Zielsetzung

Die Grundlage der Konzeption bildet das Ziel ein modernes Schulhaus zu entwerfen, das das Lehren und Lernen unter modernen pädagogischen Gesichtspunkten gewährleistet. Die Architektur ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern eigenständige Lösungen zu entwickeln und die Selbstlern- und Gestaltungsfähigkeiten zu stärken. Basis hierfür bildet die klare Strukturierung des Neubaus, die eine optimale Orientierung schafft und Raum für Kommunikation und soziales Miteinander bietet. Die konstruktive Flexibilität ermöglicht differenzierte Lernsituationen – vom Selbststudium bis hin zu großen Gruppenarbeiten und Frontalunterricht sowohl im Innen- als auch im Außenraum – und gewährleistet die Möglichkeit einer flexiblen baulichen Anpassung an zukünftige pädagogische Konzepte.

Städtebau

Das Umfeld des Neubaugrundstücks ist durch die großmaßstäblichen Geschosswohnungsbauten der Nachbarschaft geprägt, die an einem strengen Raster ausgerichtet sind. Der Entwurf orientiert sich an diesen städtebaulichen Richtungen und Achsen, bricht aber - mit mehreren zueinander versetzten Volumen - bewusst den Maßstab der Umgebungsbebauung und stellt somit den Neubau als Typologie Schule dar. Die Größe der einzelnen Bauteile wird durch die Fläche der jeweiligen Compartments bestimmt, wodurch diese bereits von außen erkennbar sind. Dieses Arrangement interagiert auf selbstverständliche Art mit der Umgebung und verzahnt sich mit ihr. Zwischen den versetzten Volumen spannen sich unterschiedlich bespielte Freibereiche auf. Der größte bildet zusammen mit Sportfeld und Gymnastikwiese den Pausenhof aus, der durch das Abrücken der Sporthalle von dem Schulgebäude gefasst wird. Verbunden sind die Gebäude durch eine großzügige Überdachung, die gleichzeitig als überdachter Pausenbereich der Schüler:innen fungiert und somit Teil des Pausenhofes bildet. Um die Funktionen im Inneren optimal anzuordnen sind die Neubauvolumen der Schule dreigeschossig. Die von den Nachbarn einsehbaren Dachflächen sind extensiv begrünt und bilden somit die fünfte Fassade des Gebäudes.

Architektonisches Konzept

Der klar erkennbare Eingangshof befindet sich in Verlängerung des neu gestalteten Baumparks im Norden des Grundstücks. Hier öffnet sich bei Betreten der Schule der wohldimensionierte Aulabereich mit angegliederter Caféteria und Mehrzweckraum. Vom Eingang aus verteilen sich die Schüler:innen und Lehrer:innen über die Aufenthalts- und Pausenmagistrale in Richtung Osten, an der die vertikalen Erschließungen liegen. Drei Innenhöfe belichten diesen Bereich, tragen zur Zonierung bei und laden durch Aufweitungen zum Verweilen ein. Im Erdgeschoss sind hier die Fachraumbereiche angeordnet – die naturwissenschaftlichen im Bauteil neben dem Haupteingang, Kunst- Werk- und Arbeitsräume im östlichen. Durch eine lichte Raumhöhe von 4,00 Metern kann bei Bedarf eine ansteigende Bestuhlung das Lernkonzept unterstützen. Die den Bereichen vorgelagerten Ausstellungsflächen in den Lichthöfen bilden die Adresse der jeweiligen Unterrichtsbereiche. Die Fachräume und zwischengeschalteten Sammlungen sind entlang der Fassade angeordnet, wodurch sie natürlich belichtet werden und einen Außenbezug erhalten. Auch das Lernen, Zeichnen, Musizieren und Werken im direkt angrenzenden Freibereich wird hierdurch ermöglicht.
Westlich des Eingangsbereichs befindet sich im Erdgeschoss die Bibliothek, die durch ihre Situierung sowohl schulintern als auch von extern durch die Nachbarschaft genutzt werden kann. In Richtung Haupteingang überblickt der Hausmeister mit angegliedertem Wirtschaftsbereich den Aulabereich. Im ersten Obergeschoss dieses westlichen Baukörpers befindet sich, dem Eingangshof zugewandt, der Bereich der Verwaltung mit Sekretariat, Schulleitung, Erste-Hilfe-Raum, Teambereich und Archiv. Im darüberliegenden Geschoss bildet die Technikzentrale den horizontalen Gebäudeabschluss. 
In Richtung Osten schließen sich entlang der Magistrale drei Baukörper mit den Compartments in den beiden Obergeschossen an. Ihnen vorgelagert sind die dazugehörigen Lager, Schließfächer, WCs und der Pflegeraum. Jeweils ein Lichthof markiert den Zugang und bildet die Adresse der einzelnen Compartments. Ihm gegenüber, im Zentrum ist der Teambereich und das Forum mit großzügiger Lernterrasse. Durch seine zentrale Lage hat der Teambereich größtmöglichen Überblick sowohl in die Compartments als auch auf den Zugangsbereich. Entlang der Ost- und Westfassaden eines jeden Compartments sind die Stammgruppenräume mit den dazwischengeschalteten Teilungsräumen angeordnet. Durch Verglasungen in den Flurwänden entstehen Sichtbeziehungen zum tagesbelichteten Forum und zur Lernterrasse, die es ermöglicht, das Forum zu vergrößern und in den Lernalltag mit einzubeziehen. Durch die Anordnung der Compartments an eine Magistrale sind kurze Wege zwischen den Compartments möglich und erleichtern auch die barrierefreie Erschließung, welche zentral über den nahe dem Eingangsbereich liegenden Aufzug erfolgt. Die klare Adressbildung der Compartments und deren Auffädelung an die Magistrale ermöglichen die einfache Orientierung im Gebäude.
Der östliche Baukörper der Sporthalle bildet den Abschluss des Neubaus. Sie ist durch eine großzügige Überdachung an das Schulgebäude angeschlossen. Somit erreichen die Schülerinnen und Schüler trockenen Fußes die zweigeschossigen Umkleide- und Galeriebereiche entlang der westlichen Längsseite der Dreifachsporthalle. An der Südseite liegt der Zugang für die Nachbarschaft zur außerschulischen Nutzung des Sportbereichs in Kombination mit dem Zugang zur bestehenden Sporthalle im Südosten des Areals und dem Bürgergarten.

Konstruktion und Nachhaltigkeit

Aus den Gesichtspunkten zur Nachhaltigkeit wird eine Holzhybridkonstruktion vorgeschlagen, wobei das Verwenden von Beton auf ein geringes Maß reduziert wird, um die CO2-Bilanz zu optimieren. Die tragenden Stützen und Massivbrüstungen sind aus Holz. Auf ihnen lagert ein Unterzug, der die Holzbetonverbunddecke trägt. Die bauphysikalischen Eigenschaften wie Schwingungsverhalten und akustische Werte werden durch die Aufbetonschicht der Deckenelemente und den schwimmenden Estrich verbessert.
Die Fassade wird als Holzfassade mit vertikaler Lattung vorgesehen und bildet damit den entsprechenden Kontrast zur umgebenden Bebauung. Sie stellt klar den Typus Schule in Maßstäblichkeit und Eigenständigkeit in Vordergrund. Die Fassade erzeugt den warmen und einladenden Charakter der die Schule als Lebensraum ausmachen soll. Ebenso wird hier auch das Konstruktionsmaterial Holz als nachhaltiges und nachwachsendes Baumaterial nach außen getragen. Gleichzeitig wird hier ein Ausgleich geschaffen zur Versiegelung der jetzt existierenden Brache und die Wirkung des Gebäudes als Hitzeinsel reduziert.
Der vorliegende Entwurf zeichnet sich durch sein nachhaltiges Gebäudekonzept aus, welches alle drei Aspekte der Nachhaltigkeit berücksichtigt: ökonomische, ökologische und soziokulturelle Nachhaltigkeit. Im Bezug auf ökologische Qualitäten zeichnet sich der Entwurf durch seine niedrige Ökobilanz durch eine umweltfreundliche Materialwahl und den Einsatz erneuerbarer Energie zur Strom- und Wärmeversorgung aus. Zu den ökonomischen Qualitäten des Entwurfs zählen die geringen Lebenszykluskosten durch einfache Reinigbarkeit der Fassade (öffenbare Fenster und Reduktion großer Fensterflächen in der Sporthalle). Die soziokulturellen Qualitäten werden durch den hohen thermischen Komfort durch angenehme Wärmebereitstellung über Fußbodenheizung, den visuellen Komfort durch sehr gute Tageslichtverfügbarkeit über die Lichthöfe und hohe Fenster sowie den akustischen Komfort durch akustisch wirksame Deckensegel begünstigt. Im Bereich der technischen Qualitäten kann der gute Schallschutz durch die Aufbetonschicht in den Zwischendecken hervorgehoben werden.
Durch diese Entwurfsqualitäten kann der BNB-Silber-Standard erreicht werden.
Der hohe Begrünungsanteil in Form von extensiv begrünten Dach, sowie begrünter Fassaden Richtung Süd und Ost, zählt ebenfalls als passive Maßnahme, wodurch speziell ein verbessertes Mikroklima, geringere Feinstaubwerte, Verschattung im Sommer und in weiterer Folge ein reduzierter Temperatur im Sommer erreicht werden kann. Auch wird durch Kammerelemente im Gründach und den Regenwasserrückhalt der Bepflanzung das städtische Kanalnetz entlastet. Die energetische Qualität wird durch den hohen Dämmstandard der Außenbauteile und die wärmebrückenfreie Konstruktion sichergestellt. Die als massive Holzfertigteile ausgeführten Außenwandelemente sowie das Dach in Holz-Beton-Verbundbauweise unterschreiten jeweils die Anforderungen an die U-Werte gemäß der Anforderung an den KfW-Effizienzhaus 55 – Standard. Auch die transparenten Bauteile (Fenster und Pfosten-Riegel-Fassade im EG) erfüllen diese U-Wert Anforderungen. Die Vermeidung der sommerlichen Überwärmung wird durch die Speichermasse der Holz-Beton-Verbunddecke mit schwimmendem Zementestrich und durch den außenliegenden Sonnenschutz sichergestellt.

Freiraumkonzept und Regenwassermanagement
“innen geordnet – außen wild”

Das übergeordnete Freiraumkonzept folgt zwei grundlegenden Gestaltungsprinzipien: einer formalen Mitte um das Schulgebäude herum, sowie dreidimensionalen, lebendigen Außenbereichen, die mit dem Baumbestand am Rand des Grundstücks interagieren. 

Die neue Schule bringt durch Ihre Kubatur im Außenraum eine Reihe geschützter Höfe hervor, die mit verschiedenen Funktionen bespielt werden können.
Beschreibung der Höfe im Norden von Westen nach Osten:

1. Der Eingangshof, als funktionale befestigte Erschließungsfläche mit Baum-überstandenen Raseninseln und einer erhöhten Pflanzinsel mit umlaufender Sitzkante. Die Einfahrt zum Gelände erfolgt von Westen und nimmt die Feuerwehrzufahrt der Bestandshalle mit auf. Hier finden unter Bestandsbäumen zwei Behindertenstellplätze und nach Süden in unmittelbarer Nähe auch Fahrradstellplätze und die Mülleinhausung Ihren Platz. Die Schüler:innen begehen den Eingangsbereich, getrennt vom motorisierten Verkehr, von Norden zwischen Halle und Baum-Platz hindurch.

2. Die gewünschten Sportflächen mit Gymnastikwiese, Multispielfeld und Lauf-/Weitsprungbahn. Die Sportflächen liegen durch die anstehende Bestandstopografie ca. 1 Meter tiefer, als der Eingangsbereich, sind aber durch eine Rampe barrierefrei erschließbar. An der Gymnastikwiese wird der Höhensprung durch Sitzstufen überwunden. Hier kann auch Außenunterricht stattfinden. Der Bereich der Sportflächen nimmt unterflur Oberflächenwasser auf und versickert dieses. Die Sportflächen werden mitunter als erweiterte Pausenhoffläche verstanden. 
Beschreibung der Höfe im Süden von Westen nach Osten:

3. Unter Bestandsbäumen befindet sich hier der befestigte Außenbereich der Mensa/Caféterria. Die direkt angrenzende Grünfläche lädt mit Sitzkissen unter Sonnensegeln zum Chillen und Entspannen ein. 

4. Ein geschützter grüner, bewegter Hof mit Rasenhügeln und -mulden im Schatten von Bestandsbäumen. In einen Rasenhügel werden Sitzstufen eingezogen – Unterricht im Grünen ist hier möglich. Außerdem bieten einige Hochbeete Raum für die Anpflanzung von Gemüse und Kräutern für die angrenzende Lehrküche. Im Anschluss ein weiterer Chillbereich.

5. Der Schülergarten, der auch zusammen mit Bürger:innen genutzt werden soll, wird als öffentlich zugänglicher „Community-Garden“ umgesetzt. Eine umlaufende Pergola bildet an dieser Stelle eine notwendige Raumkante und spendet lichten Schatten zum Verweilen und Verschnaufen bei der Gartenarbeit. Aufgrund der vorhandenen Sparten werden in diesem Bereich nur zwei kleinere heimische Bäume neu gepflanzt. Die zentrale Fläche wird als Kiesfläche ausgebaut, die Oberflächenwasser aufnimmt. Hochbeete können von Schüler:innen und Bürger:innen in Workshops saisonal gemeinsam bepflanzt werden, das steigert den Zusammenhalt im Quartier und die Identifikation mit dem Ort. Unter Anderem wird hierdurch Vermüllung und möglichem Vandalismus vorgebeugt.
 
6. Zwischen den beiden neuen Gebäuden Schule und Sporthalle befindet sich eine teils überdachte, modellierte Pausenlandschaft. Grüne Rasenhügel und -Mulden nehmen Bestandsbäume und Oberflächenwasser auf. „Steinerne“ Hügel und Mulden können informell sowohl zum Sitzen, Liegen, aber auch zum Klettern genutzt werden. In der gleichen Formensprache ausgeführte Pflasterflächen ermöglichen in der Folge die barrierefreie Erschließung der Gebäude, der Sportflächen und den angrenzenden Kunst- und Werkhof. Im Südosten ist über einen Nebeneingang die bestehende Halle und der Community-Garden zu erreichen.

Generell sind alle Flächen barrierefrei, Bestandsbäume werden zu großen Teilen erhalten, die gewünschten Anteile an befestigten und unbefestigten Oberflächen werden eingehalten. Das Schulgelände ist ringsum eingezäunt und mit einer teils geschnittenen – teils frei wachsenden Hecke aus autochtonen Gehölzen gesäumt. Nur der Eingangshof und der Community-Garden sind öffentlich zugänglich.

Haustechnik- und Lüftungskonzept

Die Belüftung der Klassenzimmer erfolgt in den Pausen und Übergangszeiten über öffenbare Fenster. Um eine optimale Raumluftqualität sicherzustellen wird im Winter und im Bedarfsfall über dezentrale Lüftungsgeräte zwischen den Fenstern be- und entlüftet. Ein zentrales Lüftungsgerät im Technikgeschoß über der Verwaltung versorgt innenliegende Bereiche sowie Mensa und Küche etc. Hierbei entscheidet man sich für eine bedarfsgeregelte Lüftungsanlage, welche mit Hilfe integrierter Wärmepumpen hocheffizient betrieben wird (~100 % WRG). Ermöglicht wird dies durch ein Kreislauf-Verbundsystem in Form einer hochintelligenten „Energy Management Unit“. Die Frischluftansaugung und Fortluftausblasung erfolgt über eine Technikzentrale am Dach über dem Verwaltungstrakt.
Die Konditionierung des Innenbereichs erfolgt über Fußbodenheizung. Optional kann zu Spitzenlastzeiten im Sommer über eine Fußbodenkühlung gekühlt werden (siehe Schema unten). 
 

Schema Lüftung und Konditionierung des Schulgebäudes

Die Nebenräume der Turnhalle verfügen ebenfalls über zentrale Lüftungsgeräte, die zwischen den Holzträgern des Tragsystems untergebracht werden. Die Turnhalle selbst wird natürlich belüftet, die Frischluft strömt hierbei über Lüftungsklappen im unteren Bereich der Turnhalle ein und über drei Oberlichten am Dach der Turnhalle wieder ab. Somit ist in den heißen Sommermonaten auch eine Nachtkühlung möglich.
Die Konditionierung der Nebenräume der Turnhalle erfolgt über eine Fußbodenheizung. Die Beheizung der Sporthalle erfolgt im Winter über eine Fußbodenheizung und hinter der Vorsatzschale angebrachte Wandheizungen. Durch die Unterbringung in der Wandkonstruktion ist der Schutz vor Ballwurf gewährleistet. In Kombination mit dem Klappensystem wird so die einströmende Außenluft erwärmt und zur Konditionierung der Sporthalle genutzt (siehe Schema unten).

Zur Energiebereitstellung wurden Energieträger aus Großteils erneuerbaren Energien gewählt. So wird vorgeschlagen die Wärmebereitstellung über Geothermie zu wählen und nur die Spitzen und als Backup Fernwärme zu verwenden. Die Strombereitstellung erfolgt aus dem Stromnetz und über eine bedarfsorientiert erweiterbare PV-Anlage am Dach des Schulgebäudes. Außerdem werden Solarthermie Kollektoren am Dach der Turnhalle montiert, um im Zusammenhang mit einer Hochtemperaturwärmepumpe zwischen den Holzträgern des Tragsystems die Bereitstellung von Warmwasser für den Sporthallenbetrieb zu ermöglichen.
Die Warmwasserversorgung des Schulgebäudes erfolgt dezentral über Elektro-Durchlauferhitzer. Dadurch wird eine hygienische und effiziente Versorgung mit Warmwasser an der Stelle ermöglicht, wo es erforderlich ist.

Der Weg zur Klimaneutralität

Durch die gewählten Maßnahmen zur Energiebereitstellung für das Gebäude und die Holz-Hybridkonstruktion kann über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes Klimaneutralität erreicht werden (siehe Grafik unten).

Brandschutz und Rettungskonzept

Das Schulgebäude wird mittels einer Brandwand in zwei Brandabschnitte unterteilt. Um einen wirtschaftlichen und effizienten Brandschutz gewehrleisten zu können, wird auf notwendige Flure und Bypässe im gesamten Schulgebäude verzichtet und stattdessen die sog. Clusterlösung mit maximalen Flächen von 600 m² umgesetzt (brandschutztechnische Trennung der Cluster durch Trennwände). Jedes Cluster erhält einen gesicherten ersten Rettungsweg (direkter Ausgang ins Freie, Zugang zum notwendigen Treppenraum oder zu einer Außentreppe). Der zweite Rettungsweg führt teilweise über ein benachbartes Cluster. Um die Überschreitungen der nach der Bauordnung zulässigen Flächen hinsichtlich des Verzichts auf notwendige Flure zu kompensieren wird eine Brandmeldeanlage vorgeschlagen. Im Verwaltungsbereich werden zusätzlich brandschutztechnische Trennungen zur Kompensation der offenen Geschossverbindung vorgesehen. 
Der Aulabereich, die Mensa und der Mehrzweckraum werden als Versammlungsstätte ausgebildet. Es erfolgt eine brandschutztechnische Trennung zu den verbleibenden Bereichen. Die Rettungswege werden unabhängig von den Schulbereich über direkte Ausgänge ins Freie sichergestellt. 
Auch bei dem Brandschutzkonzept der Sporthalle wird auf notwendige Flure verzichtet. Hierfür gibt es zwei voneinander unabhängige Rettungswege und Schlupftüren in den Trennvorhängen zwischen den Teilbereichen der Sporthalle. Damit kann die Halle auch unabhängig von den Fluren verlassen werden. Im Obergeschoss stehen zwei notwendige Treppenräume als bauliche Rettungswege zur Verfügung.

Rationalisierung zu Planung und Bauprozess

Um die Planung und den Bauprozess zu rationalisieren bietet der Entwurf ein sehr hohes Potential im Vergleich zu herkömmlichen Gebäuden. Zum einen begünstigt die Planung auf einem strikten einheitlichen Konstruktionsraster von 8,50 m als Hauptraster mit wirtschaftlichen Spannweiten, die den Schultypischen Maßen entsprechen, ein hohes Maß an Vorfertigung. Zum anderen wirkt sich der Aspekt des hohen Grads an sich wiederholender Elemente positiv auf die Rationalisierung der Gebäudeplanung und -erstellung auf. So sind beispielsweise die 6 Compartments identisch, die Fassaden im Erdgeschoss einheitlich als Pfosten-Riegel-Fassade geplant, die Fassadenelemente der Obergeschosse sind einheitlich und wiederholen sich. Diese geringe Zahl an Sonderelementen beschleunigt die Planung erheblich, ermöglicht einen hohen Anteil vorgefertigter Bauteile und Module und trägt somit erheblich zur Rationalisierung des Planungs- und Bauprozesses bei.