Ort in den Nutzungseinheitensämtliche Einstellungen vornehmen, die ihm ein optimales Arbeiten ermöglichen. Für die einzelnen Räume sind Einzelraumregelungen vorgesehen, so dass der Nutzer oder die Nutzerin die technischen Anlagen seinen persönlichen Bedürfnissen anpassen kann. Sofern er selbst keine Einstellungen vornimmt, regelt sich das System auf die definierten Regelparameter ein. Durch den Nutzer oder die Nutzerin können z.B. die CO2- Regelung oder die tageslichtabhängige Beleuchtungsregelung verändert und somit seinen Bedürfnissen angepasst werden. In nicht genutzten Räumen sorgt die automatisierte Raumregelung für die Optimierung der Parameter.
Um möglichst schnell und kostengünstig auf Nutzungsänderungen oder –anpassungen reagieren zu können ist es erforderlich, die technischen Anlagen nicht in der Baukonstruktion, z. B. als Betonkernaktivierung, anzuordnen. In Unterhangdecken oder in Trockenbauwänden angeordnete Ver- und Entsorgungsleitungen können schnell und kostengünstig umgebaut werden. Eine solche Installationsführung wird deshalb für den Neubau des Schulgebäudes vorgesehen. Durch einen weitgehenden Verzicht auf Verbundstoffe, z. B. Dämmung mit Alugrobkornmantel, wird die Flexibilität der TGA unterstützt und der Rückbau im Rahmen eines Abbruchs erleichtert.
Das Energiekonzept setzt hinsichtlich der Wärmeversorgung auf passive Maßnahmen zur Reduzierung des Energiebedarfs, so dass die Zielsetzung zum Kriterium 1.2.2 erfüllt wird. Der auf diese Weise verringerte Bedarf soll aus Fernwärmegedeckt werden.
Die von den Stadtwerken zur Verfügung gestellte Wärme erfüllt die Anforderungen der EnEV und des EEWärmeG und kann somit ohne ergänzende Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien genutzt werden. Es werden die Raumheizung, die Nacherhitzer der Lüftungsanlagen sowie die Warmwasserversorgung von Küche und die der Duschräume der Sporthalle versorgt. Die Wärmeabnehmer sind in räumlich unmittelbarer Nähe zur Wärmeübergabestation angeordnet. Es kommen überwiegend Vandalen sichere Raumheizkörper zum Einsatz.
Ergänzt wird die Wärmeversorgung über die Fernwärme durcheinen Erdkollektor. Der Erdkollektor wird im Rahmen der Verfüllung der Baugrube im nun nicht mehr benötigten Arbeitsraum der Baugrube angeordnet. Im Erdkollektor wird die Außenluft für die Belüftung der Klassen- und Kursräume ohne aktive Anlagentechnik vorgewärmt (Winterfall) bzw. vorgekühlt (Sommerfall). Durch die Nutzung der Erdwärme werden die Verbrauchskosten der RLT-Anlage Klassenräume reduziert und gleichzeitig der sommerliche Wärmeschutz verbessert.
Die Erfüllung der BNB-Kriterien ist in gering besetzten Räumen mit hohem spezifischem Raumvolumen mit Fensterlüftung und einem geeigneten Lüftungskonzept möglich. Diese Räume erhalten daher keine mechanische Lüftung. In allen Unterrichts- und Besprechungsräumen allerdings ist dies nicht ausreichend, die Zielparameter einzuhalten, dies erkennt auch die AMEV RLT-Anlagenbau 2018. Sie werden damit wie folgt mit zentraler mechanischer Lüftung ausgestattet: Alle Unterrichts- und Besprechungsräume erhalten eine Zuluftversorgung. Der maximale Luftvolumenstrom wird derart ausgelegt, dass für einen Zeitraum von min. 45 Minuten derCO2-Grenzwert von 1.000 ppm eingehalten werden kann. Zusätzlich ist eine vollwertige Fensterlüftung möglich, sodass auch das mögliche Kriterium des Nutzereingriffs jederzeit erfüllt wird. Im Sommer kann die Lüftungsanlage abgeschaltet werden für alle Räume mit Außenfenstern. Auch eine Nachtlüftung zum sommerlichen Wärmeschutz wird mit den Anlagen möglich. Die Abluft strömt aus den Unterrichtsräumen in alle öffentlich genutzten Bereiche über (WC, Flure etc.) und wird dort erst über einen Abluftanlage abgeführt. Es handelt sich somit um ein Hybrid-Lüftungskonzept mit Luftüberströmung und Mehrfachnutzung. Das Kriterium 3.1.3 der BNB-Zielvereinbarung kann damit erfüllt werden.
Im RLT-Zentralgerät befindet sich die Wärmerückgewinnung. Geplant wird hier mit einem Wärmerad, welches auch den Austausch von Feuchtigkeit ermöglicht und dadurch einer übermäßigen Trocknung der Außenluft entgegenwirkt. Zur Senkung der Verbrauchskosten der Lüftungsanlage wird für die Regelung der Luftmenge eine CO₂-Regelung in den Klassen- und Kursräumen geplant. Durch die CO₂-Regelung wird die Luftmenge fortlaufend der Belegung angepasst. Werden Räume nicht genutzt, so wird der Luftvolumenstrom bis auf einen unteren Grenzwert reduziert. Der untere Grenzwert ergibt sich aus dem Minimum des erforderlichen Luftvolumenstromes, der für die Aufrechterhaltung des Überströmprinzips notwendig ist. Die Lüftung für die Mensa bzw. den Mehrzweckraum – nach Versammlungsstättenverordnung erforderlich - wird ausdemselben Lüftungsgerät sichergestellt. Aufgrund der regelbaren Volumenströme steht der erforderliche Volumenstrom zur Verfügung, da sich die Schüler:innen ja während der Nutzung dieser Räume eben gerade nicht in den Unterrichtsbereichen aufhalten. Mit dieser Lösung kann eine weitere Lüftungsanlage vermieden werden.
Insgesamt werden die folgenden RLT-Anlagen vorgesehen:
Durch die klimaoptimierte Fassadenplanung werden Kälteanlagen nur für jene Räume und Ausstattungen erforderlich, in denen die Raumtemperaturen einen definierten Maximalwert nicht überschreiten dürfen. Dies sind die Kälteanlagen für die Kühlung der Serverräume und gegebenenfalls die Kühl- und Tiefkühlschränke der Küche.
Für die Kühlung der Serverräume werden Klima-Splittgeräte eingesetzt, die mit Strom aus der Fotovoltaikanlage angetrieben werden. Zur Minimierung der Kältekosten werden Serverschränke mit integriertem Kälteanschluss (Liquid Cooling Package- LCP) geplant. Auf die energieintensive Kühlung der Räume selbst kann dann verzichtet werden.
Die Kühl- und die Tiefkühlschränke werden in der Regel miteigenen Kälteanlagen ausgestattet, so dass für diese Anlagen nur der Wärmeabzug über die Lüftungsanlagen zu planen ist.
Ergänzt wird das Konzept der Kälteversorgung durch den Erdkollektor, der schon im Winter die Außenluft vorwärmt. Im Sommerfall wird die Außenluft durch den Erdkollektor vorgekühlt und ohne weitere Abkühlung in die Klassen- und Kursräume übertragen. Durch den Einsatz im Winter wird der Erdkollektor besonders effizient, denn im Winter kühlt der Kollektor das umgebende Erdreich. Diese Kälte wird nun im Sommer genutzt, um die Klassen- und Kursräume zu kühlen. Durch die Anordnung des Erdkollektors im Arbeitsraum der Baugrube kann der Erdkollektor ohne zusätzliche Tiefbaukosten errichtet werden.
Diese passive Außenluftkühlung der Zuluft für die Klassen- und Kursräume erfolgt nicht mit der Zielstellung der Erreichung einer Raumtemperatur von maximal 26°C im Sommer, dies ist mit der geplanten Größe des Erdkollektors nicht zu erreichen. Vielmehr wird mit dem Einsatz des Erdkollektors die Zielstellung verfolgt, die Raumtemperaturen während der Schulzeit soweit abzusenken, dass auf Hitzefrei infolge Überhitzung der Räume verzichtet werden kann. Die passive Vorkühlung wird auch nur für die Klassen- und Kursräume geplant. Alle anderen Lüftungsbereiche (siehe Lüftungskonzept) werden ohne Vorkühlung mit Außenluft versorgt.
Die Versorgung mit Elektroenergie erfolgt aus dem öffentlichen Netz so wie anteilig aus einer Fotovoltaikanlage. Letztere wird so dimensioniert, dass mindestens die Grundverbraucher (Daten- und Sicherheitstechnik) daraus versorgt werden können. Dazu gehört auch mindestens eine Ladestelle für Elektro-Großverbraucher, z. B. aus dem Bereich der Elektromobilität und/oder akkubetriebener Großgeräte für die Freiflächenbewirtschaftung. Die Anforderungen an das Kunstlicht werden gem. 3.1.6 und 3.1.5 der Zielvereinbarung umgesetzt: blendfreie Beleuchtung, steuerbar separat für Fassadenseite, Innenseite und Vortragsseite. Es kommen überwiegend Leuchten mit dem Leuchtmittel LED zum Einsatz.
Alle Gewerke sind in die Gebäudeautomation integriert. Störungen werden weitergeleitet, Betriebszustände an zentraler Stelle angezeigt. Die Kommunikation erfolgt über offene BUS-Systeme. Auch ein Monitoring der Anlagen und Verbräuche kann mittels Gebäudeautomation erfolgen.
Das Brandschutzkonzept des Schulneubaus lehnt sich an das Lernkonzept der Compartements an. Die Anforderungen der Auslobung werden mit dem Einhalten der Compatementflächen unterhalb von 800m² erfüllt. Somit liegen alle Unterrichts- und Teilungsräume am Forum ohne zusätzliche brandschutztechnische Unterteilung. Zur Sicherstellung der Rettungswege erhält jedes Compartement mindestens einen direkten Zugang zu einem Treppenraum. Der zweite Rettungsweg erfolgt über das benachbarte Compartement beziehungsweise direktüber einen weiteren Treppenraum. Im Bereich des Erdgeschosses mit der Mensa wird diese offene und transparente Struktur ebenfalls umgesetzt.
Zur freizügigen und transparenten Gestaltung des Erdgeschosses werden die Rettungswege zweier Treppenhäuser über die Pausenterrassen im 1.Obergeschoss nach unten geführt.
