Neuer Fachbau

Naturwissenschaftliche Perspektiven: der neue Fachbau

Der Fachbau kommt: 2017 beginnen die Arbeiten für das ökologische Gebäude an der Stelle des alten Schulpavillions. Lesen Sie hier einen Beitrag des Architekturbüros Liebel/Architekten in Aalen, die den Architekten-Wettbewerb in Kooperation mit Transsolar Energietechnik gewonnen haben. Mehr über MINT am SG.

Respekt vor dem Bonatz-Bau und Campus Gedanke

Um den Blick auf das denkmalgeschützte Schulgebäude aus dem Jahr 1912 nicht zu verstellen, gräbt sich der Erweiterungsbau in den Boden ein. Durch Aufnahme der vorhandenen Raumgeometrien entsteht aus den verschiedenen Gebäuden ein gemeinsames Schul-Ensemble.

Die Null-Energie-Schule

Der neue Fachklassentrakt wird ein Null-Energie-Schulgebäude. Das neue Gebäude wird so konzipiert und gebaut, dass es nur so viel Energie benötigt, wie es selbst produziert.

Maßnahmen zur Energiereduzierung

  1. Energetische Bauweise: Eine effiziente und kompakte Bauweise steigert die energetische Qualität des Gebäudes und reduziert den Energieverbrauch.
  1. Reduzierung der technischen Unterhaltskosten: Bei der Lüftung und Belichtung des Gebäudes wird auf eine aufwändige technische Anlage verzichtet. Ein integrales Klimakonzept nutzt die natürlichen, passiven Quellen wie Licht, Thermik und Erdwärme.
  1. Ausnutzung der natürlichen Energie-Ressourcen: Durch gezielte Nutzung der natürlichen Ressourcen Licht, Thermik und Erdwärme werden die Betriebskosten für die größten Energieverbraucher Kunstlicht und Lüftung reduziert.
  1. Eigenproduktion von Energie: Die Photovoltaik Anlage auf dem Dach versorgt die Schule.

Energiegewinnung durch Photovoltaik

Ein Schulgebäude bietet sich für die Gewinnung und direkte Nutzung des durch Photovoltaik erzeugten Stroms an, da (im Gegensatz zu Wohngebäuden) Energiegewinnung und -verbrauch zu gleichen Zeiten stattfinden und somit eine (unwirtschaftliche) Einspeisung ins Netz nicht erforderlich ist. Schöner Nebeneffekt: die Stromspitzen könnten auch in den Bestandsgebäuden genutzt werden.

Thermischer Komfort durch energetisches Lüftungskonzept

In luftdichten, modernen Räumen kann die CO2 Konzentration schnell ansteigen. Müdigkeit und Leistungsabfall machen sich bemerkbar und das Ansteckungsrisiko durch Keime ist erhöht. Mit reiner Stoßlüftung zu Pausenzeiten kann der CO2-Gehalt nicht entsprechend reduziert werden. Eine zusätzliche, unterstützende Frischluftversorgung (hybride Lüftung) während des Unterrichts ist notwendig — zumal die Lärmbelästigung durch die angrenzende Straße zu hoch ist, um die Fenster während der Unterrichtszeit geöffnet zu lassen.

Ein Erdkanal-Konzept stellt die Frischluftversorgung auf energiesparende Weise sicher und funktioniert überwiegend nach natürlichen Prämissen. Das Erdreich wird zur passiven Kühlung und Erwärmung der Zuluft über zwei Erdkanäle genutzt. Dadurch wird eine rein passive Kühlung der Zuluft im Sommer zur Komfortverbesserung genutzt. Bei niedrigen Außentemperaturen ist die Luftqualität ohne Zugerscheinungen gesichert.

Visueller Komfort durch das Shed-Dach

Untersuchungen mit verschiedenen Dachformen haben gezeigt, dass mit der nordorientierten Shed-Dach-Variante die Tageslichtausbeute beim neuen Fachklassentrakt am höchsten ist. Dabei ist die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung wichtig, da schlecht verteilte Einzellichtflächen den Raum nur ungenügend ausleuchten und zu starken Kontrasten und Blendung führen.

Die nach DIN geforderte Beleuchtungsstärke für Ausbildungsstätten ist 300 Lux, dies entspricht einem Tageslichtquotient (Maß für die Tageslichtversorgung in Innenräumen) von 3%. Im Neubau wird mit dem Sheddach ein TQ von 5,5% erreicht. Die Kosten für Kunstlicht werden dadurch erheblich reduziert.

Hohe Gebäudeakzeptanz – mehr Leistungsfähigkeit

Visueller Komfort und thermische Behaglichkeit sind ausschlaggebend für die Zufriedenheit am schulischen Arbeitsplatz und bilden die Grundlage für ein effizientes und leistungsförderndes Arbeiten. Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass z.B. natürliches Tageslicht die Leistungsfähigkeit und Arbeitsproduktivität steigert während Kunstlicht schnellere Ermüdung und Konzentrationsverlust zur Folge hat.

Wirtschaftlicher Faktor

Ein hoher Prozentsatz der städtischen Gebäudeflächen entfällt auf Schulen, deren laufender Betrieb ein erheblicher Posten im städtischen Haushalt ist. Deshalb ist es konsequent, bei Sanierungen oder Neubauten von Schulen auf Null-Energie-Gebäude zu setzen.

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Weitere Skizzen: QuerschnittLängsschnittMöglichkeiten für die Gestaltung der Dächer

Das SG dankt L/A für die freundliche Genehmigung zur Veröffentlichung der Texte und Entwürfe.