Messdaten
pfeil-rechts_blauHöhenkirchen
pfeil-rechts_blauCottbus
pfeil-rechts_blauHohen Neuendorf
pfeil-rechts_blauOlbersdorf
pfeil-rechts_blauOverbach
pfeil-rechts_blauBiberach
pfeil-rechts_blauMarktoberdorf
link_enob
link_schule
"Low-Tech" und "Low Cost" Plusenergie-Grundschule Hohen Neuendorf
demo-plusenergie_hohen-neuendorf Adresse: Goethestraße, 16540 Hohen Neuendorf
Bauherr: Stadt Hohen Neuendorf
Antragsteller: Stadt Hohen Neuendorf
Ansprechpartner: IBUS Architekten und Ingenieure, Berlin, Bremen,
Prof. Ingo L√ľtkemeyer, Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots gesch√ľtzt! Sie m√ľssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen k√∂nnen.

 

 

Daten und Fakten

 

Allgemeine Daten b01_Suedost-Ansicht
Teilbereich der geplanten S√ľd-Ost-Fassade
Projektadresse Grundschule
Hohen Neuendorf
Goethestraße 1
16540 Hohen Neuendorf
Deutschland
Baujahr 2009 - 2011
Anzahl der
Sch√ľler
540
Anzahl der
Klassenzimmer
18
Bruttogrundfläche 7.414 m²
Nutzfläche nach EnEV 6.563 m²
Beheizte Nettogrundfläche gesamt (EBF - Energiebezugsfläche)
6.563 m²
Beheiztes Gebäudevolumen 38.184 m³
A/V 0,39 1/m

 

Projekt√ľbersicht

Das Vorhaben umfasst den Neubau einer 3-z√ľgigen Grundschule mit integrierter 3-fach-Sporthalle. Das Grundst√ľck befindet sich in der Stadt Hohen Neuendorf am n√∂rdlichen Stadtrand Berlins.
Der Neubau soll optimale bauliche Voraussetzungen f√ľr ein zukunftsf√§higes Lern- und Lehrumfeld schaffen, flexibel unterschiedlichen p√§dagogischen Konzepten gerecht werden und somit Raum f√ľr die ualit√§tsentwicklung an Schulen geben. Dies wird vor allem durch differenzierte, teilbare und flexibel nutzbare R√§ume erreicht ‚Äď als Gegenentwurf zum klassischen Frontalunterricht.

Das Projekt demonstriert einen integrierten Planungsansatz, der aus der Architektur entwickelt ist. Alle technischen, energetischen und funktionalen Anforderungen werden als Teil der Architektur verstanden. Es wird eine Formensprache der Gestaltung entwickelt, die erkennbar und eigenst√§ndig ist. Durch Integration innovativer Bauteilkomponenten wird das Image eines Plusenergiehauses auch architektonisch transportiert, die Komponenten sollen sichtbar sein und verst√§ndlich gemacht werden. Deutlich wird dies z.¬†B. in der Umsetzung verschiedener Sonnenschutzkonzepte, in dem sichtbar machen der L√ľftungskonzepte (Elemente), in der Orientierung der Unterrichtsr√§ume und in dem Einsatz innovativer Bauteile in der Geb√§udeh√ľlle.

 

Lage [2]

b02_lage_hohen-neuendorf
Standort der Grundschule in Deutschland
Breitengrad 52,67 ¬įN
L√§ngengrad 13,28 ¬įO
H√∂henlage 32 m √ľber NN
Mittlere Jahrestemperatur 8,8 ¬įC
Mittlere Wintertemperatur (Oktober - April) 3,7 ¬įC
Klima
(TRY-Referenzstation)
Klimazone TRY 4,
Potsdam

 

Gebäudetyp / Baujahr

Gebäudetyp Baujahr
vor 1910 1910-1930 1930-1950 1950-1970 1970-1990 nach 1990
Dorfschule
Mehrgeschossige
Schule
Mittelflur-Schule
Seitenflur-Schule
Pavillon-Schule
Hallen-Schule
Zentral-Schule
Kammform-Schule X
Offenes-Konzept-Schule
Cluster-Schule
Sonstige

 

Zusätzliche Informationen

Literatur, Quellenangaben
[1] Klimadaten des Deutschen Wetterdienstes, www.dwd.de
[2] Angaben der Planer: IBUS ‚Äď Architekten und Ingenieure sowie BLS Energieplan GmbH
[3] "Low-Tech" und "Low Cost" Plusenergie ‚Äď Grundschule Hohen Neuendorf, Brandenburg; Vorhabensbeschreibung zum EnOB-F√∂rderantrag

 

Projektpartner

Gesamtkoordination
Architektur und Bauleitung,
Tageslichtkonzept, Bauphysik
IBUS Architekten und Ingenieure, Berlin, Bremen
Prof. Ingo L√ľtkemeyer, Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots gesch√ľtzt! Sie m√ľssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen k√∂nnen.
Hans-Martin Schmid, Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots gesch√ľtzt! Sie m√ľssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen k√∂nnen.
Technische Geb√§udeausr√ľstung,
Energiekonzept,
Thermische Simulation,
Tageslichtsimulation
BLS Energieplan GmbH, Berlin
Jens Krause, Marko Brandes, Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots gesch√ľtzt! Sie m√ľssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen k√∂nnen.
Begleitforschung, Koordination sol‚ąôid‚ąôar planungswerkstatt berlin,
Dr. G√ľnter L√∂hnert, Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots gesch√ľtzt! Sie m√ľssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen k√∂nnen.
√Ėkobilanz, Lebenszyklusanalyse Ascona GbR,
Holger K√∂nig, Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots gesch√ľtzt! Sie m√ľssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen k√∂nnen.
Raumakustik Dr. Detlef Hennings, Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots gesch√ľtzt! Sie m√ľssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen k√∂nnen.
Monitoring HTW / IB Sick, Berlin,
Prof. Dr. Friedrich Sick, Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots gesch√ľtzt! Sie m√ľssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen k√∂nnen.
Förderung

Bundesministerium f√ľr Wirtschaft und Technologie: EnOB - Programm "EnEff:Schule"

 

Abbildungsnachweis

Planungsunterlagen, Renderings, Schemaskizzen ‚Äď IBUS Architekten und Ingenieure

Schema Energiebereitstellung ‚Äď BLS Energieplan GmbH

 

Konzept & Umsetzung

 

Gegenstand des Vorhabens ist die Planung, Errichtung sowie der Betrieb einer neuen, dreiz√ľgigen Grundschule mit einer 3-fach Sporthalle. Das Ziel des Projektes ist es, durch einen integralen Planungsprozess architektonische Qualit√§ten zu schaffen, die aus der Integration der Nutzungsanforderungen, der energetischen Anforderungen, der Komfortanforderungen und den entwurflich-konstruktiven Rahmenbedingungen erwachsen. Gleichzeitig soll bei minimierten Investitions- und Betriebskosten ein maximaler Nutzungskomfort erreicht werden.
Der dem Projekt zugrunde liegende Ansatz beruht auf der Optimierung der baulich-architektonischen Bedingungen des Schulgebäudes, um eine "schlanke", d. h. einfache, leicht regelbare und wartungsarme Gebäudetechnik realisieren zu können.

Neben der Senkung verbrauchsabh√§ngiger Kosten liegt ein wesentliches Augenmerk auf der langfristigen Minimierung der Wartungs- und Instandhaltungskosten. Dar√ľber hinaus verspricht sich die Stadt Hohen Neuendorf als Betreiber der Schule einen deutlichen Gewinn an Attraktivit√§t und einen entsprechenden Werbeeffekt f√ľr die Region in unmittelbarer N√§he zur Hauptstadt.

Architektur
b03_lageplan
Lageplan des Bauvorhabens

Das Grundst√ľck befindet sich n√∂rdlich der Goethestra√üe im Ortsteil Niederheide der Stadt Hohen Neuendorf. Es grenzt westlich an ein ausgedehntes Sportplatzgel√§nde. Die Schule ist als 2-geschossiges Geb√§ude konzipiert und √∂ffnet sich kammartig √ľber zwei l√§ngliche H√∂fe zum Freibereich / Schulhof. Der Haupteingang befindet sich an der Goethestra√üe und f√ľhrt unmittelbar in die zentrale Halle der Schule. Ein weiterer Eingang befindet sich im Bereich der Sporthalle. Dieser erm√∂glicht eine von der Schule unabh√§ngige Nutzung der Halle (z.B. f√ľr den Vereinsport). Schule und Sporthalle bilden einen gemeinsamen Geb√§udekomplex.


Gebäudekonzeption Grundschule

Die Die Gliederung des Bauk√∂rpers folgt der funktionalen Struktur der Schule. Die Klassenr√§ume werden in drei Geb√§udefl√ľgeln entsprechend der Jahrg√§nge angeordnet.
Das R√ľckgrat der Schule wird durch eine zentrale, langgestreckte, Licht durchflutete Halle gebildet. Der Haupteingang befindet sich am s√ľdlichen Ende der Halle, der Zugang zur Sporthalle am n√∂rdlichen Ende. S√§mtliche Funktionsbereiche der Schule sind von der Halle aus unmittelbar zu erreichen. Auf der √∂stlichen Seite befinden sich die Bibliothek, die Fachunterrichtsr√§ume und die Aula mit den dazugeh√∂rigen Nebenr√§umen. Gegen√ľberliegend gehen die Wege zu den drei Unterrichtsfl√ľgeln ab. Die Verwaltung ist unmittelbar am Eingang angeordnet, das Lehrerzimmer befindet sich dar√ľber im Obergeschoss. Die Unterrichtsbereiche sind √ľberwiegend einb√ľndig organisiert, so dass eine zweiseitige Tageslichtbeleuchtung erm√∂glicht wird. Die Klassenr√§ume sind nach S√ľden ausgerichtet, Flurzonen und Nebenr√§ume befinden sich auf der Nordseite. Die Fassaden der Fachunterrichtsr√§ume orientieren sich nach Osten. F√ľr die jeweiligen Klassen werden √ľberschaubare Bereiche bestehend aus Unterrichtsraum Flex- oder Gruppenraum, Garderobe und WC-R√§umen geschaffen. Die entstehenden Lehr- und Nebenr√§ume sollen individuell gestaltbar sein und als Heimatbereich f√ľr die jeweilige Klasse dienen. Hierbei k√∂nnen die Sch√ľler ein Gef√ľhl der Verantwortung f√ľr Ihren Bereich entwickeln und praktizieren.

b04_grundriss-erdgeschoss
Erdgeschoss- und
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Obergeschoss-Grundriss

Die Aula ist als Mehrzweckraum sowohl f√ľr die Essensversorgung (Mensa), als auch f√ľr Veranstaltungen konzipiert. Demgem√§√ü erf√ľllt die Aula die Anforderungen an einen Versammlungsraum gem. Versammlungsst√§ttenverordnung. Dar√ľber hinaus kann die Aula au√üerhalb der Unterrichtszeiten auch extern genutzt werden. Sie ist √ľber die Erschlie√üungshalle der Schule zu erreichen. Die K√ľche ist als Ausgabek√ľche konzipiert.
Die Sch√ľlerb√ľcherei ist unmittelbar am Eingang angeordnet, so dass eine Zug√§nglichkeit auch au√üerhalb der Unterrichtszeiten hergestellt werden kann. Solange die Schule nicht durchg√§ngig dreiz√ľgig genutzt wird, k√∂nnen zahlreiche R√§ume durch den Hort genutzt werden.

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Längsschnitt


Gebäudekonzeption Sporthalle

Unmittelbar n√∂rdlich, angrenzend an den dritten Klassenraumfl√ľgel der Schule, schlie√üt die Sporthalle mit Ihren Nebenr√§umen den Bauk√∂rper ab. Die Sporthalle verf√ľgt √ľber einen unabh√§ngig von der Schule nutzbaren Eingangs- und Erschlie√üungsbereich und kann so auch au√üerhalb des Schulbetriebs genutzt werden. Im Erdgeschoss befinden sich die Sporthalle mit einer Grundfl√§che von ca. 1.200 m¬≤, die Ger√§ter√§ume und einige Nebenr√§ume. Die Halle ist in drei Hallenteile unterteilbar. Die Auslegung der Halle gen√ľgt der Versammlungsst√§ttenverordnung. Im Obergeschoss befinden sich sechs Umkleide- und Sanit√§reinheiten.

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Ansicht Ost

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Ansicht West


Integrierte technische und räumlich-architektonische Konzeption

Aktuelle p√§dagogische Konzepte gehen davon aus, dass das Lernverhalten von Sch√ľlern unmittelbar mit den r√§umlichen Bedingungen zusammenh√§ngt. Grundschulp√§dagogische Vorgaben definieren Unterricht l√§ngst nicht mehr als den klassischen Frontalunterricht, sondern als einen durch den Lehrer moderierten und angeleiteten selbstst√§ndigen Prozess mit individueller F√∂rderung einzelner Sch√ľler oder Gruppen, Binnendifferen¬≠zierung, vielf√§ltigen Unterrichtssituationen, jahrgangs√ľbergreifenden Gruppen und aktiver Beteiligung der Sch√ľler. Projektarbeit, Nutzung unterschiedlicher Medien, verschiedenste Arbeitsformen kennzeichnen den Unterricht.
In der aktuellen Schulbaudebatte wird davon ausgegangen, dass r√§umliche Konzepte durch Transparenz und Offenheit gepr√§gt sein sollen. Gleichzeitig ist es erforderlich, Bereiche zu schaffen, die es besonders den kleinen Kindern einer Grundschule erm√∂glichen, Schutz, Zugeh√∂rigkeit und Identifikation zu finden. Die daraus resultierende funktionale Flexibilit√§t verlangt nach neuen r√§umliche Ausformungen, wobei der traditionelle Klassenraum mit Tafelwand, Sitzreihen und Licht von Links dem nicht gen√ľgt. Vielmehr sind differenzierte, teilbare und vielf√§ltig nutzbare R√§ume erforderlich.

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b11_unterrichtsform-kleingruppe-differenziert b12_unterrichtsform-frontal

Die technische Konzeption ist unmittelbar mit der r√§umlichen Konfiguration verkn√ľpft. Die Tageslichtbeleuchtung muss unterschiedlichen Unterrichtssituationen gerecht werden. Angestrebt wird eine hohe Tageslichtautonomie, wobei eine hohe Qualit√§t der Beleuchtung (z.¬†B. Blendungsbegrenzung) f√ľr unterschiedlichste Unterrichtssituationen gegeben sein muss.

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Schematische Darstellung der Tageslicht-Beleuchtungskonzeption

Die L√ľftungskonzeption wird aus der flexiblen r√§umlichen Situation entwickelt. Im Garderoben und WC- Bereich den jeweiligen Heimatbereichen unmittelbar zugeordnet, k√∂nnen hier p√§dagogisch positive Effekte mit positiven technischen Effekten verbunden werden. So wird die in den WC-R√§umen ohnehin ben√∂tigte mechanische L√ľftung so aufgebaut, dass die Luft ohne gro√üen Mehraufwand dem gesamten Heimatbereich als Frischluft-Grundl√ľftung zur Verf√ľgung gestellt werden kann.

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Neben der mechanischen Grundl√ľftung, die die ohnehin erforderliche Luftmenge nutzt, ist eine mechanische nat√ľrliche L√ľftung √ľber deckenhohe L√ľftungsfl√ľgel vorgesehen. Diese L√ľftung erfolgt nach individuellen Erfordernissen in den jeweiligen Heimatbereichen, kann aber auch zentral gesteuert betrieben werden - gemeint ist das motorische √Ėffnen und Schlie√üen der Fenster.

Die Raumakustik ist neu zu entwickeln, da das klassische Prinzip der Anordnung der Schall absorbierenden Fl√§chen auf den Frontalunterricht ausgerichtet ist. Besondere Bedeutung kommt hier der Kombination von thermisch wirksamen Geb√§udemassen und Absorptionsfl√§chen zu, f√ľr deren Optimierung im Bauvorhaben eine generische L√∂sung angestrebt wird.


Energieeffiziente Architektur, äußere Gestalt und Image


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S√ľdwest-Ansicht des geplanten Schulgeb√§udes

 

 

Genau wie im Inneren des Geb√§udes die funktionalen, technischen und r√§umlichen Aspekte zusammengef√ľhrt werden, soll dieser integrale Planungsansatz auch von au√üen erkennbar werden. So folgen die Kubatur und die Gestalt der Geb√§udeh√ľlle den technischen und funktionalen Erfordernissen. Diese werden sichtbar gemacht, so dass die Gestaltung nicht beliebig, sondern funktional begr√ľndet ist.

Die Photovoltaikelemente werden im Wesentlichen auf den Dachfl√§chen integriert, wobei die PV- Elemente mit den Aufbauten f√ľr die dezentral angeordneten L√ľftungszentralen und die Installationen kombiniert werden und so mit ausschlaggebend sind f√ľr die Ausbildung der Geb√§udeform.

 

 

Bauteile

Die Geb√§udeh√ľlle soll im Passivhausstandard errichtet werden, mit dem Ziel der weitgehenden Vermeidung von W√§rmeverlusten. Wichtig sind daf√ľr eine hoch w√§rmeged√§mmte Konstruktion mit luftdichter Geb√§udeh√ľlle (n50 < 0,6/h) und einem ausgewogenen Fassadenverh√§ltnis von transparenten zu nicht-transparenten Fl√§chen, Speichermassen und Akustikelementen.

Geplant ist eine Ausf√ľhrung in Massivbauweise aus Stahlbeton mit einer Fassade mit Vormauerziegeln. In den Br√ľstungsbereichen der s√ľdorientierten Klassenraumfenster und der ostorientierten Fachraumfenster, sowie zur Minimierung kleinfl√§chiger W√§rmebr√ľcken werden u.¬†a. Vakuum-D√§mm-Paneele eingesetzt.
Es wird der Einsatz weiterer innovativer Produkte vorgesehen, f√ľr welche teilweise jedoch noch keine bauaufsichtlichen Zulassungen vorliegen, so dass entsprechend Pr√ľfungen im Einzelfall vorzunehmen sind.

Zusammenstellung der vorgesehenen U-Werte
der Geb√§udeh√ľllfl√§chen [3]
Bauteil U-Wert [W/m²K] Beschreibung
Außenwand Typ 1 0,15 Bewehrter Stahlbeton mit Vormauerziegeln, Wärmedämmung aus 20 cm Mineralwolle WLG 032
Außenwand Typ 2 0,13 Beton-Hohlblocksteine mit Vormauerziegeln, Wärmedämmung aus Mineralwolle WLG 032
Fenster < 0,8 Holz-Aluminium-Fenster
Dach 0,11 Stahlbeton mit D√§mmung aus Polystyrolschaum-Partikel (36 cm) und Gr√ľndachbepflanzung
Boden 0,10 Stahlbeton mit Perimeterdämmung aus expandierten Polystyrol-Hartschaumplatten (EPS)

 

Anlagentechnik

Durch die zeitgleiche Entwicklung von Energie- und Geb√§udekonzept, konnte ein hoher Integrationsgrad von architektonischem Entwurf und technischer Geb√§udeausr√ľstung erreicht werden. Durch die starke Verzahnung entsteht ein Gesamtkonzept, das Nutzungsanforderungen und energetische Anforderungen ausgewogen ber√ľcksichtigt.
Bei der Erstellung des Energiekonzeptes stand die Nutzung von nat√ľrlichen Prozessen und passiven Technologien im Vordergrund, um eine Minimierung der aktiven technischen Komponenten im Sinne des Lean-Building-Konzeptes (Schlanke Geb√§udetechnik) zu erreichen. Durch sparsam eingesetzte aktive Systeme werden die Lebenszykluskosten der technischen Anlagen gesenkt und der Energiebedarf des Geb√§udes deutlich verringert.
Das Energiekonzept umfasst:

- eine Geb√§udeh√ľlle, die nach dem Passivhausstandard errichtet wird, um W√§rmeverluste zu verringern,
- eine Geb√§udestruktur, die viel Speichermasse f√ľr eine freie K√ľhlung zur Verf√ľgung stellt, um die sommerliche √úberhitzung zu vermeiden und den Nutzungskomfort zu steigern,
- ein Raumkonzept, das den Tageslichteinfall von mehreren Seiten ermöglicht, um eine hohe Tageslichtautonomie zu erreichen und damit den Strombedarf zu senken,
- ein Beleuchtungskonzept, das eine pr√§senz- und raumtiefenabh√§ngige Beleuchtungssteuerung vorsieht, um nur das notwendige Ma√ü an k√ľnstlicher Beleuchtung nachzuf√ľhren,
- ein hybrides L√ľftungskonzept, das sich im wesentlichen auf die nat√ľrliche L√ľftung st√ľtzt und Luft nur dann maschinell bewegt, wenn es energetisch sinnvoll ist oder Nutzungs- und Witterungsbedingungen es erforderlich machen,
- eine nachhaltige Energieerzeugung auf der Grundlage des kombinierten Einsatzes von nachwachsenden Rohstoffen (Pellet-Heizkessel und Pellet-BHKW) und solaren Energien (PV Anlage), um CO2-Neutralit√§t zu erreichen und die Zielstellungen aus dem Plus-Energie-Konzept zu erf√ľllen.

Tageslicht

Das Tageslichtkonzept hat eine m√∂glichst hohe Tageslichtautonomie zum Ziel. Gleichzeitig werden die thermischen Belastungen in den Sommermonaten minimiert. Das Konzept ber√ľcksichtigt die unterschiedlichen inneren (r√§umlichen, lichttechnischen und gestalterischen) Anforderungen und reagiert auf die √§u√üeren Bedingungen, indem f√ľr die verschiedenen Orientierungen und inneren Anforderungen spezifische Sonnenschutz- und Tageslichtsysteme entwickelt werden. Zum Einsatz kommen verschiedene innovative Materialien wie Nanogel-Verglasungen, mikrostrukturierte Sonnenschutzgl√§ser, lichtlenkende und elektrochrome Verglasungen.
Vakuumvergasungen sollen an geeigneten Stellen der Fassade erprobt werden, sobald sie von der Industrie bereitgestellt werden können.

b17_fassadendetail
Aufbau der Klassenraumfassade


Beleuchtungskonzept

Das Beleuchtungskonzept sieht den kombinierten Einsatz von LED-Leuchten und energieeffizienter konventioneller Beleuchtung mit Langfeldleuchtstoffleuchten vor. Zum bedarfsgerechten Schalten und Regeln werden fl√§chendeckend Pr√§senz- und Lichtsensoren eingesetzt. Dies erm√∂glicht es, die k√ľnstliche Beleuchtung bereichsweise zu schalten und in der Lichtst√§rke nur soweit nachzuf√ľhren, bis die notwendige Beleuchtungsst√§rke im Aufenthaltsbereich erreicht wird.
Die Hauptnutzungsbereiche ‚Äď die Klassenr√§ume ‚Äď erhalten eine raumtiefenabh√§ngige Lichtsteuerung mit parallel zur Fensterfront verlaufenden Leuchtb√§ndern und mehreren √ľber die Raumtiefe verteilten Lichtsensoren. Der √ľber die Raumtiefe abnehmende Tageslichtanteil kann so mit dem geringsten Licht-/Energieeinsatz kompensiert und die Beleuchtungsst√§rke im gesamten Raum auf gleichem Niveau gehalten werden.
In Verkehrsbereichen werden moderne LED-Leuchten und dimmbare Langfeldleuchtstoffleuchten kombiniert. Die bedarfsgesteuerte Grund- und Orientierungsbeleuchtung erfolgt √ľber LED-Leuchten, die konventionelle Beleuchtung wird zugeschaltet, wenn mit den LED-Leuchten allein das notwendige Beleuchtungsniveau nicht mehr eingehalten werden kann. Durch den kombinierten Einsatz wird das nach derzeitiger Marktlage optimale Kosten-/Nutzen-Verh√§ltnis bei h√∂chster Energieeffizienz erreicht. F√ľr die Sicherheitsbeleuchtung kommen ausschlie√ülich LED-Leuchten zum Einsatz.


L√ľftungskonzept

Kontrollierte Be- und Entl√ľftungsanlagen sind eine Grundvoraussetzung f√ľr gute Luftqualit√§t in Schulen. Die bei Niedrigenergie- und Passivh√§usern praktizierten niedrigen Luftwechsel sind ein Baustein des geringen Energieverbrauchs, f√ľhren aber bei Schulbauten dazu, dass lufthygienische Richtwerte deutlich √ľberschritten werden. Aus diesem Grund wird ein hybrider Ansatz aus nat√ľrlicher und maschineller L√ľftung verfolgt. Beide L√ľftungsarten werden abh√§ngig von den Nutzungs- und Au√üenluftbedingungen verschieden miteinander kombiniert, um ein H√∂chstma√ü an Luftqualit√§t und Gesamtenergieeffizienz zu erreichen.
Maschinelle L√ľftung: Das Zusammenfassen von Klassenraum, Flur und Nebenraum zu einem Heimatbereich (s. Raumkonzept) erm√∂glicht es, die f√ľr das WC ohnehin vorhandene maschinelle Abluft mit dem Zuluftsystem so zu kombinieren, dass die eingebrachte Luft mehrfach genutzt wird. Sie str√∂mt als Prim√§rluft in den Hauptnutzungsbereich (Klassenraum) ein, als Sekund√§rluft in den Verkehrsbereich (Flur) √ľber und wird im Nebenraum (WC) extrahiert. Dadurch wird eine dauerhafte Grunddurchsp√ľlung des gesamten Heimatbereiches mit frischer Luft erreicht. Die L√ľftungsanlage kann bei Bedarf in eine zweite, hohe Stufe geschaltet werden. Es sind L√ľftungsger√§te mit Doppelventilatoren vorgesehen, so dass die Antriebsmotoren in jeder Stufe im Effizienzmaximum arbeiten. Die L√ľftungsger√§te sind dezentral angeordnet, um die Lufttransportwege kurz und die Anzahl Druckverlust-erh√∂hender Einbauteile (Volumenstromregler, Brandschutzklappen etc.) gering zu halten. Die Kanalquerschnitte liegen deutlich √ľber der Norm, um Druckverluste zu verringern.
Nat√ľrliche L√ľftung mit motorisch gesteuerten L√ľftungsfl√ľgeln: Es werden raumhohe, schmale Drehfl√ľgel mit Wetter- und Einbruchschutz eingesetzt. Die H√∂he der Fl√ľgel wirkt sich positiv auf das Anstr√∂mprofil aus, im oberen Bereich kann warme verbrauchte Luft ab- und um unteren Bereich Frischluft ungehindert einstr√∂men. Die L√ľftungsfl√ľgel sind damit gut f√ľr das Sto√ül√ľften geeignet.
Nat√ľrliche L√ľftung mit hand-√∂ffenbaren L√ľftungsfl√ľgeln: Der Nutzer hat jederzeit die M√∂glichkeit des manuellen Eingriffs, was die Nutzerakzeptanz erh√∂ht.
Mit der Kombination der L√ľftungsarten k√∂nnen folgende Ziele erreicht bzw, Anwendungsf√§lle abgedeckt werden:

- Verlangsamung des CO2-Anstiegs in der Unterrichtsstunde durch maschinelle Grundl√ľftung und
- R√ľcksetzen des CO2-Gehalts auf Au√üenluftniveau durch Sto√ül√ľftung √ľber zentral angesteuerte motorische Fensterfl√ľgel zur Minimierung ineffizienten Dauerl√ľftens durch den Nutzer.
- Nat√ľrliche Nachtl√ľftung √ľber zentral angesteuerte motorische Fensterfl√ľgel gegen sommerliche √úberhitzung zur Komfortsteigerung ohne Aufwendung elektrischer Energie.
- Erh√∂hte maschinelle L√ľftung und Nutzung der W√§rmer√ľckgewinnung an kalten Tagen f√ľr erh√∂hte Energieeffizienz.


Nachhaltige Energieerzeugung


b18_schema-energiebereitstellung
Schema der Energiebereitstellung

 

Es kommen drei Energiesysteme zum Einsatz

Typ Energieträger Nennleistung Einsatz
Heizkessel Pellets 220 kW Hauptlast Wärme
BHKW Pellets 10 kW Klein- und Dauerlasten Wärme, Erzeugung Elektroenergie
PV-Anlage Solar 55 kWp Erzeugung Elektroenergie

Der eingesetzte regenerative Brennstoff Holzpellets senkt den j√§hrlichen Prim√§renergiebedarf und verursacht geringe CO2-Emissionen. Das Pellet-BHKW ist zur Unterst√ľtzung bei der Warmwasserbereitung und dem Ausgleich von Zirkulationsverlusten vorgesehen. F√ľr den Pellet-Heizkessel wird ein Prototyp eines Elektro-Filters eingesetzt, an dem untersucht wird, welcher Abscheidegrad mit dieser Art Filter in der o. g. Leistungsklasse erreicht werden kann. Mit der Erzeugung von elektrischer Energie durch das Pellet-BHKW und die Photovoltaikanlage wird der Prim√§renergiebedarf der Schule kompensiert und in der Prim√§renergiebilanz mehr Energie erzeugt, als von der Schule verbraucht wird.

 

Energieverbrauch

Das Plus-Energie-Konzept basiert einerseits auf der Minimierung des Energiebedarfs f√ľr das Geb√§ude und die technischen Anlagen und zum Anderen auf der Nutzung lokal verf√ľgbarer, regenerativer Energiequellen zur Bedarfsdeckung (Zero-Emission-Strategy).
Mit der Erzeugung von elektrischer Energie durch das BHKW und die Photovoltaikanlage wird der Primärenergiebedarf der Schule kompensiert und in der Primärenergiebilanz mehr Energie erzeugt, als von der Schule verbraucht wird. Zusätzlich wird CO2-Neutralität erreicht.

 

Kosten

Ziel der Konzeption ist es, die Bewirtschaftungskosten der Schule f√ľr die Kommune langfristig so niedrig wie m√∂glich zu halten. Dabei werden einerseits die Instandhaltungs- und Wartungskosten durch den Einsatz langlebiger, robuster und wartungsarmer Bauteile und Baustoffe minimiert, andererseits werden die Verbrauchskosten f√ľr Energie auf ein sehr niedriges Niveau reduziert. Das Plus-Energie-Konzept erm√∂glicht dar√ľber hinaus, einen wesentlichen Teil der Energiekosten durch den Ertrag aus der Energieerzeugung zu kompensieren. Die Baukosten sind dabei vergleichbar wie bei konventionellen Geb√§uden.
Aufteilung der spezifischen Netto-Baukosten je m² Bruttogeschossfläche [2]:
- Baukonstruktion (KG 300), 1.025 ‚ā¨/m¬≤
- Technische Anlagen (KG 400), 317 ‚ā¨/m¬≤

Das Bauvorhaben wird durch das Bundesministerium f√ľr Wirtschaft und Technologie im Rahmen des F√∂rderschwerpunktes "Energieeffiziente Schulgeb√§ude - EnEff:Schule" finanziell unterst√ľtzt.

 

 

 

 

Messphase

 

Seit Mai 2012 erfolgt im Rahmen des Intensiv-Monitorings die Aufzeichnung der Messdaten sowohl zur Validierung des Energiekonzepts, als auch zur Bewertung der Behaglichkeit und zur Ermittlung des Nutzerverhaltens. Eine Teilmenge der erfassten Datenpunkte wird visualisiert, indem von einigen Klassenr√§umen der Verlauf der st√ľndlichen Mittelwerte der Raumlufttemperatur, der relativen Raumluftfeuchte und der CO2-Konzentration graphisch aufbereitet werden. Ferner sind die nutzfl√§chenbezogenen kumulierten End- und Prim√§renergieverbr√§uche f√ľr die ben√∂tigte Hilfsenergie und die Beheizung dargestellt. Die zus√§tzliche Ausgabe der Messdaten als Excel-Tabelle erm√∂glicht eine individuelle Pr√§sentation der Messdaten.

 

Visualisierung der Messdaten: daten.eneff-schule.de/HohenNeuendorf.aspx

 

 

Befragung

 

Wie bewerteten Sch√ľler und Lehrer ihre Lernumwelt?

An der Befragung nahmen Dritt- und Viertkl√§ssler sowie die Lehrer teil. Im Vergleich zum alten Geb√§ude bewerteten sowohl Sch√ľler als auch Lehrer ihre neue Lernumgebung in einigen Aspekten besser, auch wenn bereits im alten Geb√§ude teilweise gute Bewertungen erzielt wurden. Insbesondere die Raumtemperaturen im Sommer schnitten aus Sicht der Lehrerschaft im neuen Geb√§ude um eine Note besser ab; f√ľr die Winterzeit wurde jedoch noch Optimierungsbedarf gesehen. Auch die Luftqualit√§t wurde im Durchschnitt von der Lehrerschaft besser bewertet. Das Geb√§ude gef√§llt vor allem den Lehrenden und sie f√ľhlen sich darin sehr wohl. Bei den Kindern zeigte sich keine Ver√§nderung in der Bewertung; das alte Schulgeb√§ude gefiel ihnen ebenfalls gut und sie f√ľhlten sich dort wohl. Die Lage des neuen Geb√§udes bzw. der Klassenzimmer scheint sich positiv in Hinblick auf geringere L√§rmbel√§stigung von au√üen auszuwirken.

 

befragung-irees

 

Beurteilung der Lernumwelt im Vorher-Nachher-Vergleich

 

 

Einbindung des Themas Energie in den Unterricht

Die Themen rund um Energiesparen, Energieverbrauch und Folgen des Energieverbrauchs werden laut Aussage der Schulleitung generell ab Klasse 3 im Sachkundeunterricht durchgenommen. F√ľr die Klassen 1 und 2 gibt es ebenfalls eine altersgerechte Hinf√ľhrung zum Thema, zum Beispiel √ľber das Programm "Kaspar und der Energier√§uber"
[ www.umweltkasper.de ]. Somit ist das Thema Energiesparen im pädagogischen Konzept verankert.

 

An Energieeinspar-Aktivit√§ten wurden laut Angaben der Lehrkr√§fte bereits konkrete Ma√ünahmen wie "Fenster zu! ‚Äď Licht aus!"-Kampagnen durchgef√ľhrt. 80% der Lehrkr√§fte sch√§tzten diese Aktivit√§ten als "sehr erfolgreich" ein, 20% als "eingeschr√§nkt erfolgreich".

 

 

Stand:

Erstbefragung Gruppendiskussion Zweitbefragung
befragung diskussion befragung
haken haken haken

 

[‚ąö = abgeschlossen]

 

 

 

 
© 2013
Fraunhofer-Institut für Bauphysik