Anhang des Projektberichts - UM Baden
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Anhang E n e r g i ee f f i z i e n t e , e n e r g e t i s c h n a c h h a l t i g e u n d l e r n f ö r d e r l i c h e Sanierung von Schulgebäuden Projektbericht Anregungen für den Transfer in die Praxis Impressum Titel Energieeffiziente, energetisch nachhaltige und lernförderliche Sanierung von Schulgebäuden – Anhang Herausgeber Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, Postfach 10 34 39, 70029 Stuttgart, www.um.baden-wuerttemberg.de Verfasser Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP, Nobelstraße 12, 70569 Stuttgart Text und RedaktionProf. Dr. Philip Leistner, Hans Erhorn, Johann Reiß, Michael Geiger Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Nobelstraße 12, 70569 Stuttgart Gestaltung und LayoutJedermann-Verlag GmbH, Mittelgewannweg 15, 69123 Heidelberg Druck 1. Auflage 10/2013 Copyright Der Nachdruck ist – auch auszugsweise – nur mit Zustimmung des Umweltministeriums Baden-Württemberg mit Quellenangabe und Überlassung von Belegexemplaren gestattet. Download www.projekt-schulgebaeudesanierung.baden-wuerttemberg.de 2 Inhalt ADen Sanierungsprozess steuern 4 A.1Ermittlungsphase 4 A.2Konzeptphase 5 A.3Projektierungsphase 7 A.4Umsetzungsphase 8 A.5Inbetriebnahmephase 9 A.6Betriebsphase 11 BInformationen zu Schwerpunktthemen 13 B.1Lüftung 13 B.2 15 Licht B.3Akustik 19 B.4Ergonomie 23 B.5 Baulicher Wärmeschutz 23 B.6 Effiziente Energieversorgung 25 C Erfahrungen aus den Projekten 27 C.1 Max-Planck-Gymnasium, Karlsruhe 27 C.2 Theodor-Heuss-Gymnasium, Freiburg 30 C.3 Schulzentrum West, Schwäbisch Hall 32 C.4 Bärbel-von-Ottenheim-Gemeinschaftsschule, Schwanau 35 DBildnachweise 3 38 A Den Sanierungsprozess steuern Der gesamte Sanierungsprozess wurde in sechs Phasen aufgeteilt. Im Folgenden ist jede Phase kurz beschrieben, Merkposten sind in den zugehörigen Checklisten eins bis sechs zusammengestellt. Download unter: www.projekt-schulgebaeudesanierung.baden-wuerttemberg.de A.1 Ermittlungsphase EnErgiE & Bau Bedarfsermittlung Bestandsaufnahme zielsetzung Pädagogik & schulE Entwicklungsplanung rahmenbedingungen zielsetzung (Pädagogik) sichErhEit & gEsundhEit Bedarfs- und Bestandsabgleich mit uvv schulen zielsetzung (Ergonomie) In der ersten Phase des Sanierungsprozesses wird nicht stark genug betont werden. Begehungen und die Bestandssituation ermittelt und die grundlegen- der buchstäbliche Blick „hinter die Kulissen“ sind den Ziele (Vision) werden formuliert. Dazu ist eine unumgänglich. Dieser Aufwand vermeidet teure Sammlung und Sichtung aller Bestandsunterlagen Überraschungen bzw. unsichere Kostenschätzungen. notwendig. Sie umfassen bauliche Unterlagen, wie Die am Bauwerk und der Anlagentechnik vorhan- z. B. Grundrisse, Schnitte, Ansichten und Detail- denen Mängel werden betrachtet, dokumentiert pläne, aber auch weitere Dokumente wie Nach- und bewertet. Dies gilt auch für die Verhältnisse in weise bezüglich Energiebilanz, Schallschutz und den Räumen. Anhand der Checkliste 1 lassen sich Brandschutz. Wichtig sind auch Strangschemen zur die einzelnen Schritte kontrollieren. Die einzelnen Heizungs- und Lüftungstechnik sowie zur Wasser- Raumnutzungen sowie die Betriebszeiten und versorgung und Elektroverteilung. Optional können die Energieverbräuche der letzten Jahre werden auch verschiedene Erhebungen und Messungen ebenfalls zusammengestellt. Ein Vergleich mit durchgeführt und dokumentiert werden, wie z. B. Verbrauchswerten in Richtlinien ermöglicht eine der Nachhallzeit, des Tageslichtquotienten und energetische Einstufung des Gebäudes. der Luftqualität. In jedem Fall sollten Fördermöglichkeiten in Betracht Der nächste Schritt besteht in der Aktualisierung gezogen werden. Infrage kommen die Förder- vorhandener Unterlagen. Je nach Bedarf und Größe programme der Bundes- und Landesministerien des Sanierungsvorhabens kann die Bestandsaufnah- und gegebenenfalls von einzelnen Stiftungen. Dabei me entweder durch den Bauherrn selbst oder durch sind auch Förderprogramme für unterschiedliche Fachplaner erfolgen. Diese Entscheidung obliegt Schulformen zu berücksichtigen (z. B. Förderungen dem Bauherrn. Die Bedeutung einer ausführlichen bei Ganztagsschulen). und detaillierten Untersuchung des Bestandes kann 4 Eine Sortierung der Maßnahmen nach ihrer Sanie- ten Schutzziele sind verbindlich und müssen stets rungsdringlichkeit ist zu empfehlen. Damit lässt sich eingehalten werden. Zukunftsweisende Konzepte das weitere Vorgehen leichter planen. Mithilfe einer betrachten darüber hinaus die ganze Schule als Priorisierung werden z. B. funktionale und optische Lern- und Lebensraum und berücksichtigen bei der Mängel der Dringlichkeit nach geordnet. Im weite- Gebäudegestaltung Aspekte wie ren Verlauf sollen bereits die Ziele diskutiert werden. Ein Ziel kann beispielsweise ein bestimmter Energiestandard sein (z. B. Plusenergie-Gebäude) oder bestimmte Anforderungen an Raumgrößen und Raumqualitäten (z. B. angepasste Gruppenräume, getrennte Arbeitsbereiche für Lehrerinnen und Lehrer, behindertengerechte Zugänge und Klassenräume, ergonomisches Mobiliar). Neben der Ästhetik der baulichen Umsetzung können aber auch Strukturierung (Größen, Anordnung) von n Klassenzimmern, Fluren und dergleichen, Schaffung zusätzlicher Aufenthalts- und Rück- n zugsmöglichkeiten, z. B. Räume der Stille, aufeinander abgestimmte Gestaltung von Farbe, n Licht, Mobiliar und Pflanzen, Räume für Team- und Einzelarbeit für Schüle- n rinnen und Schüler und für Lehrkräfte. eine besonders wirtschaftliche Umsetzung und der Einsatz von nachhaltigen Baustoffen ein vorrangiges Detailinformationen dazu sind z. B. in der Informa- Ziel darstellen. tionsbroschüre „Klasse(n) – Räume für Schulen“ der Gesetzlichen Unfallversicherung (GUV-SI 8094) A.2 Grundsätzlich sind die Anforderungen an die Sicher- enthalten. Die Beteiligung aller Nutzer und auch heit in Schulen an die Unfallverhütungsvorschrift der Eltern bei diesem Gestaltungsprozess hat sich in Schulen (GUV-V S1) gebunden. Die darin genann- vielen Fällen als wertvoll erwiesen. Konzeptphase EnErgiE & Bau alternativen bewerten kostenschätzung ziele priorisieren Pädagogik & schulE ziele priorisieren Planungsbeteiligung alternativen bewerten sichErhEit & gEsundhEit Prioritäten festlegen kostenschätzung konzepterstellung Die Zusammenstellung eines fach- und gewerke- Für die Konzepterstellung sind aktuelle Kenntnisse übergreifenden Planungsteams noch vor der eigent- über vorhandene und möglicherweise geänderte lichen Planung erweist sich als sinnvoll. Einzelne gesetzliche Anforderungen unverzichtbar. In zahl- Planer sind nicht immer in der Lage, das vollstän- reichen Gesetzen und Verordnungen ist geregelt, dige Expertenwissen bereit zu stellen. Auch ein welche baulichen und energetischen Anforderun- gewisses „Revierdenken“ beim Planungsprozess ist gen vom Bauherrn berücksichtigt werden müssen. verbreitet. Insbesondere bei sehr speziellen Fragen Gerade die Änderungen von Regelungen können ist die Einbeziehung von Spezialisten unumgänglich. zu überraschenden und kostenwirksamen Konse- Insgesamt lassen sich so hohe Qualitätsstandards quenzen führen. Anders ausgedrückt, die Hoffnung sicherstellen, letztlich die Kosten reduzieren sowie auf weitgehenden Bestandsschutz kann sich als ganzheitliche Konzepte entwickeln und umsetzen. trügerisch erweisen. Deshalb sind insbesondere 5 sicherheitsrelevante Bestimmungen, wie z. B. hin- Die bauliche Konzeption des Gebäudes und der sichtlich des Brandschutzes, und ihre Folgen für die Räumlichkeiten ist natürlich von zentraler Bedeu- Sanierung unbedingt zu beachten und zu bewerten. tung für die bedarfsgerechte Nutzung nach aktu- Darüber hinaus lassen sich die Energieeinsparver- ellen Regeln, einschließlich der heute zu beachten- ordnung (EnEV), das Erneuerbare-Energien-Wärme- den Ganztagsbetreuung, Inklusion und dergleichen. gesetz (EEWärmeG) sowie viele weitere Normen Die Konzeptentwicklung sollte daher ausgiebig, zitieren. Die in der Ermittlungsphase gesetzten Ziele gegebenenfalls iterativ und in jedem Fall im engen werden nun hinsichtlich ihrer Umsetzung auch Austausch mit allen Beteiligten und Betroffenen unter finanziellen und zeitlichen (Länge und Lage erfolgen. Mitunter werden durchaus auch Experi- der Bauphase) Gesichtspunkten priorisiert. Dabei mente vereinbart, um neue Lösungen auszuprobie- ist auch der Energiestandard festzulegen und zu ren. Bei der damit verbundenen Information und spezifizieren. Diese Priorisierung muss natürlich Kommunikation erweist sich ein gut eingespieltes in den nächsten Phasen richtungsweisend weiter- Planungsteam (Koordinator, Moderator) erneut als verfolgt werden. Optional können weitere Ziele überaus wertvoll. Nur so lassen sich auch pädago- definiert werden, wenn z. B. Mindeststandards über- gische Grundzüge von Anfang an berücksichtigen. troffen werden sollen. Aspekte in diesem Sinne sind Geeignete Schüler- und Lehrerarbeitsplätze sowie Energieeffizienz, Nachhaltigkeit, Flächeneffizienz, die Raumausstattung mit zeitgemäßer Technik, nicht Wirtschaftlichkeit und Ressourcenschonung. Dabei nur aber besonders in Fachräumen, beeinflussen kann auch der Einsatz innovativer, vielleicht sogar natürlich auch das bauliche Layout des Gebäudes. ortsbezogener Technologien von Interesse sein. Nachdem Konzeptvarianten und Lösungsansätze untersucht und erstellt wurden, folgt die Optimie- Die Entwicklung von baulichen und anlagentech- rung und Bewertung im Sinne einer Gesamtschau. nischen Konzepten erfordert eine ganze Reihe Auch die Festlegung der Bewertungs- bzw. Ver- von Zielspezifikationen, die nach und nach in gleichskriterien für die Varianten muss sich an den unterschiedliche Lösungsansätze einfließen. Dabei Zielen orientieren. Dennoch sind die Kosten meist werden auch die zahlreichen Wechselbeziehungen der Knackpunkt, selbst wenn langfristige Finanzie- zwischen den Teilkonzepten offenkundig. So rungsstrategien festgelegt wurden. Übersteigen die betrifft die Energieeffizienz nicht nur die Fassade, Kosten das verfügbare Budget, ist eine Reduzierung die Haustechnik und die Beleuchtung, sondern der „Wunschliste“ nötig. Allerdings sollte auch sie natürlich auch die Behaglichkeit, Ergonomie und den einmal definierten Prioritäten folgen. Dies stellt selbst die Akustik. Der Austausch von Isoliergläsern nicht nur Kontinuität sondern auch Nachvollzieh- durch bessere Dreifachverglasungen kann z. B. barkeit und Transparenz der Entscheidungen sicher. den Schallschutz verschlechtern, bei Gebäuden in lärmintensiven Innenstädten ein sehr ärgerlicher „Nebeneffekt“. Zugleich sind Detailfragen an dieser Stelle zu behandeln, wie z. B. Überlegungen zu energieeffizienten Elektrogeräten wie Drucker, Kopierer und Computer. 6 A.3 Projektierungsphase EnErgiE & Bau Planunterlagen erstellen nachweise (EnEv u. a.) vergabe Pädagogik & schulE Projektbegleitung Musterlösungen auswahl von Provisorien sichErhEit & gEsundhEit uvv schulen in baulichen Planunterlagen verankern, ausstattung (Muster) Nachdem das zuständige Gremium, z. B. der Ge- ein späteres Monitoring nach Bezug des Gebäudes meinderat, dem entwickelten Konzept zugestimmt gedacht werden. Dafür sind z. B. Wärmemengen- hat, kann die Genehmigungsplanung beginnen. und Stromzähler sowie Fühler für Luft- und Heiz- Wenn die zuständige Bauverwaltung die Maßnahme wassertemperaturen einzuplanen. Ein nachträglicher nicht mit eigenem Personal plant, ist vor Beginn Einbau führt zumindest zu höheren Kosten. der Genehmigungsplanung zu prüfen, ob ein VOFVerfahren (Vergabeordnung für freiberufliche Leis- Die Ausführungsplanung ist die Grundlage für die tungen) erforderlich ist. In diesem Fall ist damit zu Erstellung des Leistungsverzeichnisses und der rechnen, dass ein völlig neues Planungsteam beauf- Kostenberechnung. Es müssen in dieser Phase alle tragt wird. Allein um Verzögerungen zu vermeiden, auszuführenden Komponenten und Qualitäten sollte dann dafür gesorgt werden, dass die bereits präzise in den Plänen enthalten sein. Nachträgliche vorliegenden Planungsergebnisse dem Planungs- Wünsche oder Zusätze, die nicht in den Leistungs- team bekannt sind oder sogar übernommen werden. verzeichnissen auftauchen, können von den Anbie- Für die Genehmigungsplanung sind neben den tern nicht angeboten werden. Die dann folgenden Architektenplänen diverse Nachweise notwendig. Nachträge sind in der Regel sehr kostenintensiv Statik, Bauphysik und andere Bereiche sind davon und eine der häufigsten Ursachen für Budgetüber- betroffen. Erneut sei hier auf das Thema Brand- schreitungen. Die Ausschreibung und Vergabe sollte schutz verwiesen, da sich die Vorschriften deutlich vorausschauend erfolgen. Meist werden daher nicht verschärft haben und immer einen örtlichen Detail- alle Leistungsverzeichnisse gleichzeitig verschickt, bezug haben. Aber auch die Einhaltung aller Details um in gewissen Grenzen Rückwirkungen späterer der Unfallverhütungsvorschrift Schulen (GUV-V S1), Änderungen auf bereits ausgeschriebene Leistungen einschließlich der darin zitierten technischen Re- berücksichtigen zu können. Die ausführenden geln, Normen und Informationen, ist sicherzustellen. Firmen werden bei öffentlichen Bauvorhaben nach Es lohnt sich, auch in diesen Bereichen genau zu dem Angebotspreis festgelegt. Dieses Vergabeverfah- planen und zu prüfen. Einerseits geschieht es im ren kann durchaus Probleme mit sich bringen, wenn Sinne der Sicherheit und Gesundheit der Nutzer. sich z. B. während der Bauphase Fehleinschätzungen Andererseits sind nachträgliche Änderungen teuer, der Anbieter hinsichtlich der lieferbaren Qualität mit zeitweiligen oder dauerhaften Störungen oder der verfügbaren Kapazität (personelle und verbunden und in vielen Fällen auch unschön. technische Ressourcen) offenbaren. Da diese Prozedur jedoch vorgeschrieben ist, sollten geeignete Nach Erhalt der Baugenehmigung beginnt die Schritte zur Eingrenzung möglicher Konsequenzen Erstellung der Ausführungs- und Detailpläne für das eingeplant werden. Gebäude und auch die technische Gebäudeausrüstung. Während dieses Planungsprozesses muss ein Die Ausstattung und in gewisser Weise auch die intensiver Austausch zwischen den Architekten und Ausgestaltung der Räume ist natürlich bereits vor den Fachplanern stattfinden. Bereits hier sollte an der jetzt erreichten Umsetzungsphase planerisch 7 zu integrieren. Für einige Ausstattungsdetails sind oder Pausenräumen, es sind oft die Details, die auf z. B. auch bauliche Voraussetzungen zu schaffen. dem Reißbrett anders eingeschätzt werden. In der Meist nimmt die Raumausstattung jedoch erst in der Nutzungspraxis führen sie dann zu unerwünschten Projektierungsphase konkrete Gestalt an, in Form „Speziallösungen“. Ist die klare Bewertung z. B. einer der „klassischen“ Bemusterung (z. B. Oberflächen, Möblierungssituation dennoch nicht möglich, sollte Beläge), mitunter mit einem Musterraum oder als auf Flexibilität geachtet werden. 3D-Visualisierung, die heute in beachtlicher Qualität A.4 möglich ist. Natürlich ist dies mit Aufwand für alle Die geplanten Übergangsräume bzw. Provisorien Beteiligten verbunden, aber die Möglichkeit einer müssen nun bereit stehen. Sie sollten eine ange- realitätsnahen Bewertung oder gar Erprobung ist messene Qualität für unbeeinträchtigten Unterricht gerade bei Neuerungen von größtem Wert. Ob in aufweisen und vom Bau möglichst kaum betroffen Unterrichtsräumen, Fachräumen, Bewegungs- sein. Umsetzungsphase EnErgiE & Bau Bauliche realisierung Bauüberwachung kostenüberwachung Pädagogik & schulE organisation von übergangsbetrieb und kommunikation sichErhEit & gEsundhEit Bauliche und technische ausstattung realisieren, kostenüberwachung Mit der Beauftragung der ausführenden Firmen Abweichungen und „Speziallösungen“ gravierende beginnt die bauliche Umsetzung der geplanten Maß- Folgen für das Gesamtergebnis haben können. nahme. An erster Stelle steht dabei meist der Gerade bei der Sanierung ist die Anwesenheit einer Abriss bzw. Rückbau betroffener Abschnitte, so dass kompetenten Bauleitung nahezu durchgehend zu diesem Zeitpunkt die Übergangsbereiche bzw. erforderlich. Nur so lassen sich auch die Detail- und Provisorien einerseits funktionieren müssen und Konstruktionspläne laufend aktualisieren, sowohl andererseits so wenig wie möglich vom Bau zu für konstruktive Ausführungen als auch für Heizung, spüren sein sollte. Generell ist bei Sanierungen der Lüftung, Sanitär und Elektrotechnik. Die verfüg- Baustellenbetrieb so zu organisieren, dass Sicher- baren Unterlagen zu den heute vorwiegend sanierten heit und Gesundheit gewährleistet sind sowie Be- Schulgebäuden aus den 1970er Jahren sind erfah- einträchtigungen auf die umgebende Bausubstanz rungsgemäß nicht so lückenlos wie gewünscht. Aus vermieden werden. Alle Beteiligten sollten die Be- energetischer Sicht ist auf die eingesetzten Wärme- sonderheiten des Objektes usw. kennen. Bei neuen dämmstoffe und auf Wärmebrücken zu achten, aus Bautechniken oder Baustoffen ist z. B. auch auf akustischer Sicht auf Anschlüsse, Fugen und vieles eine Unterweisung der Handwerker zu achten. andere mehr. Bei der technischen Gebäudeausrüstung sei z. B. auf den korrekten Einbau der ge- Während des Baustellenbetriebs sollte kontinuier- planten Wärmemengen- und Stromzähler verwiesen. lich die Ausführung mit der Planung verglichen Häufig sind Probleme beim späteren Monitoring werden. Es ist nicht erst auf heutigen Baustellen auf den fehlerhaften Einbau der Messgeräte zurück- naheliegend, dass vermeintlich unbedeutende zuführen. 8 Die Prüfung der Dichtheit des Gebäudes kann Fristen können relativ lang sein und selbst bei bereits nach Komplettierung der Gebäudehülle Überschreitung lösen sich die Probleme nicht auto- erfolgen. Bei Gebäuden mit einer Lüftungsanlage ist matisch. Manche Mängel sind kurzfristig kaum zu dieser Test zwingend vorgeschrieben, da eine un- erkennen. So werden z. B. zwar alle Komponenten dichte Gebäudehülle zu erhöhten Lüftungsverlusten korrekt in Heizungsanlagen eingebaut, aber nicht führen und sogar Bauschäden verursachen kann. optimal aufeinander abgestimmt. Beim Heizbetrieb Die abschließende Messung ist zwar nach Fertig- gibt es nicht einmal Klagen, so dass die Anlage viele stellung vorgesehen, aber durch vorherige Tests Jahre läuft. Allerdings arbeitet sie möglicherweise können Leckagen frühzeitig festgestellt und noch sehr ineffizient, was sich in der Regel nur durch ein leichter nachgebessert werden. Monitoring feststellen lässt, das nach der Inbetriebnahme des Gebäudes startet. Auch wenn nicht immer Messprozeduren zur Verfügung stehen, muss der Abnahme der Gewerke Die Vollständigkeit von Planungs- und Revisionsun- die höchste Aufmerksamkeit gelten. Dahinter steckt terlagen, Bedienungsanleitungen, Prüfprotokollen, nicht etwa nur Misstrauen, sondern vielmehr die Gutachten und Berichten ist zu prüfen und Unter- Komplexität des Bauens mit zahlreichen Schnitt- lagen über Verjährungsfristen und Gewährleistungs- stellen zwischen den Gewerken, die eine einzelne ansprüche sind zu beachten. Alle umgesetzten Fachfirma nicht bewerten kann und muss. Im Maßnahmen werden im Raumbuch dokumentiert, Vordergrund stehen Vollständigkeit und Funktions- das in digitalisierter Form künftig als Wartungshand- fähigkeit sowie die Einhaltung vertraglich fest- buch dient. Generell sollten für die Archivierung gelegter Zielwerte (Soll-Ist-Vergleich). In einem alle Dokumente digitalisiert gespeichert werden. Abnahmeprotokoll werden alle Punkte festgehalten, Selbstverständlich steht auch ein abschließender auch die unscheinbaren Details. Mängel müssen Soll-Ist-Kostenvergleich an, u. a. um bei künftigen von den zuständigen Firmen in einer vereinbarten Objekten die Planungssicherheit zu erhöhen. Zeit beseitigt werden. Diese gesetzlich geregelten A.5 Inbetriebnahmephase EnErgiE & Bau inbetriebnahme Monitoring-Programm Mängelbeseitigung Pädagogik & schulE nutzungsprüfung schulung/unterweisung (schülerinnen/schüler) sichErhEit & gEsundhEit inbetriebnahme und Prüfung, unterweisung und schulung Vor der Inbetriebnahme ist festzulegen, welche in den Räumen nach dem vorgegebenen Stunden- Parameter bzw. Kriterien von wem geprüft werden profil erreicht? Bleibt im Fall einer geregelten müssen. Unter Inbetriebnahme ist nicht das Ein- Lüftungsanlage die CO2-Konzentration unter dem schalten einer Anlage zu verstehen, dies erfolgte bei eingestellten Wert? Bei einer (energetischen) der Abnahme. Vielmehr geht es um das Einregeln Fassadensanierung mit entsprechend luftdichter und Einstellen der gesamten Technik, damit sie wie Gebäudehülle, aber ohne Lüftungsanlage müssen geplant funktioniert. Werden z. B. die Temperaturen die Nutzer mittels der Fenster selbst für gute Luft 9 sorgen. Als Sensor zur Signalisierung des Lüftungs- Viele Anlagenkomponenten, wie z. B. Lüftungs- bedarfs bietet hier die so genannte „Lüftungsampel“ geräte, Heizkessel, Blockheizkraftwerk und der- eine gute Orientierung. gleichen, erfordern eine regelmäßige Wartung. Der Abschluss entsprechender Wartungsverträge ist Auch andere Gebäude- und Raumeigenschaften also notwendig. In diesem Sinne ist auch eine lassen sich erst zu diesem Zeitpunkt ermitteln, z. B. kontinuierliche und fortlaufende Übersicht über das Schallschutz und Raumakustik. Derartige Abnahme- Gebäude und die eingebaute Anlagentechnik sicher- messungen sind keineswegs die Regel, da sie Zeit zustellen, indem in einem Betriebsprotokoll alle beanspruchen und Kosten verursachen. Bei dieser relevanten Störungen, Wartungen, Reparaturen und Entscheidung ist jedoch zu bedenken, ob die Ver- dergleichen erfasst werden. meidung von Aufwand und eventuell erforderlichen Nachbesserungen den Vorrang gegenüber einer Trotz sorgfältiger Planung ist ein mit der Inbetrieb- nachweislich hohen Raumqualität haben soll. Dies nahme beginnendes und dauerhaftes Monitoring gilt auch bei neu eingebauten Materialien, die sinnvoll. Einige bauliche und technische Maßnahmen zumindest temporär spürbare Emissionen mit sich beruhen schließlich auf Nutzungsannahmen, die bringen können und zu Anfragen von Lehrerinnen sich im Nachhinein ändern können. Dies gilt im und Lehrern und Eltern führen. Hier ist es ratsam, Übrigen gleichermaßen für bauliche, pädagogische die Konzentration dieser Stoffe, der so genannten und sicherheitstechnische Konzepte. Die tatsächli- flüchtigen organischen Verbindungen (volatile organic che Umsetzung, der Umgang mit Räumen, Technik compound – VOC), über einen bestimmten und Ausstattung sollte mit den geplanten Szena- Zeitraum zu ermitteln. rien und Erwartungen verglichen werden. An diesem Prozess sind alle Betroffenen zu beteiligen. Neue Räume und Anlagen müssen richtig behandelt und bedient werden, um die damit möglichen Mit Bezug auf die Anlagentechnik kann der Haus- Vorteile auch praktisch umzusetzen. Angesichts der meister eine Hauptrolle übernehmen oder eine komplexer werdenden Technik ist dies allein mit externe Firma. Zu den überwachten Werten gehören der Lektüre von Bedienungsanleitungen nicht mehr z. B. der Heizenergie- und Stromverbrauch. Ergeben möglich. Fachgerechte Einweisungen oder Schu- sich Mehrverbräuche von ca. 20 %, ist Ursachen- lungen des Bedienpersonals sind erforderlich. Diese forschung angeraten. Investition sollte nicht gescheut sondern bereits bei der Ausschreibung integriert werden, denn eine Information und Partizipation aller Beteiligten sind kostspielige Anlagentechnik, die nicht optimal auch bei Fragen der Sicherheit und des Gesund- betrieben wird, führt zu Energieverschwendung und heitsschutzes in erneuerten Räumlichkeiten unab- verursacht Unzufriedenheit und Ärger. Daher sind dingbare Voraussetzungen. Unterweisungen und nicht nur die Hausmeister, die in der Regel für eine gemeinsame Bewertung vermitteln nicht nur den reibungsfreien Betrieb der Anlagentechnik ver- das Verständnis für Konzepte und Details, sie antwortlich sind, sondern auch das Lehrpersonal sorgen auch für bewussten Umgang. Eine höchst angemessen zu informieren. Die Weitervermittlung ergonomische Ausstattung kann ihre positive an die Schülerinnen und Schüler kann in zusätz- Wirkung nicht ohne klare Nutzungshinweise ent- liche Lerneffekte münden. Die so erreichte Auf- falten. merksamkeit aller lässt auch eventuelle Mängel schneller und sicherer erkennen. 10 A.6 Betriebsphase EnErgiE & Bau stetige inspektionen Betriebsoptimierung Weiterbildung Pädagogik & schulE Evaluierung der ziele Einbindung in den unterricht (Monitoring) sichErhEit & gEsundhEit regelmäßige Prüfung und inspektion, instandhaltung und anpassung Die Betriebs- bzw. Nutzungsphase stellt den Nor- reagieren. Auftretende Mängel müssen über die malbetrieb dar, also einen nach abgeschlossener gesamte Monitoring-Phase protokolliert werden. Erneuerung und Überwindung der Anfangsschwierigkeiten langen Zeitraum. Formal betrachtet Die unvermeidlich wiederkehrenden Instandhal- beginnt mit der dauerhaften Nutzung auch die tungsmaßnahmen beinhalten Wartung, Inspektion Abnutzung, so dass Aspekte wie Pflege, Wartung und Instandsetzung. Der Gebäudeeigentümer hat und Instandhaltung im Vordergrund stehen. Sie darauf zu achten, dass die Wartungsarbeiten in den liefern letztlich auch die Indikatoren für späteren vorgesehenen Intervallen und von dafür geschultem Erneuerungs- und Änderungsbedarf. Damit schließt Personal durchgeführt werden. Zur Aktualisierung sich gewissermaßen der Kreis des Sanierungs- des Fachwissens ist nach der erstmaligen Einweisung prozesses, an dessen Anfang die Auslösefaktoren für eine fortwährende Weiterbildung des technischen eine Sanierung standen. Trotz der meist langen Personals und in einigen Bereichen auch der Nutzer Nutzungszeiträume lohnt sich insbesondere bei nötig. größeren Beständen von Schulgebäuden eine systematische Überwachung und Bewertung. Sie Regelmäßige Prüfungen und Inspektionen ermöglicht eine langfristig ausgewogene Bewirt- müssen insbesondere für alle sicherheitsrelevanten schaftung und lässt den Sanierungsbedarf frühzeitig Aspekte organisiert werden. Davon betroffen sind erkennen und einplanen. Das überraschende Ein- u. a. elektrische Anlagen (GUV-V A3), elektrische treten akuter Mängel mit kritischen Ausmaßen lässt Betriebsmittel (GUV-V A3), wie z. B. Projektoren, sich so nahezu ausschließen. Dies ist zweifellos ein Computer, Schultafeln (GUV-SI 8016), Maschinen Vorteil für alle Betroffenen und Beteiligten. und Anlagen in Fachräumen und Werkstätten sowie Sportgeräte und Außenanlagen. Hinzu kommt Dazu wird das bereits während der Inbetriebnahme spezielle Sicherheitstechnik, wie z. B. Kommuni- gestartete Monitoring kontinuierlich weitergeführt. kationssysteme. Es umfasst regelmäßige Kommunikation, auch in Form von Begehungen und Inspektionen der Dies betrifft alle Räume und Bereiche. Die Substanz, sowie eine fortlaufende Kontrolle des Auflistung ist daher genauso umfangreich wie das Anlagenbetriebs und des Energieverbrauchs. Gefährdungspotential, das es zu minimieren gilt. Störungen können sofort erkannt und dann auch Prüfung und Gefahrenbeseitigung sollen durch schnell behoben werden. Zur kontinuierlichen wiederkehrende Information und Unterweisung Analyse müssen Systeme zur Überwachung und auch zu organisatorischen Abläufen mit Sicherheits- Fehlererkennung eingebaut werden. Damit beginnt hintergrund verbunden werden. Insbesondere die die eigentliche Betriebsoptimierung. Die Daten Kinder machen Schulen zu besonderen Gebäuden, werden aufbereitet und ausgewertet, um Abwei- auch in Sicherheitsfragen. Kinder verhalten sich chungen einfach zu erkennen und darauf zu nicht einfach wie „kleine Erwachsene“, was sich in der Sicherheitsorganisation widerspiegeln muss. 11 Einleitend wurde der in vielfacher Hinsicht lohnens- positiven Effekte z. B. auf Behaglichkeit, Lernerfolg werte Charakter von Investitionen in Schulen und soziales Klima in der Schule zu quantifizieren. hervorgehoben. Während die Aufwertung der Bau- All diese Erkenntnisse können in fokussierte Leit- substanz auf den ersten Blick und die Energie- fäden und ausführliche Handlungsrichtlinien ein- effizienz nach dem Blick auf die Verbräuche klar fließen, die erstellt bzw. fortgeschrieben werden, um ersichtlich sind, bedarf die Lernförderlichkeit einer bei der nächsten Schulsanierung darauf zurück- gesonderten Betrachtung. Diese Evaluierung der greifen zu können. Sanierungsergebnisse ist wichtig für alle Betroffenen und Beteiligten, nicht zuletzt auch für den Kostenträger. Nutzerbefragungen sind ein Mittel, um die 12 B Informationen zu Schwerpunktthemen B.1 Lüftung Eine gute Raumluftqualität fördert das Lernen an ein stündlicher Luftwechsel von 45 m³/Person unseren Schulen. Jedoch zeigen viele in der Vergan- empfohlen. Dieser hohe Luftwechsel führt entspre- genheit durchgeführte Untersuchungen, dass es chend der Norm zu einer mittleren CO2-Raumluft- häufig an der guten Luftqualität mangelt. Für die konzentration von 500 ppm über der Außenluft- Bewertung der Luftqualität hat sich die CO2-Kon- konzentration. Bei einer angenommenen mittleren zentration bewährt. CO2 ist zwar kein Schadstoff, Außenluftkonzentration von 400 ppm sind dies doch es eignet sich als Qualitätsparameter hervor- 900 ppm. Da ein hoher Luftwechsel auch zu höheren ragend, da es relativ leicht zu messen ist. Mit Heizwärmeverbräuchen führt, wird ein Wert von steigendem CO2-Gehalt nehmen auch die Geruchs- ca. 1.500 ppm empfohlen. Diese CO2-Konzentration und Schadstoffe in der Luft zu. Pettenkoffer hat wird in der Regel nicht überschritten, wenn der bereits im Jahr 1840 als oberen Grenzwert eine Kon- stündliche Luftwechsel bei 25 m³/Person liegt. zentration von 1.000 ppm (parts per million) angegeben. Verschiedene Untersuchungen ergaben, Wird eine Schule neu errichtet, ist es zweckmäßig, dass bereits über 1.000 ppm das Lernvermögen und eine Zu- und Abluftanlage mit hocheffizienter die Konzentration abnehmen. Wärmerückgewinnung einzubauen (Rückwärmezahl > 80 %). Damit kann der notwendige Luftwechsel Die CO2-Abgabe eines Menschen liegt bei etwa gezielt und bedarfsgerecht eingestellt werden. Es 15 l/h (Liter pro Stunde). Bei jungen Menschen ist muss allerdings bei der Planung auf kurze Kanäle sie kleiner, bei älteren größer. Geht man von und große Rohrquerschnitte geachtet werden, denn 15 l/h aus und nimmt an, dass sich 30 Schülerinnen der Stromverbrauch für Lüftungsanlagen kann be- und Schüler im Klassenraum mit den Maßen achtlich hoch sein und – primärenergetisch betrach- 8 m x 8 m x 3 m befinden und der Klassenraum tet – die Vorteile einer Wärmerückgewinnung eine mittelmäßige Winddichtheit aufweist, dauert wieder zunichtemachen. Die zu befördernden Luft- es bei geschlossenen Fenstern ca. 25 Minuten, bis mengen können reduziert werden, wenn berück- die CO2-Konzentration auf 1.500 ppm angestiegen sichtigt wird, dass in den Pausen zur Lüftungsunter- ist. Durch gezielte Lüftung kann die Konzentration stützung die Fenster geöffnet werden. Bei der schnell gesenkt bzw. die Luftqualität rasch ver- Installation der Anlagen müssen die Anforderungen bessert werden. Aus der Sicht des Energieverbrauchs des Brandschutzes beachtet werden, die den Einbau soll jedoch auch nicht mehr gelüftet werden als von Brandschutzklappen zwischen den Klassenräu- unbedingt notwendig ist. Die Schwierigkeit besteht men und Fluren vorsehen. Ferner muss sicherge- darin, das richtige Maß zu finden. stellt sein, dass die Anlagen bedarfsgerecht geregelt werden können. Die Regelung nach dem CO2- In der Norm DIN EN 13779 (Lüftung von Nicht- Gehalt der Raumluft im Klassenraum hat sich als wohngebäuden – Allgemeine Grundlagen und Anfor- energieeffizient erwiesen, da nur so viel Luft aus- derungen für Lüftungs- und Klimaanlagen und Raum- getauscht wird, wie notwendig ist. Wenn die Räume luftsysteme) wird im informativen Anhang für die nicht belegt sind, kann die Lüftungsanlage abge- Erzielung einer mittleren Raumluftqualität (IDA 2) schaltet werden. 13 Der nachträgliche Einbau von Zu- und Abluft- Die meisten Bestandsschulen besitzen keine anlagen mit Wärmerückgewinnung in bestehende Lüftungsanlagen. Die Lüftung dieser Schulen muss Schulgebäude im Rahmen der energetischen über die Fenster erfolgen. Durch ein weit geöffnetes Sanierung ist meist aufwändig und teuer. Vielfach Fenster (Drehöffnung) wird innerhalb einiger steht auch der Platz für die Verlegung der Zu- und Minuten das gesamte Luftvolumen des Raumes aus- Abluftkanäle nicht zur Verfügung. Einen Ausweg getauscht. Im geschlossenen Zustand hingegen stellt der Einbau von dezentralen Einzelgeräten mit erfolgt über die Fugen des Fensters nur ein relativ Wärmerückgewinnung dar. Die Geräte müssen geringer Luftwechsel. Insbesondere bei neuen allerdings im Klassenraum untergebracht werden Fenstern kann sich der Luftwechsel auf weniger als und für die Zu- und Abluft sind Öffnungen in der 1/10 des Raumvolumens pro Stunde reduzieren. Außenwand notwendig. Ferner sind hohe Anforde- Um die verbrauchte Luft in einem Klassenraum rungen bezüglich Geräuschentwicklung an das Gerät abzuführen, ist die Öffnung der Fenster unumgäng- gestellt. Aus der Sicht des Brandschutzes bieten lich. Eine Dauerlüftung durch gekippte Fenster diese Anlagen jedoch Vorteile, da keine Kanäle ist in der Heizperiode jedoch zu vermeiden, da durch benachbarte Klassenräume geführt werden dadurch ein höherer Luftaustausch vorgenommen müssen. Die Entscheidung, ob eine zentrale oder wird als notwendig ist. Die Folge ist ein zu hoher dezentrale Lüftungsanlage eingebaut wird, hängt in Heizwärmeverbrauch. Die richtige Strategie ist der Regel von den örtlichen Gegebenheiten ab. die Pausenlüftung. In den Pausen, die in der Regel Zentrale Anlagen sind von den Investitionen zwar jeweils nach 45 Minuten stattfinden, müssen billiger und erfordern einen kleineren Wartungs- möglichst viele Fenster geöffnet werden. Um jedoch aufwand, doch die Anforderungen an den Brand- während der gesamten Schulstunde eine gute schutz erfordern einen höheren Aufwand. Luftqualität zu haben, ist es insbesondere bei einer großen Klassenstärke notwendig, auch mindestens Die Installation von Abluftanlagen kann als weitere einmal zwischen den Pausen zu lüften. Eine gute Möglichkeit des nachträglichen Einbaus von Lüf- Kontrollmöglichkeit für die aktuelle Luftqualität tungstechnik betrachtet werden. Da nur Abluftrohre stellt die Lüftungsampel dar (Bild 1). Sie kann gut zu verlegen sind, halbiert sich der Platzbedarf für sichtbar im Raum aufgestellt werden und gibt die Rohre gegenüber den zentralen Zu- und Abluft- Auskunft über die Luftqualität. Wenn z. B. die CO2- anlagen. Allerdings ist bei diesen Anlagen keine Konzentration unter 1.200 ppm liegt, leuchtet ein Wärmerückgewinnung möglich. Ferner muss die grünes Licht auf, das auf gelb umschaltet, wenn sie Luft, bevor sie in den Raum eingeblasen wird, zwischen 1.200 und 1.500 ppm liegt und rot leuchtet vorgewärmt werden, da sonst die einströmende bei Konzentrationen über 1.500 ppm. Ähnlich Zuluft zu Zugerscheinung führen kann. funktioniert die Lärmampel, allerdings fehlen dort noch verlässliche Schallpegel für die „Umschaltwerte“. Bild 1: Lüftungsampel (CO2-Konzentration) und Lärmampel (Schallpegel) im Raum geben Hinweise für den Nutzer 14 B.2 Licht Wie wirkt Licht auf den unterhalb der Schwelle der Absolutblendung, je Menschen? heller die Umgebung, desto höher ist die menschliche Sehleistung. Über vorgegebene Beleuchtungs- Etwa 80 bis 90 % der Informationsaufnahme des stärken wird bei dem angenommenen Reflexions- Menschen erfolgt über das Auge. Abgestimmte verhalten üblicher Arbeitsmaterialien indirekt Beleuchtungstechnik gestattet die Erfüllung von sichergestellt, dass der Arbeitsaufgabe angemessene Sehaufgaben unterschiedlichster Art. Licht beein- Leuchtdichten erreicht werden (z. B. Fachräume flusst die Psyche sowie den biologischen Tages- aufgrund der oft höheren Anforderungen an die rhythmus und ist zentrales Gestaltungselement in Sehaufgabe 500 Lux (lx) statt 300 lx). der Architektur. Licht gibt Orientierung im Freien und in Innenräumen, soziokulturell ist erst Während die grundlegenden physiologischen durch günstiges Kunstlicht die heutige „24 h an Wirk-zusammenhänge der visuellen Wahrnehmung 7 Tagen – Rund um die Uhr“-Gesellschaft möglich im Wesentlichen für alle Individuen gleich sind, geworden. trifft dies für die darauf folgenden Verarbeitungsschritte nicht zu; diese sind in Teilen vielmehr durch Um die Wirkung von Licht auf den Menschen zu subjektive Bewertungen geprägt (psychologische verstehen, sind grundlegend drei unterschiedliche Effekte). So wird die Blendung (z. B. durch nicht Einflusswege zu unterscheiden. Licht wirkt zum ausreichend geschirmte Lampen), welche nicht un- einen über einen visuellen, zum zweiten über einen mittelbar die Sehfunktion einschränkt, dennoch perzeptuellen (unbewusste Prozesse) und zum aber als unangenehm bewertet werden kann, auf dritten über einen circadianen Weg (inneren Basis von Regressionsansätzen beruhend auf Rhythmen). empirischen Untersuchungen beschrieben (z. B. Unified glare rating (UGR) für Kunstlicht, Day- Der visuelle Einflussweg beinhaltet die rein light glare rating (DGP) für Tageslicht). Neue physiologische Wahrnehmung durch das Auge und Untersuchungen deuten auf weitere psychologische in Folge die damit zusammenhängende visuelle Wirkungen hin, wie z. B. dass in bestimmten Situ- Leistung. Die Wirkkette der visuellen Wahrnehmung ationen warme Lichtfarben und geringe Beleuch- erfolgt vom Auge über den Sehnerv bis zum Gehirn, tungsstärken den kreativen Prozess fördern. Höhere wo die Lichtreize im visuellen Cortex zu Bildern Farbtemperaturen und höhere Helligkeiten akti- verarbeitet werden. Das menschliche Auge ist in der vieren dagegen eher analytische und funktionale Lage, einen sehr großen Bereich an Leuchtdichten Fähigkeiten und fördern höhere Leistung. Konkrete, erfassen zu können (bis zu 12 Zehnerpotenzen), belastbare Empfehlungen für die Allgemeinbeleuch- jedoch kann nicht der gesamte Bereich gleichzeitig tung können allerdings zurzeit noch nicht gegeben verarbeitet werden. Das Auge adaptiert ständig an werden. die Lichtverhältnisse der Umgebung. Ist das Auge auf einen Leuchtdichtezustand adaptiert, wirken Im Jahre 2002 entdeckten Forscher einen circadi- relativ zu hohe Leuchtdichten als blendende Objekte, anen Photorezeptor im Auge, der direkt mit der die eine relativ zu niedrige Leuchtdichte besitzen, „inneren Uhr“ des Menschen, dem sog. suprachias- erscheinen dagegen als undifferenzierbar und matischen Nukleus, im Gehirn verbunden ist. dunkel. Dies verlangt nach ausgeglichenen Leucht- Mithilfe des Lichts steuert dieser zahlreiche körper- dichteverhältnissen im Gesichtsfeld, was in der liche und hormonelle Prozesse, die dazu beitragen, Planung durch eine allgemeine Empfehlung von dass Menschen müde oder wach werden. Dazu Faktor drei zwischen unmittelbarem Sehbereich gehört z. B. die Ausschüttung bzw. Unterdrückung und Umgebungsbereich resultiert. Prinzipiell gilt des Schlafhormons Melatonin. Vereinfacht ausge- 15 drückt, wird morgens bei Sonnenaufgang die Mela- missionswert, einem möglichst geringen Verspros- tonin-Ausschüttung unterdrückt, was uns fit und sungs- und Rahmenanteil, Größe und Position wach werden lässt, während abends bei Sonnenun- der Fenster maximiert werden. Sturzhöhen sollten tergang vermehrt Melatonin ausgeschüttet wird, was gering ausgebildet werden (intensitätsstarkes den Menschen müde werden lässt. Licht hat folglich Zenitlicht!). Verglaste Brüstungen sind dagegen eine große Bedeutung für den Schlaf-Wach- nicht erforderlich, da das Licht quasi „unter den Rhythmus des Menschen. Grundlegend gilt dabei: Tisch fällt“ und kaum zur Raumaufhellung beiträgt. Kaltweißes Licht wirkt besonders aktivierend, da Vielmehr besteht die Gefahr, dass diese Bereiche die maximale Empfindlichkeit der Nervenzellen die solaren Wärmegewinne erhöhen, was in für die nicht visuelle Lichtwirkung bei etwa 470 strahlungsreichen Monaten zur Überwärmung der Nanometer (nm), also im blauen Spektralbereich, Räume führen kann. Permanente Verschattungen liegt (visuelle Empfindlichkeit hat Maximum bei baulicher Art (Auskragungen vor Fenstern) oder 555 nm). Wesentlich hierbei ist neben dem Absolut- durch Fassadenkomponenten (Sonnenschutzgläser, niveau der dargebotenen spektralen Strahlungs- stationäre Sonnenschutzlamellen) sollten in unseren leistung auch ihr zeitliches Auftreten. Laut Empfeh- Breiten vermieden werden. lung der Lichttechnischen Gesellschaft (LiTG) sind für junge Menschen aus der Sicht der biologischen Sonnen-/Blendschutzsysteme müssen adäquaten (circadianen) Wirkung von Licht Beleuchtungs- Blendschutz (Schutzfunktion) bereitstellen, un- stärken von 600 lx horizontal und 300 lx vertikal bei erwünschte Wärmestrahlung fernhalten und sollten 8.000 K (Kelvin) (oder etwas höhere Beleuchtungs- dabei die Räume aber mit ausreichend Tageslicht stärken bei tageslichtähnlichen Farbtemperaturen versorgen (Versorgungsfunktion). Ziel bei Besonnung von ca. 6000 K) angemessen. Diese setzen sich aus ist es, die Leuchtdichten an der Fassadeninnen- dem verfügbaren Tageslicht und einem Anteil an seite der Klassenräume soweit herabzusetzen, dass Kunstlicht zusammen. Über weite Teile des Jahres der Unterricht im Raum störungsfrei durchgeführt trägt das Tageslicht den Großteil dieser Beleuch- werden kann. Auf der anderen Seite sollte der tungsstärke bei. Es wird somit bei aktuellem Raum ausreichend mit Tageslicht versorgt werden, Wissensstand keine Notwendigkeit gesehen, von so dass auch und gerade in Zeiten direkter Beson- der im Folgenden dargestellten üblichen Planungs- nung weitestgehend auf den Einsatz von Kunstlicht praxis abzuweichen und wie in einigen Studien verzichtet werden kann. Ein erprobtes Konzept ist, suggeriert, elektrische Beleuchtungsanlagen mit durch eine Teilung der Fassade einen Fensterbereich dynamischem Licht mit bis über 1.000 lx und vari- oberhalb Augenhöhe zu Zwecken der Lichtlenkung able Farbtemperaturen von unter 4.000 K bis über einzusetzen und den unteren Fensterbereich durch 10 000 K zu installieren. entsprechende Systeme zu entblenden (Raffstore, deren Lamellen im oberen Behangbereich geöffnet werden oder Raffstore unten, Lichtlenkgläser oben). Wie bringt man gutes Licht Lamellen mit „Cut-Off“ reflektieren direkte Son- in Schulen? nenstrahlen zurück, lenken nur das indirekte Licht in den Raum und sorgen damit für ausreichend Ta g e s l i c h t Tageslicht im Raum. Sie bieten des Weiteren zu Tageslicht ist aufgrund der Nutzungszeiten von einem Großteil der Nutzungszeit eine Sichtverbin- Schulen die dominierende und zugleich kostenlose dung nach außen. Durchsichtige Sonnenschutz- Beleuchtungsart. Für die Planung von Tageslicht systeme (wie metallisch bedampfte Folien) bieten in Schulbauten können folgende Hinweise dienlich keinen ausreichenden Blendschutz. Sie setzen die sein. Da in unseren Breiten bedeckte Himmels- hohen Leuchtdichten der Sonne nicht ausreichend zustände überwiegen, sollte bei deaktiviertem herab, was im Gesichtsfeld zur Direktblendung oder Sonnenschutz der Lichtdurchgang durch die Fassade auf Bildschirmen zu Reflexblendung führen kann. mittels Auswahl von Gläsern mit hohem Lichttrans- Zusätzlich werden durch die geringe Lichttrans- 16 mission und die damit bedingte Reduktion des damit zur Unterstützung der natürlichen Beleuch- Lichteinfalls des Himmelslichtes die Räume stark tung eingesetzt werden, liegen zwischen 4.000 und verdunkelt. Markisoletten oder Fallarm-Markisen 6.500 Kelvin. Mit der 2011 erfolgten Überarbeitung können je nach Stoffart Farbverfälschungen ver- der DIN EN 12464-1 wurden z. B. in Ergänzung ursachen, stellen aber ansonsten ein geeignetes zu den seit langem existierenden Anforderungen an Mittel dar, Sonnenschutz mit einer Sichtverbindung die horizontale Beleuchtungsstärke (Allgemeinbe- nach außen zu verbinden. Störanfälligkeit durch leuchtung) und vertikale Beleuchtungsstärke (z. B. Wind ist auch hier zu beachten. Tafelbeleuchtung) zusätzliche Anforderungen an die zylindrische Beleuchtungsstärke (Mittelwert der Dachoberlichter weisen flächenbezogen eine ca. Beleuchtungsstärke in vertikaler Ebene) formuliert. 50 % höhere Belichtung auf als vertikale Fassade. Ein hier empfohlener Wert für Unterrichtsräume Sie sind wesentlich blendungsunkritischer und von 150 lx zielt auf eine verbesserte Unterstützung ermöglichen eine gleichmäßigere Verteilung des der visuellen Kommunikation durch ausreichende Lichts im Raum. Wo baulich möglich, sollte diese Helligkeit von Gesichtern ab. In diesen Bereichen Art der Tageslichtöffnung erwogen werden. In sind ggf. direkte/indirekte Beleuchtungssysteme entsprechender Weise sind Atrienbereiche zu sehen, reinen Direktbeleuchtungen vorzuziehen. Für die die z. B. in Pausenzeiten auch im Winter einen in Schulen üblichen Nutzungen wie Klassenräume, guten Zugang zu Tageslicht ermöglichen können. Fachräume, Lehreräume, Turnhallen aber auch Werkräume sind differenzierte Vorgaben aufgeführt. In Klassenräumen sollte sich die Ausrichtung der Spezielle Bereiche der Sehaufgabe sind entspre- Plätze zur Fassade an Rechtshändern orientieren chend festzulegen und wie die Tafelbeleuchtung (Anteil 85–90 % an der Bevölkerung), d. h. das Licht ergänzend zur Allgemeinbeleuchtung zu planen und fällt von links ein und es kommt zu keiner Ver- auszuführen. Bei der Bewertung der Blendung schattung durch die eigene Hand beim Schreiben. im Innenraum geht man davon aus, dass nur die psychologische Blendung von Bedeutung ist, Elektrisches Licht entsprechende Blendungsbewertungswerte nach Elektrisches Licht sollte bei nicht ausreichendem UGR (Unified Glare Rating) werden ebenfalls in Tageslicht (tiefe, fassadenferne Gebäudebereiche, der DIN EN 12464 vorgegeben (z. B. Klassenräume Nachtzeiten) gute Sehbedingungen ermöglichen. UGR < 19). Die Raumgestaltung sollte in hellen Basierend auf den Kenntnissen der physiologischen Farben gehalten werden. Dies beeinflusst auch und in Teilen psychologischen Wahrnehmung maßgeblich die zu installierende Leistung (ca. 30 % erfolgt die Planung und Installation heute üblicher Unterschied zwischen einem hellgrauen Raum und Beleuchtungsanlagen hinsichtlich Beleuchtungs- einem weißen Klassenraum). Um die Leistungs- niveau, Lichtverteilung inklusive Blendungsbegren- fähigkeit der Beleuchtungsanlage über die Zeit zu zung und Farbwiedergabe. Mindestanforderungen sichern, sollte diese regelmäßig gewartet werden. wurden z. B. in der DIN EN 12464-1 [Licht und Dies ist vom Fachplaner in einem Wartungsplan Beleuchtung – Beleuchtung von Arbeitsstätten – (Zeitpunkte der Lampenwechsel, Leuchtenreinigung, Teil 1: Arbeitsstätten in Innenräumen] normativ Neuanstriche) zu definieren. gefasst. Bei den relevanten Beleuchtungssystemen in Schulen werden die Beleuchtungsstärken auf 300 lx Die Beleuchtungsbranche befindet sich in einem in Klassenräumen (500 lx in Klassenräumen bei technologischen Wandel. Laut Prognosen werden Erwachsenenbildung) und bis 500 lx in Fachklassen bis 2020 etwa 60 % aller Beleuchtungsprodukte auf ausgelegt. Bei diesen Werten stellen sich im All- der LED-Technologie basieren. Dies wird auch gemeinen Leuchtdichten ein, bei denen die Leistungs- die Beleuchtung in Schulen umfassen. Investitions- funktion des Auges gut auf die Sehanforderungen kosten für LED-Beleuchtungssysteme übersteigen abgestimmt ist. Die Farbtemperaturen bei Beleuch- zurzeit noch die konventioneller Systeme (Leucht- tungssystemen, die hauptsächlich zur Tageszeit und stofflampentechnologie). Aufgrund der in Teilen 17 erheblich höheren Lebensdauer von LED-Anlagen Sonnenschutzsysteme wie Behänge können heute zeigen diese günstigere Betriebskosten und in differenziert angesteuert werden. So kann z. B. ein Teilen mittlerweile höhere Effizienzen, wodurch die konventioneller Behang im „Cut-off Modus“ (s.o.) Gesamtkosten (Total Cost of Ownership-TCO) betrieben werden, in dem ein Sonnenstandsrechner die konventioneller Systeme für ausgewählte für Betriebszeit und Fassadenorientierung jeweils Nutzungen bereits heute unterschreiten. So sind im die ideale Lamellenneigung ermittelt. Neben zentra- Bereich von Fluren und Verkehrswegen LED-Down- ler Windwächter- und Frostschutzfunktionen sollten lights gegenüber Downlights auf Basis von Kom- bei vorhandener GLT-Infrastruktur Fassaden bei paktleuchtstofflampen die wirtschaftlich günstigere Nichtbelegung der Räume (setzt Präsenzdetektoren Lösung. Bei Projekten, die sich heute noch in den voraus, s.u.) nach dem thermisch optimalen Zustand frühen Planungsphasen bewegen, können LED- betrieben werden (Sonnenschutz deaktiviert im Lösungen für Klassenräume und Lehrerzimmer Winter -> Nutzung passive Solargewinne; Sonnen- bereits die wirtschaftlichere und effizientere Lösung schutz aktiviert im Sommer -> Vermeidung darstellen. Diese dynamische Entwicklung von Überwärmungsrisiko). Kostenstruktur und Effizienz sollte z. B. auch durch das Hinzuziehen der Beratungsleistungen von Es empfiehlt sich eine tageslichtabhängige und Licht- oder Elektrofachplanern während der Projekt- belegungsabhängige Kontrolle der Beleuchtung in laufzeit beachtet werden. Klassenräumen. Dies setzt Leuchten mit dimmbaren elektronischen Vorschaltgeräten und einen entspre- Nach Schätzungen des ZVEI (deutscher Industrie- chenden Lichtregelkreis (Lichtsteuerung) voraus. verband) werden ca. 80 % der Beleuchtungsanlagen Funktional können die Lösungen als Bestandteil in Deutschland gar nicht oder nicht nach dem einer Gebäudeleittechnik oder als autonome Lösung aktuellen Stand der Anforderungen und Technik umgesetzt werden. Autonome Lösungen können geplant. Dies ist verantwortlich für z.T. erhebliche bereits ab ca. 10 €/m² realisiert werden, bieten Überinstallationen. Um Fehlinstallationen zu allerdings nicht die zuvor angesprochene logische vermeiden, empfiehlt es sich z. B. seitens der Planer Verknüpfung mit der Fassade. auf die guten, von der Lichtbranche ständig aktualisierten, kostenfreien (!) Instrumente wie Oft werden für Fassade und Ansteuerung der DIALux oder Relux zurückzugreifen. In Teilen elektrischen Beleuchtung in den Räumen unter- bieten große Hersteller von Leuchten Planungs- schiedliche Bussysteme eingesetzt, so dass häufig leistungen direkt mit an. erst eine Systemintegration eine zufriedenstellende integrale Lösung bieten kann. L i c h t m a n a g eme n t Ziel des Lichtmanagements (der Gebäudeleittechnik (GLT) allgemein) ist es, Schülerinnen und Typische energetische Schüler und Lehrerinnen und Lehrer in der Ke n n we r t e d e r B e l e u c h t u n g Bereitstellung guter Sehbedingungen zu unterstüt- in Schulen zen. Dies sollte bei einem möglichst ressourcenschonenden Betrieb der Anlage erfolgen. So ist im Zur Orientierung (Benchmarking) werden im Referentenentwurf der EnEV Lichtmanagement als Folgenden einige ausgewählte installierte Leistungen sogenannte Referenztechnik auch für Klassenräume und Jahresstromverbrauchswerte typischer neuer definiert. Erfahrungen zeigen, dass automatisierte Beleuchtungsanlagen und Anlagen im Bestand an- Systeme zumeist nur akzeptiert werden, wenn sie gegeben. Typische spezifische installierte Leistungen (vom Lehrpersonal) auf einfache Weise übersteuert bei Beleuchtungsanlagen liegen im Neubau bei werden können. Generell ist eine einfache, intuitive Klassenräumen (300 lx) mit Langfeldleuchten bei ca. Bedienbarkeit anzustreben. 6,5 W/m² mit einem jährlichen spezifischen Energiebedarf von ca. 5 kWh/m²a ohne und 3 kWh/m²a 18 B.3 mit Lichtmanagement. Bei Fachräumen mit höheren in anderen Nutzungsbereichen, überholt haben. Beleuchtungsanforderungen (500 lx) liegt die Im Bestand liegen die installierten Leistungen von flächenbezogene installierte Leistung entsprechend Beleuchtungsanlagen, die noch in den Neunzehn- bei ca. 9 W/m² und somit der Energiebedarf hundertachtzigern installiert wurden im Bereich bei 7,5 kWh/m²a ohne und 5 kWh/m²a mit Licht- Faktor 3 oder mehr höher als bei heute üblicher management. LED Lösungen liegen momentan Technik. Um Potentiale abschätzen zu können, gleichauf mit effizienten T5-Leuchtstofflampen kann die App „reLight“ zur Inspektion bestehender Lösungen, werden diese jedoch in kürze, wie auch Beleuchtungsanlagen heruntergeladen werden. Akustik Warum Akustik in der Hochwertige Akustik lässt sich problemlos mit all Schule? den anderen substanziellen, bauphysikalischen und nutzungsbedingt organisatorischen Anforderungen Geeignete akustische Lehr- und Lernbedingungen an Räume und Gebäude verbinden. Es gibt heute sind für erfolgreiches Lehren, Lernen und Leben in zahlreiche bauliche Angebote, um etwa Brandschutz, Schulen unerlässlich. Optimierte Akustik in Unter- sommerlichen und winterlichen Wärmeschutz richtsräumen trägt nicht nur zur Entlastung des sowie Schallschutz gleichermaßen zu gewährleisten. Lehrpersonals bei, sondern auch zur Steigerung des Genauso lassen sich Raumklima, Raumlicht und Wohlbefindens und grundlegender kognitiver Raumakustik in Einklang bringen. Gemeinsam Leistungen der Schülerinnen und Schüler. Hingegen stellen sie die Kriterien für nachhaltige Lebens- und wirken sich ungünstige akustische Bedingungen Arbeitsräume dar, deren Wert nicht nur an den infolge hoher Belastung langfristig sogar negativ auf Baukosten gemessen werden darf. Und dennoch das sozial-emotionale „Klima“ in einer Klasse aus. bedeutet eine nachhaltige Akustik keineswegs Die Befunde sind also eindeutig. Dennoch erweist Kostenexplosion, da sich hinreichend Spielraum für sich die Schule viel zu oft als lärm- und dadurch wirtschaftlich ausgewogene Lösungen bietet. stressbelasteter Arbeitsplatz sowie als ein Lebensraum, der Konzepten wie Ganztagsschule und Aspekten wie Inklusion akustisch nicht gewachsen Was gehört zu guter ist. Akustik in der Schule? Nur wenn alle Elemente der Akustik von Anfang an Die akustische Gestaltung von Schulen betrifft die berücksichtigt werden, kann sie als angemessener bau- und raumakustischen Eigenschaften des jeweils Bestandteil der Schulgestaltung verwirklicht werden. gesamten Gebäudes einschließlich der äußeren Sie steht dabei in enger Wechselbeziehung mit Umgebung. Dazu zählen alle Unterrichtsräume sowie anderen bautechnischen, bauphysikalischen, archi- Räume für Musik, Sport, Werkstatt und derglei- tektonischen und organisatorischen Aspekten. chen, sonstige Räumlichkeiten wie Aula, Mensa, Nicht zuletzt bietet aber auch der bewusste und Flure und Treppenhäuser und natürlich auch informierte Umgang mit Räumen und Gebäuden Lehrerzimmer sowie andere Arbeits- und Aufent- Potential für eine Nutzung ohne akustische Be- haltsräume für Lehrerinnen und Lehrer und das lastungen oder Belästigungen. Schulpersonal. 19 Es gibt an sich keine Ausnahmen, nur unter- äußere Nutzungsbereiche der Schule, z. B. Sport- schiedlich ausgeprägte akustische Ansprüche. Die und Spielplätze, in die Planung und Bewertung bau-akustischen Eigenschaften umfassen den einzubeziehen. Es geht hierbei um die Balance aus Schallschutz von Wänden, Decken, Dächern, Türen akustischem Schutzbedürfnis und Konfliktpotential und Fenstern gegenüber Geräuschen von außen, durch Lärm. Eine fundierte und vorausschauende z. B. Verkehrslärm, sowie von innen, z. B. Sprache, Planung ermöglicht nicht nur eine hohe akustische Musik etc., von Decken und Treppen gegenüber Qualität der Schule, sondern auch deren wirtschaft- Trittschall, z. B. durch gehende Personen und das Be- liche bauliche Umsetzung, z. B. in Form angemes- wegen von Stühlen etc., gegenüber Geräuschen sener Schallschutzfenster. von haustechnischen Anlagen und Installationen. Die raumakustischen Eigenschaften umfassen die Baulicher Schallschutz gegenseitige Sprachverständlichkeit sowie den Angesichts all der möglichen akustischen Störungen Beitrag des Raumes zur Verstärkung oder Dämpfung von außen und innen geht es beim baulichen von Geräuschen, insbesondere von Sprache. Schallschutz letztlich um angemessene Ruhe in den Physikalisch bedingt beeinflussen sich die bau- und genutzten Räumen, egal welcher Lärm woher raumakustischen Eigenschaften gegenseitig in kommt. Dieses Ziel steckt auch hinter den obligato- unterschiedlichem Maße. So hängt z. B. der resul- rischen Forderungen der Norm DIN 4109, die sich tierende Schallschutz zwischen benachbarten grundsätzlich nach der Nutzung der Räume richtet. Räumen sowohl von der Schalldämmung der Wand- Je lauter die Nutzung in einem Raum ist, desto bauteile als auch von der akustischen Dämpfung weniger fallen Störungen auf. Probleme können in den Räumen ab. entstehen, wenn sich im Verlauf der Zeit Nutzungsänderungen ergeben oder wünschenswert wären. Gerade die nachträgliche Aufwertung von baulichen W i e k o mm t g u t e A k u s t i k i n Schallschutzeigenschaften ist meist aufwändig und die Schule? teuer. Lärm, Schallschutz und Raumakustik sind keine Die Geräusche, wie Verkehrslärm von außen, neuen Phänomene und auch akustisch gute Schulen Sprache, Musik oder Trittschall aus anderen Räumen gibt es bereits. Es kann also sowohl auf Normen und sowie Geräusche durch haustechnische Anlagen, Richtlinien als auch auf praktische Erfahrungen überlagern sich im Raum. Für diese Überlagerung und wissenschaftliche Erkenntnisse zurückgegriffen gibt es einige Grundregeln: Das lauteste Geräusch werden. Dieser Stand der Technik mit seinen vielen bestimmt den Gesamtpegel und mehrere, etwa Möglichkeiten der Ausgestaltung lässt sich seiner gleich laute Fremdgeräusche summieren sich auf. Breite nach weder aufzählen noch detailliert er- Eine einzige „unterschätzte“ Schallquelle kann also läutern. Vielmehr geht es um einen „roten Faden“, alle sonstigen Bemühungen kolportieren und jede um eine Handlungsorientierung für die an Planung Schallquelle muss zumindest soweit unterdrückt und Bau Beteiligten. Damit werden weder Aspekte werden, dass sie auch noch in der Gesamtaddition vergessen noch der gestalterische und wirtschaft- mit allen anderen Quellen den Zielwert einhält. liche Spielraum über Gebühr eingeengt. Einige Kernprinzipien der bauakustischen Planung bei feststehendem Gebäudestandort lassen sich A u SSe n l ä r m zusammenfassen: Wie bei anderen bauphysikalischen Fragestellungen auch, liefern die urbanen Gegebenheiten einschließ- Die Grundrissgestaltung hat die erste Priorität n lich der langfristig ausgerichteten Bebauungskon- bei der Schallschutzplanung, auch wenn hier zepte erste wesentliche Informationen für die Fest- nicht alle Wünsche umsetzbar sind. Neben legung der schalltechnischen Eigenschaften des der Vermeidung benachbarter, unterschiedlich Gebäudes. Darüber hinaus sind auch zugehörige geräuschintensiver Raumnutzungen können 20 regelrechte „Pufferzonen“ die akustische Raumakustik Qualität verbessern und baulichen Aufwand Die raumakustische Gestaltung konzentriert sich auf reduzieren. die maßgeblichen Schallquellen im Raum. In der Die Wahl der Bauweise und der einzelnen Schule sind dies alle Nutzergeräusche, d. h. Sprache, Bauteile erfolgt meist nach Gesichtspunkten, die Musik und all die vielen mit Schallentstehung nicht an erster Stelle den Schallschutz verfolgen. verbundenen Handlungen und Tätigkeiten. Zwei Bei Außenbauteilen steht z. B. der Wärme- fundamentale Zielgrößen stehen dabei raum- und schutz im Vordergrund, bei Innenbauteilen nutzungsabhängig im Vordergrund: Die Dämpfung dagegen der Brandschutz und das Tragverhalten. der Geräusche sowie die Verständlichkeit von Dennoch können alle bekannten Bauweisen Sprache. Im Vergleich dazu sind z. B. optimale Hör- auch auf einem hohen Schallschutzniveau bedingungen beim Musikhören oder beim eigenen realisiert werden. Grundsatzfragen wie „Massiv- Musizieren lediglich wünschenswert. Im Interesse oder Leichtbau?“, „Beton- oder Holzdecke?“ aller Beteiligten und Betroffenen sollten insbeson- usw. stellen sich nicht aus schalltechnischer dere in den Unterrichtsräumen höchste Ansprüche Sicht. Die meisten Konstruktionen können die erfüllt werden. Hier sind sowohl angemessene Anforderungen erfüllen. Lärmpegel als auch gute Sprachverständlichkeit ge- Nach der Wahl der Bauteile sind noch zahl- fordert. Dabei weisen diese Räume meist eine hohe reiche Details zu berücksichtigen, um das Personendichte auf und es finden zeitgleich sehr jeweilige Element im baulichen Kontext auch unterschiedliche Aktivitäten statt. Für die üblichen, akustisch zu integrieren. Ein wesentlicher nicht allzu komplex geformten Raumabmessungen Einflussfaktor sind dabei die so genannten sind jedoch die raumakustischen Maßnahmen Nebenwege, d. h. Schallübertragungswege über überschaubar. Das heißt, beide Zielsetzungen lassen die Bauteile, die das eigentlich trennende sich mit wirkungsvollen Maßnahmen zur Raumbe- Bauteil flankieren. Einer Reihe von Details, z. B. dämpfung und in einigen Fällen zur Schallschirmung alle Wand- oder Türöffnungen für Lüftungs- erreichen. Vorkehrungen zur Lenkung oder gar zwecke sowie den allgegenwärtigen Fugen bei Streuung des Schalls können dagegen vernachlässigt Türen und dergleichen, ist besondere Aufmerk- werden. Planerisch ist also meist der Einbau von samkeit zu widmen, da sie erfahrungsgemäß, schallabsorbierenden Oberflächen vorzusehen. n n aber nicht etwa zwangsläufig, zu ärgerlichen Schwachstellen führen können. Umlaufende Die maßgebliche Kenngröße zur Charakterisierung Dichtungen und auch Absenkdichtungen der Bedämpfung von Innenräumen ist die Nach- beheben z. B. Probleme bei Türen mit minima- hallzeit. In üblichen Schulräumen, ausgenommen lem Aufwand. sei hier z. B. die Aula, steht sie in einem direkten Verhältnis zur Sprachverständlichkeit und zur Te c h n i s c h e r S c h a l l s c h u t z Reduktion der Lärmpegel, so dass eine angemesse- Bei den Geräuschen von haustechnischen Anlagen, ne Nachhallzeit in Schulräumen als vorrangige Installationen und sonstigen Einrichtungen stehen Forderung für die akustische Planung herangezogen sowohl Dauergeräusche als auch Geräuschspitzen und nach DIN 18041 beziffert werden kann. Bei im Vordergrund. Gerade die letztgenannten stören offenen Grundrisslösungen ohne bauliche Trennung wegen ihrer hörbaren Auffälligkeit. Während die unterschiedlich genutzter Räume wird empfohlen, betreffende Normung nur die zum Gebäude ge- durchgehend das Bedämpfungsniveau von Unter- hörenden Anlagen (z. B. Heizung, Lüftung, Sanitär) richtsräumen auszuführen. Flexibilität in der Nut- betrachtet, die vom Nutzer an sich nicht beeinflusst zung und die Möglichkeit zur kurzfristigen Umge- werden können, sollten darüber hinaus auch die staltung bleiben damit erhalten. Nachteile durch das vom Nutzer selbst betriebenen Anlagen (z. B. Ma- hier vorgeschlagene hohe Bedämpfungsniveau sind schinen in Werkstattbereichen) einem akustischen in Räumen mit Mischnutzung nicht zu befürchten. Gesamtkonzept angepasst werden. 21 Bei größeren Sporthallen sollte in jedem Fall eine bunden. Mobile Stellwände verbinden Stauraum, fachgerecht festgelegte Nachhallzeit eingehalten Gestaltungselement und variable optische Trennung werden, welche die oftmals vielgestaltigen Nut- mit wertvollen Flächen zur Schallabsorption. zungsarten der Halle berücksichtigt. An dieser Stelle sei noch auf ein Potential der Eingangsbereiche und zentrale Flure werden häufig Innenraumgestaltung zur Geräuschminderung hin- übersehen oder zumindest unzureichend gewürdigt. gewiesen, das zwar begrenzt, aber doch bekannt Gerade wenn kein separater Eingangsbereich ist und genutzt werden sollte. Es geht um die Wahl vorhanden ist, sind sie wichtige Kommunikations- der Bodenbeläge, des Mobiliars sowie der Sport- orte, z. B. bei Grundschulen für den informellen und Spielgeräte. Beispielsweise bietet die Schnitt- Austausch zwischen Eltern und Schulpersonal. stelle von Bodenbelag und den darauf bewegten Für die Ausführung schallabsorbierender Maßnah- Stühlen mehrere bekannte Möglichkeiten der men ist eine Vielzahl von Produkten aus unter- Geräuschreduzierung, ohne die Beweglichkeit oder schiedlichsten Materialien kommerziell verfügbar. die tägliche Reinigung zu behindern. Ähnliche Erfolg versprechend sind sinnvolle Bauteil-Kombi- „Lärmquellen“ (Quietschen, Knarren, Schlagen) nation, die den gesamten relevanten Frequenz- lassen sich beim sonstigen Mobiliar finden und be- bereich abdecken. Dabei ist der Bereich der tieferen handeln. Diese Hinweise mögen nahe liegend Frequenzen konstruktiv am schwierigsten umzuset- erscheinen oder auch detailverliebt klingen, ihre zen. Bei marktüblichen Akustik-Unterdecken sollte Beachtung kann jedoch zu einer entspannteren daher erfahrungsgemäß eine Abhängehöhe von akustischen Gesamtsituation beitragen. 20 cm nicht unterschritten werden. Ausgesprochene Tiefenabsorber sind in Raumecken und -kanten am wirksamsten positioniert. Bei der Auswahl der Re s ü mee Materialien sollten Fragen des Brandschutzes, der Raumlufthygiene und der mechanischen Belastbar- Die hier beschriebene akustische Qualität ist sowohl keit beachtet werden. Für frei im Raum hängende für bestehende als auch für neue Gebäude von Akustiksegel sollte auch eine praktikable Reini- Bedeutung. Alle Anforderungen oder Empfehlungen gungsmöglichkeit eingeplant sein. Auch regelmäßige sind bei sachgemäßer Planung mit kommerziell Renovierungen oder Schönheitsreparaturen sind verfügbaren Bauteilen problemlos umsetzbar. Nor- zu bedenken. Bei vielen Raumakustik-Lösungen ist men, Richtlinien und andere Quellen enthalten z. B. ein einfaches Überstreichen nicht möglich, dazu eine große Vielfalt von konstruktiven, bauli- so dass in diesen Fällen ein kompletter Austausch chen und stofflichen Gestaltungsmöglichkeiten, die der raumseitigen Bauteilschichten erforderlich sowohl Schallschutzaspekte als auch die Einstellung werden kann. der raumakustischen Bedingungen betreffen. In offenen Lernlandschaften bieten die in Groß- Insbesondere bei größeren Erweiterungs- oder raumbüros bekannten Stell- oder Schirmwände Modernisierungsmaßnahmen ist die Einbeziehung Lösungspotential, entweder als mobiles Einzelele- professioneller Akustikplaner zu empfehlen. ment oder in integrierter Form mit Mobiliar ver- 22 B.4 Ergonomie Schulen wandeln sich zunehmend von Belehrungs- sprüche an Sicherheit und Gesundheit. Diese bei- anstalten zu Häusern des Zusammenlernens und den Aspekte sind für den Sachkosten- bzw. Schul- Zusammenlebens. In den Lebensräumen werden träger obligatorisch. Mit Blick auf die Sicherheit der nicht Fächer, sondern Schülerinnen und Schüler Schülerinnen und Schüler hat er dafür zu sorgen, unterrichtet und in ihrer individuellen Entwicklung dass alle baulichen Anlagen und Einrichtungen der ganzheitlich gefördert. Eine solche Schule führt Schule nach den geltenden Bestimmungen („All- zu pädagogischen Konzepten mit flexiblen Unter- gemeine Ausführungs- und Gestaltungsgrundsätze“ richtsformen und vielfältigen Arbeitsformen. Daher der Unfallverhütungsvorschrift Schulen, GUV-V S1) benötigt sie auch eine Neuorientierung in der errichtet und in Stand gehalten werden. Dies hat Schularchitektur. der Sachkosten- bzw. Schulträger bei jeder Planung, ob Neubau oder Änderung, zu dokumentieren Einflüsse auf Bildungs- und Erziehungsprozesse und sicherzustellen. haben der Zustand und die Gestaltung der Lernorte sowie die Art und Weise, wie diese miteinander in Die Ergonomie wird in der aktuellen Unfallverhü- Beziehung stehen, das Ineinanderfließen von Innen tungsvorschrift nur als Randbereich unter vielen und Außen, das richtige Verhältnis zwischen persön- Einzelpunkten berücksichtigt. So sind z. B. Stühle lichen und Gemeinschaftsräumen, die Anordnung und Tische bereitzustellen, die auf die Körper- der verschiedenen Lernlandschaften, die farbliche größe abgestimmt sind und dem Stand der Technik Gestaltung und die Sauberkeit der Räumlichkeiten. entsprechen. Auch die ausreichende Beleuchtung All dies wirkt sich sowohl auf das Wohlbefinden von Aufenthaltsbereichen mit künstlichem Licht und die Gesundheit als auch auf die Leistungsfähig- entsprechend der schulischen Nutzung wird fest- keit der Schülerinnen und Schüler und Lehrerinnen gehalten. Es findet aber derzeit ein Prozess des Um- und Lehrer aus. Für gelingende Lernprozesse muss denkens statt, indem zusätzliche Empfehlungen also dem Gebäude, den Räumen und der Ausstat- für gesundheits- und lernfördernde Klassenzimmer tung in gleichem Maße Aufmerksamkeit geschenkt (GUV-SI 8094) über den bisherigen Umfang des werden wie der pädagogischen Methodik, dem Sicherheitsbegriffes hinausgehen. Die frühere Auf- sozial-emotionalen Schulklima und dem Leitungs- fassung, dass sowohl gute Schule in einem schlech- handeln. ten Gebäude als auch schlechte Schule in einem guten Gebäude möglich sei, wurde revidiert. Eine so verstandene Ergonomie der gebauten und gestalteten Umgebung komplettiert auch die An- B.5 Baulicher Wärmeschutz Der Heizwärmebedarf eines Gebäudes hängt eingehalten werden müssen. Die momentan gültige maßgeblich vom Transmissionsverlust über Wände, EnEV 2009 gilt als erfüllt, wenn die opaken Hüll- Dach, Fenster und Decken gegen Außenluft ab. Bei flächenbauteile, an denen Veränderungen vor- einer energetischen Sanierung ist es das Ziel, diese genommen werden, den U-Wert von 0,24 W/m²K Werte zu minimieren. Die zum Zeitpunkt der nicht überschreiten (Siehe EnEV 2009, Anlage 3, Sanierung gültige Energieeinsparverordnung (EnEV) Tabelle 1). Sie gilt auch als erfüllt, wenn der maxi- gibt die Mindestwerte an, die bei einer Sanierung male Primärenergiebedarf des Gebäudes nach der 23 Sanierung nicht mehr als 40 % über dem zulässigen Innendämmung mit Calciumsilikatplatten eine Primärenergiebedarf eines Neubaus liegt, der die gute Lösung darstellen. Hierbei sollte besonderes gleiche Geometrie aufweist. Augenmerk auf die korrekte Ausführung gelegt werden, um Bauschäden durch Kondenswasser zu Mit Blick auf die Richtlinie 2010/31/EU des Euro- vermeiden. Ferner muss beim Einbau von neuen päischen Parlaments (EPBD-Richtlinie), die für Fenstern (und somit annähernd luftdichten Fen- öffentliche Neubauten ab 2019 den Niedrigstenergie- sterrahmen) darauf geachtet werden, dass weiterhin Standard vorgibt, ist es ratsam, das Gebäude bereits ein ausreichender Luftaustausch stattfindet, um eine heute so zu sanieren, dass es den 3-Liter-Haus- oder zu hohe Luftfeuchtigkeit zu vermeiden. Die sonst den Plusenergiehaus-Standard erfüllt. Mindestens ansteigende Luftfeuchtigkeit begünstigt Schimmel- sollten jedoch die opaken Hüllflächenbauteile bildung. (Wand, Dach, Boden und Decke gegen Außenluft) einen U-Wert von 0,17 W/m²K nicht überschreiten. Bei der nachträglichen Dämmung von Nichtwohn- Der U-Wert der Fenster sollte unter 0,9 W/m²K gebäuden kommt oftmals auch die vorgehängte liegen und einen Gesamtenergiedurchlassgrad hinterlüftete Fassade (VHF) zum Einsatz. Die viel- (g-Wert) von über 0,52 aufweisen. Dieser Wert ist fältige Gestaltung der Bekleidung ist hierfür mit 3-fach-wärmeschutzverglasten Scheiben mit ausschlaggebend. Bewährte Werkstoffe sind bei- Argon-Füllung mit hochgedämmten Rahmen spielsweise faserverstärkte Harzkompositplatten, erzielbar. Tafeln aus Faserzement, Keramik, Kupfer, Titanzink, Aluminiumverbundplatten und Glas. Die Däm- Bei der Dämmung der Gebäudehülle geht die mung ist bei der hinterlüfteten Fassade von der Be- Bestrebung dahin, mit möglichst schlanken Dämm- kleidung durch einen Luftspalt getrennt und die stoffdicken eine effiziente Dämmung, d. h., einen Bekleidung stellt den Wetterschutz dar. Die beiden niedrigen U-Wert zu erzielen. Dies erfordert den beschriebenen Systeme, Wärmedämmverbund- Einsatz von Dämmstoffen mit geringer Wärmeleit- system und vorgehängte hinterlüftete Fassade, fähigkeit. Die Vakuumdämmung weist mit 0,007 decken den Großteil der ausgeführten Außen- W/mK mit Abstand die geringste Wärmeleitfähigkeit dämmungen ab. auf. Da sie derzeit mit ca. 150 €/m² bei einer Dicke von 2 cm noch sehr teuer ist, wird sie momentan Die Dämmung des Sattel- oder Pultdaches erfolgte noch meist nur für Sonderzwecke eingesetzt, wenn in der Vergangenheit in der Regel durch eine aus Platzgründen eine konventionelle Dämmung Zwischensparrendämmung. Aus Gründen der be- nicht ausreicht. schränkten Sparrenhöhe können die heute gewünschten U-Werte mit einer Zwischensparren- Für die nachträgliche Außendämmung eigenen sich dämmung allein nicht mehr erreicht werden. Es ist unterschiedliche Dämmsysteme. Die größte Ver- daher eine zusätzliche Untersparrendämmung oder breitung hat das Wärmedämmverbundsystem mit eine Übersparrendämmung notwendig und üblich. dem Dämmstoff Polystyrol. Es ist kostengünstig und Eine Übersparrendämmung hat den Vorteil, dass die Anbringung ist relativ problemlos. Das System auf der Raumseite die Raumhöhe nicht einge- muss eine bauaufsichtliche Zulassung aufweisen, schränkt wird und auch keine weiteren Maßnahmen die vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBT) nötig sind; sie verursacht allerdings deutlich höhere ausgestellt wird. In diesem Dokument sind die Kosten. Stellt bei einer Schule ein Flachdach den Produkte des Systems beschrieben. Ferner ist auch oberen Gebäudeabschluss dar, muss die Dachhaut angegeben, wie die Anbringung des Systems abgenommen und eine Zusatzdämmung aufgebracht erfolgen muss. oder die vorhandene Dämmung durch eine dickere Dämmschicht ersetzt werden. Bei denkmalgeschützten Gebäuden, bei denen die Fassade nicht verändert werden darf, kann eine 24 Üblicherweise wird der untere thermische Gebäu- 0,9 W/m²K. Es muss dabei jedoch auf den g-Wert deabschluss bei einem unterkellerten Gebäude geachtet werden. Er ist in der Regel gegenüber durch die Kellerdecke und bei einem nichtunterkel- den zweifachverglasten scheiben etwas niedriger. lerten Gebäude durch den Boden gebildet. Die Am Markt werden jedoch Dreifachscheiben mit möglichen dämmtechnischen Maßnahmen unter- einem g-Wert von über 0,6 angeboten. Neben der scheiden sich daher stark. Die Kellerdecke kann Verringerung der Transmissionswärmeverluste und kostengünstig auf der Unterseite gedämmt werden. des dadurch bedingten kleineren Heizenergie- Der Boden hingegen müsste zur unterseitigen verbrauchs hat eine Dämmung der Gebäudehülle Dämmung zusammen mit der Bodenplatte komplett folgende weitere Vorteile: ausgebaut werden. Dieser Aufwand ist jedoch unverhältnismäßig hoch. Wesentlich kostengünstiger n Wertsteigerung des Gebäudes und nicht höher ist hingegen ein neuer Bodenauf- n Verminderung der Energiekosten bau mit einer Vakuumdämmplatte. Auf diese Weise n Bautenschutz und Verminderung von Schimmel- erhält man einen U-Wert des Bodens von kleiner als 0,20 W/m²K. Dieses Beispiel stellt ein typisches pilzbildung Steigerung der Behaglichkeit und des Aufent- n Einsatzgebiet für die Vakuumdämmung dar. haltskomforts, weil die Oberflächentemperaturen der Außenbauteile angehoben werden Dreifach wärmeschutzverglaste Fenster mit hoch- n gedämmten Rahmen reduzieren den U-Wert gegen- n Positive Auswirkungen auf den Klimaschutz über zweifachverglasten Fernstern mit konventionellen Rahmen von ca. 1,2 W/m²K auf unter B.6 Schutz der Ressourcen durch CO2-Reduzierung n Städtebauliche Aufwertung Effiziente Energieversorgung Schulen sollen Vorbildfunktionen übernehmen, Dies kann schon heute dazu führen, dass Schul- dies gilt im besonderen Maße für deren Energie- gebäude durch die Sanierung vom Energieverbrau- effizienz. Mit Blick auf die Richtlinie 2010/31/EU des cher zum Energieerzeuger werden. Da bei diesem Europäischen Parlaments (EPBD-Richtlinie), die Konzept die Summe aller im Gebäude benötigter für öffentliche Neubauten ab 2019 den Niedrigst- Energiemengen über erneuerbare Energien ausgegli- energie-Standard vorgibt, ist es ratsam, das Gebäude chen werden muss, die im räumlichen Umfeld des bereits heute so zu sanieren, dass es einen Standard Gebäudes erschlossen werden können, ist vorrangig erreicht, der weit über die gesetzlichen Mindest- die Bedarfsmenge an Energie über eine deutlich ver- anforderungen hinaus geht, also den 3‐Liter‐Haus‐ besserte Energieeffizienz bestmöglich zu reduzieren. oder besser noch den Plusenergiehaus-Standard erfüllt. Das Energiekonzept einer energieeffizienten Die Energieeffizienz von Schulgebäuden lässt sich Schule fußt gegenüber herkömmlicher Bauweise neben der Verwendung von hocheffizienten Wärme- auf den 3 Säulen: schutzmaßnahmen (hocheffiziente Fenster und Wärmeschutzsysteme für die Gebäudehülle), ganz Energieeffizienz des Gebäudes bestmöglich maßgeblich über den Gebäudeentwurf (kompakter steigern Gebäudekörper, optimale Orientierung) verbessern. Energiebedarf der Haushaltsprozesse so weit Auch eine optimierte Verarbeitung der baulichen wie möglich senken Komponenten (wärmebrücken(zuschlags)freie und Erneuerbare Energien zur Restdeckung luftdichte Konstruktionen und Bauteilanschlüsse) verwenden sowie energiebewusstes Nutzerverhalten (Ver- n n n 25 Bild 2: Die Grundsteine energieeffizienter Schulgebäude brauchsvisualisierung, Smart Metering) tragen Energieeffizienz (A++) und mit effizienter Raum- wesentlich dazu bei. Gleichzeitig erhöht sich durch beleuchtung (LED- oder Energiesparlampen in die bedarfssenkenden Maßnahmen in aller Regel Verbindung mit Bedarfskontrollsystemen). der Nutzungskomfort, da die hierbei entstehenden warmen Oberflächen eine höhere Behaglichkeit in Die erneuerbaren Energien lassen sich aktiv und den Räumen ermöglichen. passiv im Gebäude erschließen. Völlig kostenfrei können die passiven Solargewinne über die Fenster Die Energieeffizienz lässt sich weiterhin erhöhen einerseits zur Reduzierung des Heizenergiebedarfs durch niedrige Systemtemperaturen (und damit und anderseits zur Reduzierung des Lichtbedarfs verbundene niedrige Wärmeverluste) in der Heiz- durch Tageslichtnutzung genutzt werden. Aktiv anlage, durch kurze Leitungslängen bei Heiz-, lassen sich erneuerbare Energien über thermische Warmwasser und Lüftungsanlagen (und damit ver- Solarkollektoren, biogene Brennstoffe, Geothermie bundenen niedrigeren Wärmeverlusten und ge- oder Umweltwärme erschließen. ringere Antriebsenergien für Pumpen und Ventilatoren), durch das Vermeiden der Warmwasserzirku- Ein Plus im Gebäude können schließlich strom- lation, durch Wärmerückgewinnungssysteme in erzeugende Systeme, wie Photovoltaik- oder Wind- der Lüftung und in den Abwassersystemen, durch kraftanlagen, generieren. Hierbei sollte die Eigen- hydraulischen Abgleich in allen Anlagen (und damit nutzung der Gewinne im Vordergrund stehen, verbundenen geringeren Antriebsenergien für etwaige produzierte Überschüsse im Gebäude best- Pumpen und Ventilatoren), mit bedarfsgesteuerten möglich gespeichert werden und nur die darüber Heiz- und Lüftungssystemen (und einer damit hinausgehenden ins Netz der Energieanbieter vermiedenen Überversorgung der Räume mit Frisch- einspeist werden. Die Speicher haben eine hohe luft und Heizwärme), mit Arbeitsgeräten höchster Bedeutung im System. 26 C Erfahrungen aus Projekten Pilotprojekte machen den Einsatz von neuartigen zukunftsorientierten Konzepten, Materialien und Technologien sowie deren Evaluierung bei der Sanierung von Schulgebäuden möglich. Dies erfordert die Beachtung von vielfältigen Ansprüchen und Regeln sowie die Koordination von Interessenten und Beteiligten. Bei der Frage, warum, was und wie saniert oder verändert werden kann, müssen Bau und Schulrealität in Einklang gebracht werden. Die optimale Nutzung des Schulgebäudes stellt ein vorrangiges Ziel dar. Energieeffizientes und nachhaltiges Bauen haben ebenfalls höchste Priorität erlangt und nicht zuletzt sind ein finanzieller und zeitlicher Rahmen einzuhalten. Oft treten unvorhergesehene Probleme auf, die eine flexible Reaktion erfordern. Die am Pilotprojekt beteiligten Schulen berichten über die Besonderheiten der Projektdurchführung. Dabei wird vor allem auf die Sanierungskonzepte und die interne Verwaltungsstruktur eingegangen. C.1 Max-Planck-Gymnasium, Karlsruhe P r o j e k t be s c h r e i b u n g durchgeführt. Auch der Einsatz von Fördermittel ist nicht zwingend investitionsentscheidend. Beim Amt für Hochbau und Gebäudewirtschaft Karlsruhe sind die Auslösefaktoren für eine Sanie- Beim Max-Planck-Gymnasium handelt es sich rung bzw. Modernisierung eines Gebäudes in erster um einen Gebäudekomplex bestehend aus drei Linie die erforderlichen Umstrukturierungen von zusammenhängenden Gebäudeteilen. Das Max- Nutzungsbereichen, aber auch eine bevorstehende Planck-Gymnasium wurde im Zeitraum von 1953 Erweiterung des Gebäudes. Weitere Einflüsse, bis 1956 erbaut und galt zur damaligen Zeit als die eine energetische Sanierung eines Gebäudes einer der modernsten Schulbauten Deutschlands. auslösen können, sind die Impulse aus der Politik Eine energetisch nachhaltige Gebäudesanierung und/oder der Verwaltung. soll am Hauptgebäude des Gebäudekomplexes durchgeführt werden. Das Hauptgebäude wurde Einer der Gründe für die energetische Gebäude- 1953–1954 errichtet. In diesem Gebäude befinden teilsanierung des Max-Planck-Gymnasiums war der sich Fachräume für Biologie, Physik und Chemie, schlechte bauliche Zustand des Verwaltungsbe- Räumlichkeiten für Bildende Kunst, Verwaltung reiches, dessen Größenordnung und die funktio- und die Mensa. Das Hauptgebäude besteht aus zwei nalen Bedürfnisse sich nicht mehr als ausreichend Vollgeschossen und einem beheizten Untergeschoss. erwiesen. Die Architektur des Hauptgebäudes ist geprägt durch das abgesetzte Dach und den Sockel, welcher Eine systematische Überprüfung und Überwachung durch das etwas zurückgesetzte Untergeschoss des Gebäudebestandes zum Beispiel auf Mängel entsteht. Die herausragenden Betonpfeiler setzten mit der Einstufung der Dringlichkeit wird nicht zusätzlich vertikale Akzente. Beim Hauptgebäude durchgeführt. Aus diesem Grund werden bei der handelt es sich um eine Stahlbetonskelettkonstruk- Stadt Karlsruhe keine strategischen Sanierungen tion. Die oberste Geschossdecke bildet im Bestand 27 die wärmedämmende Hülle. Das Stehfalz-Blechdach Sonnenschutzvorrichtung untergebracht. Die Fenster ist ungedämmt, ebenso der Brüstungsbereich der im Untergeschoss sind 1-fach verglast und wurden Außenwand, die Wand gegen Erdreich und die teilweise durch 2-fach verglaste Fenster ersetzt. Viele Bodenplatte. Bei den Fenstern im Erd- und Ober- Fenster weisen erhebliche Mängel auf und können geschoss handelt es sich um Verbundholzfenster. teilweise nicht zum Lüften geöffnet werden. Die Im Zwischenraum dieser Fenster sind Jalousien als Beheizung des Gebäudes erfolgt über Fernwärme. Bild 3: Hauptgebäude Bild 4: Pilotklassenzimmer Geb ä u d e d a t e n Bauherr Stadt Karlsruhe Standort Krokusweg 49, 76199 Karlsruhe, Baden-Württemberg Projektstatus Gebäudeteilsanierung in Planung Baujahr 1953–1956 Sanierungszeitraum ca. 2013–2015 Bruttogrundfläche 4.212 m² Beheizte Nettogrundfläche 3.715 m² Bruttorauminhalt 13.104 m3 (beheiztes Gebäudevolumen) A/V-Verhältnis vor Sanierung 0,46 m²/m3 A/V-Verhältnis nach Sanierung 0,46 m²/m3 Anzahl der Klassenräume 21 (Hauptgebäude) Anzahl der Schüler ca. 950 S a n i e r u n g s k o n z ep t Installationen genutzt werden kann. Darüber hinaus werden alle Brüstungen wärmegedämmt. Bei der Gebäudesanierung des Hauptgebäudes ist die architektonische Qualität der Fassade zu erhalten. Die Fenster sollen gegen 3-fach Wärmeschutzver- Die wärmedämmende Hülle soll im Rahmen der glasung mit einem Holz-Aluminiumrahmen-Rahmen Sanierung in die Dachhaut verlegt werden, sodass ausgetauscht werden. Die Oberlichter der Fenster die vorhandenen Unterdecken erhalten bleiben erhalten einen mechanischen Antrieb. Auf diese und der Deckenzwischenraum zum Verlegen von Weise wird eine kontrollierte natürliche Be- und 28 Entlüftung ermöglicht. Diese soll zusätzlich von Re a l i s i e r u n g v o n S c h u l - Abluftventilatoren unterstützt werden. Die unteren g eb ä u d e s a n i e r u n g e n d u r c h Öffnungsflügel des Fensters können manuell geöff- d i e S ta d t K a r l s r u h e net werden und dienen gleichzeitig als Fluchtweg. Mit diesem Konzept wird eine sogenannte Hybrid- Bei der Stadt Karlsruhe wird ein neues großes lüftung realisiert. Die motorisch geregelte Fenster- Projekt durch die Abteilung der Projektentwicklung lüftung soll auch zur Nachtlüftung genutzt werden. in die Wege geleitet. Bei Freigabe der Maßnahmen Da das Gebäude bereits über einen Fernwärmean- geht die Aufgabe in die Hände der Abteilung der schluss verfügt, werden die bestehenden Heizkörper Projektsteuerung über. Die beiden Abteilungen Pro- mit elektromotorisch betriebenen Ventilen ausge- jektentwicklung und Projektsteuerung bilden die stattet. Mit Hilfe der Gebäudeleittechnik (GLT) Abteilung „Projektmanagement“. Diese Abteilung ist es möglich die Steuerung der Fensterlüftung, die ist für die Organisations- und Prozessabläufe, die Regelung der Abluftventilatoren und der elektro- Terminplanung sowie das Kostencontrolling zuständig. motorischen Heizkörperventilen miteinander zu verknüpfen. Für die komplette Objektbetreuung und zur Durchführung von kleineren Bauunterhaltungs- Es ist ein außenliegender automatisch gesteuerter maßnahmen unter anderem auch Instandsetzungs- Sonnenschutz in der Form von Jalousien geplant. Im maßnahmen und kleineren Umbaumaßnahmen Bereich der Oberlichter sollen feststehende Sonnen- ist die Abteilung „Objektmanagement“ zuständig. schutzelemente umgesetzt werden. Diese Abteilung setzt sich bei der Stadt Karlsruhe aus drei regionalen Objektteams zusammen, welche Das Beleuchtungskonzept sieht eine Beleuchtungs- aus Architekten, Ingenieuren, Technikern und anlage mit dynamischer Lichtsteuerung vor, welche weiteren Fachleuten bestehen. für verschiedene Tätigkeiten der Schülerinnen und Schüler unterschiedliche Beleuchtungssituationen Eine weitere Fachabteilung der technischen Gebäude- anbietet. ausrüstung ist für die Gewerke der Kostengruppe 400 (Heizung, Lüftung, Sanitär) verantwortlich. Die In die Gebäudesanierung des Max-Planck-Gymnasi- Gruppe Projektcontrolling überwacht die Kosten ums ist ein Pilotprojekt „Energieeffiziente, ener- eines Projektes. getisch nachhaltige und lernförderliche Sanierung von Schulgebäuden“ integriert. Im Rahmen dieses Der Standardablauf eines Projektes von der Entste- Pilotprojektes soll ein Klassenraum musterhaft hung über Übergabe bis zum Bauunterhalt ist in und hochwertig, unter Einsatz von verschiedenen einem eigenen Projekthandbuch der Stadt Karlsruhe innovativen Techniken, saniert werden. Dabei sollen festgehalten. In einer eigenen Leitlinie werden die die Aspekte einer lernförderlichen Umgebung Leitziele, die Nachhaltigkeitskriterien sowie tech- in den Vordergrund gerückt werden. Es soll vor nische und energetische Standards definiert. Weitere allem eine Optimierung des Innenraumklimas, der Anforderungen werden nicht nur den gesetzlichen Beleuchtung und der Akustik sowie Ergonomie und Normen entnommen, sondern Standardleitfäden auf der Farbgestaltung des Klassenraums durchgeführt die jeweilige Nutzung eines Gebäudes übertragen. werden. Das Schul- und Sportamt hat die Funktion des Nutzervertreters und wird in den Planungsprozess miteingebunden. 29 C.2 Theodor-Heuss-Gymnasium, Freiburg P r o j e k t be s c h r e i b u n g aus der Wärmezentrale der Schneeburgschule über ein Gas-Heizkraftwerk. Der dringende Handlungs- Das Theodor-Heuss-Gymnasium im Stadtteil bedarf äußert sich durch den enormen Heizenergie- St. Georgen von Freiburg wurde 1972 gegründet. verbrauch, der beim Theodor-Heuss-Gymnasium Ein weiteres Gebäude ist 1977 hinzugekommen. 60 % über den Verbrauch zeitgleich errichteter Beide Bauten wurden in Stahlbetonskelettbauweise Schulen liegt. mit einer Pfosten-Riegel-Fassade ausgeführt. Das in den 70er Jahren vernachlässigte Interesse an Zurzeit besuchen 840 Schülerinnen und Schüler bauphysikalischer und konstruktiv korrekter Bauart und 70 Lehrkräfte das Gymnasium. Die sanierungs- äußert sich in der heutigen Gebäudestruktur des bedürftige Schule zeigt neben bauphysikalischen Gymnasiums wieder. Starker Raumbedarf forderte Defiziten auch gesundheitsschädliche Gefahren durch eine schnelle und günstige Bauweise, die durch die in den 70er Jahren in Baustoffen enthaltenen Stahlbetonfertigteile ermöglicht wurde. Dadurch Schadstoffe. Eine undichte Fassade, geringe Wärme- entstanden Wärmebrücken, mangelnde Isolierung dämmung und auskragende Fassadenelemente der Gebäudehülle, Bodenplatten und Kellerwänden. verursachen hohe Wärmeverluste und Feuchtigkeits- Die Folgen der damaligen Bauweise spiegeln sich schäden. Die Wärmeversorgung der Schule erfolgt heute in Form von hohen Energieverbräuchen wieder. Geb ä u d e d a t e n Bauherr Stadt Freiburg Standort Andreas-Hofer-Str.1, 79111 Freiburg, Baden-Württemberg Projektstatus Sanierung in der Realisierung Baujahr 1. BA 1972 2. BA 1977 Sanierungszeitraum 2012–2014 Bruttogrundfläche 1. Bauabschnitt 5.665 m² 2. Bauabschnitt 3.580 m2 (ohne Sporthalle) Beheizte Nettogrundfläche 4.097 Energiebezugsfläche EBFPHPP (4.723 m² Nutzfläche) Bruttorauminhalt 23.718 m3 Gebäudevolumen Ve nach Sanierung A/V-Verhältnis vor Sanierung 0,51 m²/m3 A/V-Verhältnis nach Sanierung 0,29 m²/m3 Anzahl der Klassenräume 29 Anzahl der Schüler 840 S a n i e r u n g s k o n z ep t „Ganztagsschule“ wurde bereits saniert und 2011 in Betrieb genommen. Der zweite Bauabschnitt Unter Berücksichtigung der Bau- und Energie- „Klassen“ wird 2014 fertiggestellt. leitlinien der Stadt Freiburg erarbeitete das Planungsteam ein Gesamtsanierungskonzept im Passiv- Für die Senkung der Transmissionswärmeverluste hausstandard, welches sich in zwei wesentliche sind mehrere Maßnahmen vorgesehen. Neben der Bauabschnitte gliedert. Der erste Bauabschnitt Reduktion des A/V-Verhältnisses von ursprünglich 30 Bild 5: Hauptgebäude Bild 6: Chemieraum 0,51 m-1 auf 0,29 m-1 und dem Rückbau auskra- Heuss-Gymnasiums standen Fördergelder aus dem gender Fassadenelemente, ist die Gebäudehülle zweiten Konjunkturpaket für die Fassadensanie- zusätzlich durch eine Vorhangfassade in luftdichter rung zur Verfügung. Darüber hinaus bestand der und wärmebrückenfreier Pfosten-Riegel-Konstruk- Wunsch nach einer Umstrukturierung hin zur tion ergänzt worden. Zudem wurde die bisherige Ganztagseinrichtung. 2-Scheiben-Verglasung durch neue 3-ScheibenWärmeschutzverglasung ausgetauscht. Das Gebäudemanagement der Stadt Freiburg baut auf drei Säulen auf: kaufmännisches Management, Durch die Kernsanierung liegen die U-Werte der Bauteile weitgehend unter 0,15 W/m2K. Das neu technisches Management und Dienstleistungsmanagement. Die Matrixstruktur der Organisation sieht eingeplante Lüftungskonzept mit hocheffizienter darüber hinaus Produktmanager vor, die die Ge- Wärmerückgewinnung von ca. 85 % ermöglicht eine bäude des Bestandes und deren Nutzer jeweils nach bedarfsgerechte Steuerung. Die Kühlung zentraler Gebäudekategorien betreuen und über die Räume wird durch eine natürliche Nachtlüftung jeweiligen Mängel des Gebäudes und den aktuellen gewährleistet. Bauzustand der Schule gut informiert sind. Für kleinere Sanierungsvorhaben werden kleinere Zur Belichtung des Atriums ist ein Glas-Satteldach Objektteams eingesetzt. Die Stadt Freiburg orien- mit Stahlkonstruktion vorgesehen. Für die Bestim- tiert sich an eigenen Bauleitlinien, welche Standards mung der Nachhallzeit wurden Messungen durch- z. B. bei der Sanierung von Schulen vorgeben. geführt, deren Ergebnisse den Anforderungen nach Das Regelwerk beinhaltet Energieleitlinien und DIN 18041 entsprechen. Baustandards, die in der Summe einen energetisch sinnvollen Umgang mit den Gebäuden fordern, Re a l i s i e r u n g v o n S c h u l - und für Sanierungs- oder Baumaßnahmen die Reali- g eb ä u d e s a n i e r u n g e n d u r c h sierung entsprechend nachhaltiger Details für d i e S ta d t F r e i b u r g die Langlebigkeit und Nachhaltigkeit der Gebäude sicherstellen. Weitere Vorgaben wie z. B. das Bei der Auswahl der zu sanierenden Schule gibt es Modellraumprogramm legen die Schulbauförder- bei der Stadt Freiburg eine systematische Vorge- richtlinien des Landes Baden-Württemberg fest. hensweise. Die Entscheidung zum Sanieren entsteht unter Berücksichtigung der Anforderungen des Das Nutzeramt und der Nutzer werden frühzeitig Schulamtes und der hieraus resultierenden bau- am Prozess beteiligt. Dies geschieht in Form eines lichen Erfordernisse. Eine Priorisierung findet nach Sanierungsbeirates aus Amt für Schule und Bildung, Dringlichkeit der Sanierungsmaßnahme aus bau- Schulleitung, Lehrer-, Schüler- und Elternvertretung. lichen, funktionalen und hygienischen Aspekten, Im Rahmen der Übergabe finden spezifische Ein- Förderwahrscheinlichkeit und programmatischer weisungen der Nutzer statt, um die richtige Hand- Notwendigkeit einer Umnutzung bzw. Nutzungs- habung und Bedienung eines Passivhauses zu ver- erweiterung statt. Bei der Sanierung des Theodor- mitteln. 31 C.3 Schulzentrum West, Schwäbisch Hall Bild 7: Luftbild Schulzentrum West ProjEktBEschrEiBung eine Fläche von über 25.000 m² und eine beheizte Fläche von über 20.000 m² (ohne Hagenbachhallen). Das Schulzentrum West befindet sich im Stadtteil Somit ist das Schulzentrum West die größte Immo- Hagenbach in Schwäbisch Hall. Der Baubeginn des bilie der Stadt Schwäbisch Hall. Im Schulzentrum Schulzentrums erfolgte im März 1973. Im August haben rund 2.050 Schülerinnen und Schüler und 1974 konnten die Schulen einziehen und mit dem 250 Lehrerinnen und Lehrer Platz. Zur Verfügung Unterrichtsbetrieb beginnen. Die Sportstätten stehen 125 Unterrichts- und Fachräume mit wurden 1975/76 fertiggestellt. 2007 wurden ein 75 Nebenräumen. Schülerhaus und eine Mensa auf dem Schulgelände erbaut. Seit 2008 findet eine Sanierung des Zen- Nach 40 Jahren Schulbetrieb wird zunehmend ein trums in Bauabschnitten statt, die voraussichtlich Reparaturstau verzeichnet. So treten in den letzten 2020 abgeschlossen wird. Jahren immer häufiger Schäden am Wasser-, Abwasser- und Heizungssystemen auf. Zum allgemein Im Schulzentrum West sind zurzeit die Erasmus- schlechten baulichen Zustand der Schule kommt Widmann-Gymnasium, die Leonhard-Kern-Real- noch eine vorhandene Asbestbelastung in Brü- schule sowie die Thomas-Schweicker-Werkrealschu- stungsbereichen hinzu, so dass eine umfangreiche le untergebracht. Das Schulgelände verfügt über Sanierung notwendig wird. 32 Geb ä u d e d a t e n Bauherr Stadt Schwäbisch Hall Standort Berliner Str. 16, 74523 Schwäbisch Hall, Baden-Württemberg Projektstatus in der Realisierung Baujahr 1973 Sanierungszeitraum 2008–2020 Bruttogrundfläche ca. 25.000 m² Beheizte Nettogrundfläche ca. 20.000 m² Bruttorauminhalt 98.350 m³ A/V-Verhältnis vor Sanierung 0,39 m²/m3 A/V-Verhältnis nach Sanierung 0,39 m²/m3 Anzahl der Klassenräume 80 Anzahl der Schüler 2.050 S a n i e r u n g s k o n z ep t Einrichtungsgegenstände. Böden, Wände, Decken und Türen zeigen nach 35 Jahren enorme Abnut- Am Schulzentrum West wird eine Generalsanierung zungserscheinungen, so dass diese ebenfalls Teil der durchgeführt. Die Generalsanierung findet aufgrund Sanierungsmaßnahmen sein sollen. des Umfangs der Sanierungsmaßnahmen stufenweise statt. Dafür wurde ein Stufenkonzept aufgestellt, Unter die baukonstruktiven Maßnahmen fallen die welches über einen Zeitraum von 2008 bis 2020 läuft. Fassaden- und Dachsanierung, sowie die Sanierung Es wurden Bauabschnitte angelegt, um einen mög- der Heizungs- und Lüftungsanlage. Die bestehende lichst störungsfreien Schulbetrieb zu gewährleisten. Haustechnik wird erneuert. Auch Sanitärinstalla- Dabei spielen exakte Bauabläufe eine wichtige Rolle. tionen sowie Rohrleitungen müssen generalüber- Die Durchführung der geplanten Maßnahmen als holt werden. Zusätzlich werden die elektrischen durchstrukturiertes Sanierungskonzept bringt viele Anlagen hinsichtlich der Elektroverteilungen, der Vorteile mit sich. Durch eine optimal koordinierte Installationsgeräte und der Beleuchtungskörper auf Arbeitsweise werden doppelte Arbeiten vermieden den neuesten Stand der Technik gebracht. und aufgrund der blockweisen Ausschreibungen Kostenvorteile erzielt. Somit wird die Funktions- Eine Mess-, Steuer-, Regeltechnik wird installiert, fähigkeit der Schule für die nächste Zeit gesichert die einhergehend mit der Errichtung einer Gebäu- und die Unterhaltungskosten werden auf ein Mini- deleittechnik die Betriebskosten durch Minimierung mum reduziert. Die Sanierungsmaßnahmen umfassen des Energieeinsatzes reduziert, da der Betrieb der im Wesentlichen brandschutztechnische Maßnah- Anlagen individuell dem tatsächlichen Nutzerver- men, Ausstattung der Fachklassen, baukonstruktive halten angepasst werden kann. Maßnahmen sowie die Sanierung der Außenanlagen. Des Weiteren werden Contracting-Modelle unter- Bei dem derzeitigen Bestand existieren keine Kon- sucht und über Pädagogik und Betreuungshinter- trollmöglichkeiten der Gebäudetechnik, somit wird gründe sowie die Bereiche außerhalb der Klassen- das gesamte Gebäude im Tagbetrieb sowohl beheizt räume (Schulstraße, Aufenthaltsbereiche) diskutiert. als auch belüftet, ohne Berücksichtigung, ob die Räume belegt sind oder nicht. Weiterhin wird die in Die Ausstattung der Fachklassen beinhaltet die Er- weiten Bereichen sanierungsbedürftige Außenanlage neuerung der kompletten Raumausstattung inkl. der erneuert, die sich größtenteils noch im Originalzustand befindet. 33 Re a l i s i e r u n g v o n Die Überwachung der Bestandsgebäude findet S c h u l g eb ä u d e s a n i e r u n g e n hauptsächlich durch Rückkopplung mit dem Haus- d u r c h d i e S ta d t meister, den Nutzern und der Schulleitung in Schwäbisch Hall regelmäßigen Abständen statt. Aber auch regelmäßige Baubegehungen tragen zur Erfassung bei. Somit Ständig wiederkehrende Mängel, insbesondere sind der Bestand und die vorhandenen Mängel gut Mängel an Anlagenkomponenten, sind häufig Aus- dokumentiert. Fördermittel sind im Allgemeinen lösefaktoren für Sanierungsmaßnahmen. Im Falle nicht sanierungsentscheidend, werden aber bei der Sanierung des Schulzentrums West waren Sanierungsvorhaben rechtzeitig berücksichtigt. Ein vor allem erhebliche Mängel an den technischen Energiebeauftragter prüft bei einer anstehenden Anlagen zu verzeichnen. Ständige Ausfälle der Sanierung, ob passende Fördermittel zur Verfügung Lüftung und Heizung waren zu verzeichnen, was stehen. Innerhalb der Verwaltungsstruktur existieren auch zweifellos mit dem Zustand der 40 Jahre Teams für die Bauunterhaltung. Diese sind haupt- alten Anlagen zu tun hatte. Ersatzteile für die sächlich für die Planung, Umsetzung der Bau- und Instandsetzung der Anlagen waren auf Grund des Sanierungsvorhaben sowie für die Bestandüber- Alters der Anlage nicht mehr lieferbar. Aufsum- wachung zuständig. Eigene Leitlinien existieren in miert traten immer mehr Mängel auf, die mit den Form von Energiestandards, die bei baulichen Um- üblichen Mitteln der Bauunterhaltung nicht mehr setzungsmaßnahmen eingesetzt werden. Weiterhin zu bewältigen waren. Somit wurde die Entschei- gibt es eigens entwickelte Befragungsbögen, welche dung zur Komplettsanierung getroffen. zur Erfassung der Nutzeranforderungen dienen. Die frühzeitige Beteiligung der Nutzer am Sanierungsprozess erfolgt mithilfe dieser Fragebögen. 34 C.4 Bärbel-von-OttenheimGemeinschaftsschule, Schwanau Schwanau ist eine kleine Gemeinde in Baden- tungstrakt sowie Technikräume erweitert worden. Württemberg mit ca. 6.800 Einwohnern und gehört Aufgrund enormer Bauteilmängel hat man sich 2008 zum Ortenaukreis. Die Gemeinde besitzt zwei für eine Komplettsanierung entschieden. In den Schulen. Eine Grundschule im Ortsteil Nonnen- Entscheidungsprozess flossen nicht nur die erhebli- weier mit Außenstelle in Allmannsweier mit ca. 200 chen Defizite am Bauwerk ein, sondern auch die – und die Bärbel-von-Ottenheim-Gemeinschafts- Anpassung der Schule an eine mögliche Nutzungs- schule mit 260 Schülerinnen und Schülern. änderung. Somit beschloss man den Erhalt des Schulzentrums als Werkrealschule. Augenblicklich Im Jahr 1963 wurde das Gemeinschaftsschulzentrum ist die Bärbel-von-Ottenheim-Schule die einzige erbaut. 1996 ist die Anlage durch einen Verwal- Gemeinschaftsschule des Ortenaukreises. Bild 8: Hauptgebäude Bild 9: Mensa 35 P r o j e k t be s c h r e i b u n g Der Schwerpunkt der Sanierungsmaßnahmen liegt in lern- und gesundheitsförderlichen Einrichtungen Im neuen Konzept des Schulzentrums wird eine für den regulären Schulbetrieb. Das aus den Kern- energetische und bauphysikalische Verbesserung der zielen entwickelte Konzept basiert auf dem Zu- Bausubstanz zur Minimierung der Energiekosten sammenspiel von sechs Hauptkomponenten. Dazu verfolgt. Eine energetische Lösung, 3-fach-verglaste zählen ein angenehmes Raumklima, eine effektive Fenster mit Holzrahmen und Aluminiumbeschlägen, Lüftungsanlage, eine wirkungsvolle Raumakustik Vollwärmeschutz auf den alten Betonaußenwänden und Beleuchtungsstrategie sowie der Einsatz von und überdämmte Fensterrahmen, wurde realisiert. Farben und ergonomisch geformtem Mobiliar. Somit erreicht der Wand- und Fensterbereich nahezu Passivhausstandard. Zur Stromerzeugung sind auf den Dächern des Schulgebäudes Photovoltaikelemente angebracht. Geb ä u d e d a t e n Bauherr Gemeinde Schwanau Standort Schwarzwaldstraße 10, 77963 Schwanau, Baden-Württemberg Projektstatus abgeschlossen Baujahr 1963 Schulzentrum 1996 Verwaltungstrakt und Technikräume Sanierungszeitraum 2008–2012 Bruttogrundfläche Beheizte Nettogrundfläche 1.954,6 m² (Gebäudenutzfläche) Bruttorauminhalt 6.108,1 m³ (beheiztes Gebäudevolumen) A/V-Verhältnis vor Sanierung 0,49 m²/m3 A/V-Verhältnis nach Sanierung 0,45 m²/m3 Anzahl der Klassenräume 19 Anzahl der Schüler Gemeinschaftsschule 260 Schüler S a n i e r u n g s k o n z ep t Das Heizungssystem wurde komplett erneuert und besitzt eine zusätzliche Kühlfunktion. Die Räume Das neue Lüftungskonzept beinhaltet eine kontrol- sind mit Einzelraumregelung ausgestattet und über lierte Be- und Entlüftungsanlage, welche durch die Gebäudeleittechnik gesteuert. Als Besonderheit den Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft (CO2-Gehalt) der Sanitäreinrichtung wurden wasserlose Urinale gesteuert wird. Weiterhin ist die Anlage mit eingesetzt. hocheffizientem Doppelkreuzstromwärmestauscher ausgestattet. Zur Nachtlüftung wird ein Abluft- Für ein ruhiges und konzentriertes Lernumfeld mit betrieb mit automatischer Kippfunktion bei den guter Sprachverständlichkeit ist die Beachtung Oberlichtern realisiert. Die Lüftung schaltet ab, der Raumakustik sinnvoll. Dazu gehört der Einbau sobald die Fenster geöffnet sind. Somit wird eine von schallabsorbierenden Materialien an Decken optimale Luftqualität gesichert. Durch Fensterkon- und Wänden. Zudem integriert die Schule schall- takte werden zudem Energieverluste minimiert. absorbierende Einrichtungen, beispielsweise durch akustisch wirksame Pinnwände. 36 Bild 10: Frontalunterricht Bild 11: Gruppenarbeit Die neue Beleuchtungsstrategie sieht unter Ein- rEalisiErung von schul- haltung einer flexiblen und tageslichtabhängigen gEBäudEsaniErungEn durch Lichtsteuerung eine Mindeststärke von 500 lx vor diE gEMEindE schWanau und wird durch Tageslichtsensoren und Präsenzmelder gesteuert. Die Jalousiesteuerung erfolgt Auch in Schwanau führten mehrere Auslösefaktoren über Lichtsensoren, dabei wird auch der sommer- zum Start des Sanierungsvorhabens. Erhebliche liche Wärmeschutz gewährleistet. Hinzu kommt die Baumängel und die Umstrukturierung zur Werk- Verwendung von hellen Farben für eine angenehme realschule waren ausschlaggebende Faktoren. Die Lernatmosphäre. Projekte werden ihrer Dringlichkeit hinsichtlich Bauschäden und Nutzungsbedarf priorisiert. Mit dem In Anbetracht der langen Sitzstellung eines Schülers Entschluss der Kernsanierung wurden auch die während des Schulbetriebes wird mithilfe von Wünsche der Nutzer in den Sanierungsprozess mit ergonomischen Möbeln die dynamische und richtige einbezogen. Körperhaltung begünstigt bzw. unterstützt. Zudem können die mit Rollen versehenen Tische und Aus der Bausumme von 4,4 Mio. Euro stammen Stühle an unterschiedliche Lernsituationen ange- 227.000 Euro aus dem Konjunkturpaket II. Weitere passt werden. Die Schulmöbel sind sowohl für 200.000 Euro Fördergelder standen für den Mensa- Gruppen- als auch Einzelarbeit einsetzbar. Höhen- anbau zur Verfügung. Daraus ist erkennbar, dass die verstellbare Einzeltische und Stühle können an Fördergelder für eine Sanierungsentscheidung eher die Größenunterschiede der Schülerinnen und nicht relevant waren. Schüler angepasst werden. Neben Stehtischen sind ebenso bis 16° neigbare Tischplatten vorgesehen. Die Verwaltungsstruktur im Rathaus ist überschaubar. Im Unterschied zu Großstädten findet in der Die funktionale Einrichtung unterstützt moderne Gemeinde eine enge Kooperation mit Schulleitung, Unterrichtsformen und -strukturen. Abwechslungs- Fachfirmen und Nutzern statt. Diese werden schon reiche Varianten können ohne großen Zeitaufwand zu Beginn des Projektes mit einbezogen. Nutzer- realisiert werden. anforderungen können direkt mitgeteilt werden. Dabei ist auch die Einweisung der Nutzer in die neuen Technologien essentiell. Davon hängt die Effizienz der Anlagen ab. Die Sanierungskonzepte werden auf die spezifischen Gegebenheiten und Anforderungen mit Hilfe von Fachplanern auf das jeweilige Projekt zu geschnitten. 37 D Bildnachweise Bild-Nr. 38 Bezeichnung Urheber Titelabbildungen fotolia.com 1 Lüftungsampel (CO2-Konzentration) und Lärmampel (Schallpegel) im Raum geben Hinweise für den Nutzer Fraunhofer IBP 2 Die Grundsteine energieeffizienter Schulgebäude Fraunhofer IBP 3 Hauptgebäude Stadt Karlsruhe HGW Amt für Hochbau und Gebäudewirtschaft 4 Pilotklassenzimmer Stadt Karlsruhe HGW Amt für Hochbau und Gebäudewirtschaft 5 Hauptgebäude Stadt Freiburg Gebäudemanagement Freiburg 6 Chemieraum Stadt Freiburg Gebäudemanagement Freiburg 7 Luftbild Schulzentrum West Jürgen Weller Photographie Schwäbisch Hall 8 Hauptgebäude Gemeinde Schwanau Bauamt 9 Mensa Gemeinde Schwanau Bauamt 10 Frontalunterricht VS Vereinigte Spezialmöbelfabriken GmbH 11 Gruppenarbeit VS Vereinigte Spezialmöbelfabriken GmbH
