Städtebau
Der vorgesehenen Perimeter für die Erstellung des Schulbauvorhabens ist Teil eines offenen Landschaftsparkes im Bezirk Lichtenberg nahe der Westgrenze des Bezirks Marzahn-Hellersdorf, in einem sehr heterogen strukturierten Stadtbereich. Im Süden grenzt dieser an eine bestehende Schule und im Südwesten an eine kleine Siedlungsinsel mit vier- bis sechsgeschossigen punkt- und zeilenförmigen Wohnbebauungen. In nordwestlicher Umgebung befindet sich das Krankenhaus Herzberge, in südwestlicher Richtung erstreckt sich der Zentralfriedhof Friedrichsfelde. Das Gebiet ist über eine Tramverbindung und der nahe gelegenen S-Bahn-Haltestellen Springpfuhl und Friedrichsfelde-Ost bestens durch den öffentlichen Nahverkehr erschlossen. Darüber hinaus wird das Areal über die Allee der Kosmonauten befahren und beliefert. Die östlich gelegene stark befahrene Rhinstraße prägt den Ort zusätzlich. Mit dem Neubauprojekt erfährt der Ort einen nachdrücklichen Wandel. Der Schulcampus hat das Potenzial mit seiner zukünftigen Dichte und Größe ein neuer Fixpunkt innerhalb des Landschaftsparkes von Lichtenberg zu werden. Zwei Achsen strukturieren und charakterisieren den neuen Schulcampus.

Die Achse in Nord-Südrichtung, von der Allee der Kosmonauten bis hin zur bestehenden Schulanlage, akzentuiert über ein Dach, markiert und adressiert die Anlage. Diese repräsentative Weg /Platzfläche gibt dem zukünftigen Campus zum einen seine Identität und bildet zum anderen die neue Hauptzugangsfläche, die den Schüler:innen gleichzeitig auch als Orientierungs- und Begegnungsort dient. Die weitläufige Fläche wird zu einer Art Plattform, eine durch die Schüler:innen bespielbare Bühne, welche zugleich unterschiedliche Anforderungen, Nutzungen und Raumprogramme miteinander in Beziehung bringen kann. Entlang dieser Hauptachse sind die neuen Schulbauten und die Sporthallen angeordnet. Die zwei strukturell ähnlichen Volumen der Integrierten Sekundarschule und des Gymnasiums, die in ihrer Länge, Breite und Höhe eine auf Ihre Nutzungen sanfte Modulation erfahren, bilden den Auftakt im Norden zur Allee der Kosmonauten. Im Süden ist die Doppel-Dreifachsporthalle positioniert. Diese bildet ein klares Gegenüber zur bestehenden Sporthalle und passt sich in Ihrer Höhe dieser an.

Die Achse in Ost-Westrichtung ordnet sich der repräsentativen Hauptachse unter und zeichnet sich als zweidimensionale Wegverbindung aus. Um einen sowohl programmatischen als auch strukturell bedingten Inselcharakter des Schulcampus zu verhindern, verwebt sich die neue Bebauungsstruktur durch vielfältige Beziehungen mit dem umgebenden landschaftlichen und städtischen Geflecht. Dies geschieht insbesondere durch die Höhenentwicklung sowie Grünbereiche auf dem Perimeter. Resultierend aus der Gebäudekomposition ergibt sich innerhalb des Areals eine bewusst inszenierte, außenräumliche Vielseitigkeit, welche trotzdem klare Funktionszuweisungen erlaubt. Einerseits werden zwischen und angrenzend den Gebäuden Grünräume mit Aufenthalts-, Bewegungsflächen und wichtigen Aufgaben hinsichtlich Ökologie und Nutzerregeneration erfüllt, andererseits übernehmen die Räume, ausgebildet als Hartflächen, die Funktion der Haupterschließung der Gebäude für Schüler:innen, Autos sowie Lieferverkehr.

Verkehrserschließung
Die fahrradfahrenden Schüler:innen sowie die motorisierenden Verkehrsteilnehmer:innen erreichen den neuen Schulcampus künftig über die im Norden liegende Allee der Kosmonauten oder über den Zugangsweg, bestehende Turnhalle, von Südwesten her. Beim südlichen wie auch nördlichen Zugang des Schulcampus sind zwei große Fahrradabstellplätze mit insgesamt 548 Fahrradabstellplätzen angeordnet. Dies erleichtert die Auffindbarkeit und ist für die Schüler:innen attraktiv. Neun barrierefreie Autoabstellplätze werden direkt von der Allee der Kosmonauten von Westen her erschlossen. Die Anlieferung des Gymnasiumgebäudes erfolgt über die Zufahrt im Norden via Allee der Kosmonauten. Das Gebäude der Integrierten Sekundarschule wird über eine Zufahrt im Westen angeliefert. Die Transporte können so auf kürzestem Weg zu den Anlieferungsbereichen gelangen und sind ebenso schnell wieder aus dem Campus weg, was für die Betriebsabläufe sehr wichtig ist und dank den kurzen Wegen eine geringe Lärmbelästigung mit sich bringt.

Architektur
Städtebau, Typologie, räumlich-organisatorische Überlegungen sowie strukturelle Prinzipien und Materialität bilden eine konzeptionelle Einheit und verleihen der Architektur der Bauten und somit dem zukünftigen Schulcampus einen spezifischen und repräsentativen Charakter. Die in Ihrer Volumetrie leicht unterschiedlich großen Baukörper sind, mit ihrer umlaufenden Fassade ab dem 1.Obergeschoß in Form eines Netzes bestückt mit Photovoltaikzellen, zurückhaltend gestaltet. Die Erdgeschoßfassaden erhalten jedoch über ihre transparente Ausformulierung und das Vordach ein Vokabular öffentlicher, einladender Architektur. Die zwei Schulgebäude sowie die Doppel-Dreifachsporthalle unterscheiden sich aufgrund ihrer unterschiedlichen Nutzungen, respektive Raumanforderungen. Gemeinsam werden wirtschaftliche Tragstrukturen vorgeschlagen, die eine hohe Flexibilität und Modularität, sprich Nachhaltigkeit mit sich bringen, sowie auch hervorragende Schulraumqualitäten mit viel Tageslicht garantieren.

Integrierte Sekundarschule
Über einen gedeckten Außenraum betreten die Schüler:innen die Integrierte Sekundarschule, organsiert auf fünf Geschoßen. Ein großzügiger Foyerraum, mit Blickbeziehungen in den direkt anschließenden Versammlungs- und Aufführungsraum und die Mensa, empfängt die Schüler:innen und kommuniziert eine klare Gebäudeadresse. Der als kommunikativer Bereich konzipierte Foyerraum findet in einem an der gegenüberliegenden Seite des Gebäudes befindlichen – ebenfalls als Begegnungszone ausgebildeten – Aufenthaltsraum ein räumliches Äquivalent. Quer dazu angeordnet bilden Mensa und Mehrzweckraum – beide ebenfalls zweigeschossig – das Herzstück des Erdgeschosses und 1. Obergeschosses. Sie werden von zwei gebäudedurchlaufenden Erschließungsschichten, über welche man weiter in die oberen Geschoße gelangt, gerahmt. Die Fachbereiche legen sich sowohl im Erdgeschoss als auch im Obergeschoss ringartig um Mensa und Mehrzwecksaal. Die bei der Bewegung durch das Gebäude rhythmisch wiederkehrenden doppelgeschoßigen Lufträume sowie Verglasungen, welche Einblicke in die unterschiedlichsten Funktionsbereiche erlauben, schaffen eine starke räumliche Beziehung der zwei Geschoße und erlauben einfaches Orientieren. Der Mehrzwecksaal erhält über in den nördlichen Hof eingeschnittene Oberlichter Tageslicht. Ab dem 2. Obergeschoss befinden sich jeweils drei zueinander versetzt angeordnete Compartments. Diese sind über zwischengeschaltete Garderoben verbunden, welche von jeweils zwei Compartments geteilt werden.

Gymnasium
Analog zur Integrierten Sekundarschule ist das Gymnasium organisiert und ebenfalls fünfgeschossig. Auch hier erfolgt der Zugang über einen gedeckten, zweigeschossigen Gebäudeeinschnitt, welcher an der gegenüberliegenden Gebäudeseite wiederkehrt und ein Zusammenschließen von Mehrzwecksaal und Mensa mittels eines gedeckten Außenraums ermöglicht. Wie beim ISS-Gebäude bilden Mensa und Mehrzwecksaal das Herzstück der ersten beiden Geschosse. Im Unterschied zu erstgenannten, stoßen beide an die Fassade durch und führen zu einer U-förmigen Organisation der einzelnen Fachbereiche. Auch hier entstehen durch die rhythmisierte Anordnung von zweigeschossigen Raumbereichen bzw. Verglasungen bei den Eingangsbereichen der Fachbereiche spannende Ein- und Durchblicke und insgesamt intuitiv navigierbare Raumsequenzen. Ab dem 2. Obergeschoß sind pro Ebene jeweils zwei Compartments geplant. Wie beim ISS-Gebäude sind auch diese versetzt zueinander angeordnet und über einen zusammen genutzten Garderobenbereich verbunden.

Compartments
Die Compartments sind als rigide, zueinander versetzte Flächenmodule angeordnet. Aufgrund der linearen Fortführbarkeit der angedachten Modullogik kann die vorgeschlagene Grundrisssystematik für weitere Schulbauten übernommen oder einfach angepasst bzw. verändert werden. Als autarke Einheiten funktionierend, erlauben die Compartments über die gemeinsamen Garderoben bzw. Außenbereich – auch überschaubare, compartmentübergreifende Gemeinschaften herzustellen. Um das Forum – das Herzstück der Compartments – gliedern sich alternierend Gruppen und zuschaltbare Räume, die aufgrund der versetzten Anordnung der Compartments zueinander alle von optimaler Belichtung und verschiedener Ausrichtung profitieren. Während sich die schaltbaren Räume mittels Vorhängen zum Forum hin abtrennen lassen, erfolgt die räumlich wie akustische Trennung der Stamm- bzw. Gruppenräume untereinander, zum Forum bzw. zu den Teilungsräumen durch raumhohe Möbel bzw. verschiebbare Schiefertafelelemente. Die sich daraus ergebende Vielfalt an Kombination erlaubt das niederschwellige Generieren völlig unterschiedlicher Lern- und Arbeitssituationen und damit gleichzeitig auch ein Lernen „am Raum“. Die mit den räumlichen Konfigurationen wechselnden Ein- und Durchblicke oszillieren zwischen Introvertiertheit und völliger Öffnung zu den angegliederten Hofbereichen. Die Unterschiede in der Materialisierung des Bodens und der Wandelemente zwischen Gruppenräumen (Beton, Holz: hart) und Teilungsräumen (Teppichboden, Vorhang: weich) führen auch in völlig geöffnetem Zustand zu subtiler räumlicher Differenzierung. Jede Compartmenteinheit verfügt über einen Anschluss an zumindest einen Innenhof bzw. die diese umlaufende Balkonflächen. Verbreiterungen der Balkone an den Compartments zugewandten Fassaden ermöglicht ein Erweitern der Unterrichts- sowie Lernzonen ins Freie. Auf der Bodenfläche des Hofes wird ein Gemüsegarten für die Schüler:innen realisiert.

Doppel-Dreifachsporthalle
Zwei Dreifachsporthallen werden übereinander gestapelt angeordnet. Die untere der Sporthallen ist ein Geschoß eingegraben. Das hat zur Folge, dass die Sportler:innen und die Besucher:innen die Sporthalle über einen großzügigen Foyerraum auf der Ebene der Hallengalerie betreten. Die Tragstruktur überspannt den stützenfreien Hallenraum samt dem Zuschauerbereich und der Galerie. Dies trägt entscheidend dazu bei, dass man sich schon hier oben ganz „in“ der Halle und mit dem Geschehen verbunden fühlt. Auf der Foyerebene wird auch der Mehrzweckraum, als flexible Raumstruktur mit verschiebbaren Wandelementen, angeordnet. Vom Foyerraum führen zwei Treppenkerne und ein großer Aufzug direkt ins Untergeschoß mit den Garderoben, Geräteräumen und Technikflächen. Die effizient organisierten Garderoben werden über einen längs verlaufenden Erschließungsflur erschlossen. Über denselben Erschließungsflur gelangen die Schüler:innen anschließend in die einzelnen Sporthallen. Die gebäudedurchlaufenden Erschließungstreppen führen auch in die obere Sporthalle, die entsprechend der unteren Sporthalle organsiert ist. Im obersten Geschoß wird zusätzlich ein großzügiger Hofraum vorgeschlagen um Außensport wie Gymnastik oder Yoga betreiben zu können.

Umgebung
Der Anspruch an einen nachhaltigen und bewussten Umgang mit der Umwelt und den Ressourcen ist ein grundlegender Bestandteil der Freianlagengestaltung. Die vorhandenen Pflanzungen und Bäume werden so weit wie möglich erhalten. Das Freiraumkonzept bindet die umliegenden Bauten und die Neubauten zu einem campusähnlichen Gesamtensemble zusammen. Die zentrale, platzartige Erschließungs- und Begegnungszone wird um die Neubauten herum von einer großzügigen begrünten Parklandschaft, besetzt mit den Außenspiel-flächen und den bestehenden Baumbeständen, flankiert. Die zentrale Weg-/Platzfläche in Nord-Südrichtung ist sowohl eine funktionale Erschließungs- und Verteilzone wie auch eine stimmige Aufenthalts- und Begegnungszone mit Sitzbänken. Materialisierung und Gestaltung zeichnen diese klar aus und setzen diese von den rein funktionalen Weg- und Anlieferungsflächen ab. Ein durchgehender Belag aus Ortbeton, unterbrochen von durchlässigen Fugen bildet die Mitte und gleichzeitig die Adresse des neuen Schulcampus. Einzelne, der Parklandschaft entliehene Baumarten markieren mit Sitzelementen ausgestattete Aufenthaltsbereiche. Die Wegverbindung in Ost-Westrichtung sowie das übrige Wegenetz werden in feinem Kiesschotter gezeichnet. Die Außensportflächen werden in der Analogie der Gebäudevolumen angeordnet.

Das Fußballfeld wird im Norden parallel zur Allee der Kosmonauten, die Sprintbahnen sowie die übrigen Sportfelder in nächster Nähe zur Doppel-Dreifachsporthalle angeordnet. Die Grünräume werden mit zusätzlichen Bäumen bepflanzt. Der Baumbestand aus Parkbäumen verdichtet sich entlang des angrenzenden Grenzgrabens und dem Südbecken. Im Norden wird zusätzlich ein Retentionsbecken angeordnet. Die aufgrund der Neubauten zu fällenden Bäume werden alle ersetzt und neu angepflanzt. In eine leicht bewegte Topographie werden durchgängige Blumenwiesen, als ökologisch wertvoller Lebensraum, vorgeschlagen. Je nach Exposition und Nutzung soll sich dieser sehr unterschiedlich entwickeln.

Tragwerk
Der Tragwerksentwurf schlägt einfache, materialgerechte und effiziente Tragwerkskonzepte für die verschiedenen Gebäudetypen des neuen Campus vor. Die Konzepte weisen eine nachvollziehbare Lastabtragung auf und sind auf eine hohe Nutzungsflexibilität ausgelegt. Die beiden fünfgeschossigen Schulbauten werden in Skelettbauweise mit einem konsequent durchgehenden Raster von ca. 11 x 12 m erstellt. Damit wird eine enorm hohe Nutzungsflexibilität angeboten. Das Primärtragwerk der Decken besteht aus Brettschichtholzträgern, welche mit dem Beton der darüberliegenden Holz-Beton-Verbunddecken in Verbund gebracht werden. Die gesamte Konstruktionshöhe der Decken beträgt so rund 90 cm. Bei den Flachdecken handelt es sich um sogenannte Brettstapeldecken, die zusammen mit dem darüber gegossenen Recyclingbeton in Verbund wirken. Die quadratischen Stützen sind aus hochfestem Beton und vorfabriziert. Das vorgeschlagene Tragwerkskonzept mit ihrer Materialisierung erfüllt die konstruktiven und statischen Anforderungen an den Brandschutz von R60 und es sind daher keine Sprinkleranlagen notwendig. Die Stabilität der Gebäude gegenüber den horizontal wirkenden Windkräfte wird von durchgehenden Wänden aus Recyclingbeton bei den Erschließungszonen sichergestellt. Bei der Doppel-Dreifachsporthalle werden die Hauptspannweiten von vorfabrizierten mit Litzen vorgespannten rechteckförmigen Betonträger überbrückt. Die Träger, mit einem Abstand von ca. 4,5 m untereinander, tragen eine quer dazu laufende Holz-Beton-Verbunddecke, welche mit den Betonträgern in Verbund wirken. Die Konstruktionshöhe beträgt wirtschaftliche 1,60 m bei einer Spannweite von ca. 24 m. Die vorgeschlagene Decken- bzw. Dachkonstruktion für die Sporthallen erfüllen so nicht nur die Anforderungen an die Trag- und Gebrauchstauglichkeit, sondern auch jene an das Schwingungsverhalten. Der rückwärtige Bereich der Hallen wird in ähnlicher Bauweise analog den Schulgebäuden erstellt. Die beiden Schulgebäude werden mit Pfählen und die Sporthalle, welche ein Untergeschoß aufweist, voraussichtlich flach gegründet. Die Gründungssohle der Sporthallen wurde derart gewählt, dass diese über dem Niveau des gespannten Grundwasserspiegels zu liegen kommt. Das vorgeschlagene Tragwerkskonzept in Hybridbauweise erweist sich bezüglich der hohen Nutzungsflexibilität, dem Einsatz von Holz und Recyclingbeton und der damit verbundenen Reduktion der grauen Energie als besonders nachhaltig. Zudem werden wirtschaftliche und Dank dem hohen Vorfertigungsgrad schnelle Erstellungskosten erwartet.

Gebäudetechnik
Energie und Nachhaltigkeit Das Gebäude- und Haustechnikkonzept ist auf eine hohe Energieeffizienz ausgerichtet und abgestimmt. Aufgrund der großflächigen Nutzungen als Bildungseinrichtung steht die Optimierung der notwendigen technischen Einrichtungen im Vordergrund. Da die thermischen Verluste durch Lüftungsanlagen einen Großteil der Gebäudeverluste insgesamt darstellen, gilt die Energieeffizienz der Lüftung besonderer Beachtung. Es wird eine möglichst hohe Einfachheit der Systeme angestrebt. Die Verteilung der einzelnen Medien ist konzentriert angeordnet und die Erschließungswege sind kurz. Dies minimiert einerseits den Energiebedarf der Verteilung und fördert andererseits einen einfachen Unterhalt. Die klare Systemtrennung sowie gute Zugänglichkeit der notwendigen Technikinstallationen runden diesen Ansatz ab. Bei der Auswahl der eingesetzten Materialien wird darauf geachtet, dass diese langlebig und hinsichtlich der Grauen Energie optimiert sind. Die Stoffkreisläufe der Materialien sollten möglichst geschlossen sein.

Wärmeerzeugung
Die Wärmeversorgung erfolgt aus dem Wärmeversorgungsnetz des örtlichen Versorgers. Die Systemtemperaturen werden möglichst niedrig 42°/25° gehalten, um die Verluste des Wärmeverteilnetzes zu minimieren. Höhere Systemtemperaturen sind nur für konventionelle Heizflächen und die Lüftungsanlagen vorgesehen.

Kälteerzeugung
Es sind keine Kälteanlagen geplant.

Wärme/Kälteabgabe/Verteilung
Die Beheizung der Unterrichtsräume und Nebennutzungsflächen ist über eine Fußbodenheizung vorgesehen. In den Sanitärräumen im Sporttrakt werden zusätzlich statischen Heizflächen eingesetzt. Die Beheizung der Sporthallen ist mit Deckenstrahlplatten vorgesehen.

Lüftung/Klima
Alle Lüftungszentralen für die Sekundarschule, das Gymnasium und die Sporthallen befinden sich jeweils zentral als wärmegedämmter Aufbau auf den Dächern. Die Positionierung ermöglicht kurze Anbindungen an die Schachtlagen. Die Lüftungsanlagen der Sporthallen ermöglichen auch die Nutzung der Sporthallen als Versammlungsstätte. Die Klassenräume werden zur Sicherstellung der Raumluftqualität mit dezentralen Fassadenlüftungsgeräten be- und entlüftet. Die Geräte verfügen über Heizregister und eine Wärmerückgewinnung. Sie sind zudem für eine Nachtauskühlung vorgesehen. Die Regelung der Luftmengen erfolgt über Luftqualitätssensoren.

Solarenergie
Solarenergie wird in Form einer Photovoltaikanlage an den Fassaden genutzt. Zusätzlich wird zur Unterstützung der Warmwasserbereitung im Sportkomplex eine Solarthermieanlage auf dem Dach des Gebäudes installiert. Die Bemessung beider Anlagen erfolgt so, dass in den sonnenreichen Tagen der Energiebedarf der Warmwasserbereitung im Sportkomplex und der Lüftungsanlagen in den Schulgebäuden vollständig gedeckt werden können. Die gewonnene Elektroenergie wird über Batterieanlagen zwischengespeichert.

Sanitär
Das Prinzip der Sanitäranlagen basiert auf dem Grundsatz einer zeitgemäßen, nachhaltigen und vor allem einer für die Wartung und den Unterhalt einfachen Verlegeart und Handhabung. Um den Energieaufwand für Wassererwärmungen möglichst tief zu halten, sind Warmwasserbezugsstellen nur in den Mensen, Küchen und den Sanitärräumen der Sporthallen vorgesehen. Einzelne, weit entfernte Warmwasserstellen werden mit dezentralen Wassererwärmern versehen. Die Zapfstellen in den öffentlichen Bereichen werden als automatische Armaturen ausgeführt, um den Verbrauch an Trinkwasser zu optimieren. Das auf dem Grundstück anfallende Regenwasser wird vollständig versickert. Die Option auf Nutzung des Regenwassers für die Bewässerung der Grünanlagen und Sportplätze wird offen gehalten.

Elektro
Die Gebäude werden über eine auf dem Grundstück angeordnete Trafostation versorgt. Die Einspeisung erfolgt aus dem Mittelspannungsring des EVUs. Die Energieabrechnung erfolgt über Mittelspannungsmessung. Ab den jeweiligen Hauptverteilungen werden die Gebäude mit Stark- und Schwachstrom erschlossen. Die Zentralen sind zentral in den Untergeschoßen angeordnet. In den Stockwerken erfolgt die horizontale Verteilung als verdeckt geführte Installation. Lediglich in den Technikräumen ist eine Aufputz-Installation vorgesehen. Im Beton geführte Leitungen werden in Leerrohrsystemen verlegt. Die Kommunikationsverkabelung erfolgt analog. Als Basis der Kommunikationsinfrastruktur ist eine Universelle Kommunikationsverkabelung vorgesehen. Die Infrastruktur ist durchgängig nach dem Standard EN 50173 Klasse E mit Anschlusskomponenten CAT 6 vorgesehen. Zusätzlich werden WLAN Access-Points zur drahtlosen Internet-/Ethernet-Anbindung von mobilen Endgeräten geplant. Die WLAN-Versorgung wird flächendeckend in allen Gebäuden sichergestellt. Die Verfügbarkeit kann über ein zentrales Management eingeschränkt oder unterbunden werden.

Beleuchtung
Das Beleuchtungskonzept wird durch den großzügigen Einsatz von Tageslicht maßgebend beeinflusst. Gemäß aktueller Norm für Tageslicht in Innenräumen wird für permanent besetzte Arbeitsräume ein Tageslichtquotient in halber Raumtiefe auf 0,85 m ab Boden von mindestens 0,75 % empfohlen. Diese Vorgabe wird um ein Vielfaches erreicht. Eine tageslichtabhängige Lichtsteuerung, welche das Kunstlicht bei Bedarf stufenlos zuschaltet und nachführt, sorgt zudem für hohen Komfort.

Künstliche Beleuchtung
Das vorliegende Beleuchtungskonzept unterstützt und betont die architektonischen Merkmale/Eigenheiten. Einfachheit, Klarheit und schlichte Eleganz werden gepaart mit überraschenden, feinen Effekten. Dabei wird in Funktions- und Akzentlicht unterschieden, welches unabhängig voneinander gesteuert wird. Für die künstliche Beleuchtung werden hochwertige LED-Leuchten, welche wenig Strom verbrauchen und das Licht im Raum optimal verteilen, verwendet. Der Beleuchtungsentwurf soll eine architekturadäquate und für den Nutzer optimale Planung auf den Grundlagen möglichst energiesparender Mittel nach den Vorgaben der Energieeinsparverordnung umgesetzt werden. Weiter wird einer guten Farbwiedergabe sowie der blendfreien und bildschirmarbeitsplatztauglichen Ausleuchtung große Bedeutung beigemessen. Die Auslegung folgt grundsätzlich der EN 12464-1.

Fassade/Materialisierung
Die technische Detailierung der Gebäudehülle ist mit einem ausgeprägten Fokus auf Nachhaltigkeit und Energieeffizienz sowie Robustheit und Unterhalt konzipiert. Das Zusammenspiel zwischen einer erprobten Fassadenkonstruktion mit Lüftungsflügeln und gezielt eingesetzten, auf das Projekt abgestimmte Photovoltaikmodule, erlaubt einen low-tech-Betrieb bei einem sehr hohen Komfort und einer hohen Energieeffizienz. Von der Gebäudeflucht um die Balkon-, respektive Wartungsstegtiefe rückversetzt, ist die thermische Gebäudehülle wettergeschützt positioniert. Diese wird als raumhoch verglaste Pfosten-Riegel-Fassade in Holz vorgeschlagen. Nach außen öffnende Fensterflügel stellen die individuelle, natürliche Belüftung und den Außenbezug der Schulräume sicher. Optional lassen sich die Lüftungsflügel motorisieren und automatisiert zur Nachtauskühlung des Gebäudes nutzen. Die Balkon-/Wartungsstege sind in Beton vorgesehen. Auf den Bauprozess optimiert, erfolgt die Verankerung in das Tragwerk über Kragplattenanschlüsse. Die Betonelemente stellen eine Teilverschattung der Fassade und eine optimale Brandabschottung zwischen den Geschoßen sicher. Ein Webnet in Edelstahl wird als aufgelöste, fragmentierte Fassadenhaut vor die Balkon-/Wartungsstege aufgespannt. Das Webnet dient als Abschluss und Absturzsicherung sowie als Montagegrund für die vorgesehenen Solarschindeln. Ergänzend zur Energiegewinnung dienen die Solarschindeln als weitere, gezielt positionierbare Verschattungselemente. Die primäre Materialisierung in Holz wird aufgrund der guten Umweltbewertung als nachwachsender, aktiv CO2 bindender Werkstoff gewählt. Die erforderlichen, ergänzenden metallischen Werkstoffe werden mit einem möglichst hohen Recyclinganteil gewählt. Beim Edelstahl liegt dieser bei 100 %. Bei Aluminium-Bauteilen wird eine ECO Pressung, respektive ECO Walzung vorgesehen. Der Recyclingteil liegt dabei bei 80 % mit 100 % erneuerbarer Prozessenergie. Die 3-fach-Verglasungen sind mit einem U-Wert von 0,5 W/m2K und einem g-Wert zwischen 30 % und 40 % vorgesehen. Der gemittelte U-Wert der verglasten Fassade liegt bei ca. 0,8 W/m2K. Der winterliche Wärmeschutz inklusive die Kaltluftabfallkriterien sind mit dem vorgeschlagene Fassadenaufbau bestens erfüllt. Die relativ tiefen g-Werte stellen mit der auf die Fassadenorientierung abgestimmten statischen Beschattung, durch die Wartungsstege und die Belegung des Webnets mit Solarschindeln, den sommerlichen Wärmeschutz sicher. Im Zusammenspiel wird ein gemittelter g-Wert von ca. 12 % erwartet. Ergänzend ist als Blendschutz und akustisches Raumelement raumseitig eine Vorhangschicht positioniert. Mit der Photovoltaikbelegung des Webnetzes wird die Gebäudehülle als Kraftwerk aktiviert. Als Photovoltaikmodule werden auf Aluminiumgrundplatten aufgebrachte Dünnschichtelemente vorgeschlagen. Im Gegensatz zu den verschattungssensiblen kristallinen Solarzellen integrieren die auf die Divus-Strahlung optimierten Dünnschichtelemente die solare Energie in der Fassadenebenen optimal auf. Die Photovoltaikelemente werden mechanisch in das Webnet verankert. Die Kabelführung erfolgt sichtbar, als didaktisches Element und vom Wartungssteg zugänglich. Somit ist analog der Fassadenkonstruktion eine optimale Systemtrennung gewährleistet. Unter der Berücksichtigung der mittleren Teilbelegung von 60 % wird mit der solaren Aktivierung der Fassade pro Jahr 229’000 KWh solare Energie gewonnen. Dies Entspricht dem Energieverbrauch von zirka 61 Vierpersonenhaushalten. Aufgrund der innen und außenseitigen Zugänglichkeit der Fassade ist für den Gebäudebetrieb eine optimale Ausgangslage gegeben. Alle zu reinigenden Oberflächen und zu wartenden Bauteile sind ohne Hilfsmitttel direkt zugänglich.

Dachflächen
Auf dem Flachdach ist ein extensives Gründach geplant. Dieses verbessert den sommerlichen Wärmeschutz und gestaltet zugleich die Dachfläche.

Bauphysik
Die vorgeschlagenen Neubauten erreichen den Silber-Standard des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen, vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR). Die Gebäude weisen eine sehr kompakte Bauform auf. Die Gebäudehüllen werden entsprechend den Vorgaben erstellt. Für eine verbesserte Gesamtenergiebilanz wird eine optimale Tageslichtnutzung angestrebt. Bei der Materialisierung wird auf den Einsatz von ökologischen und gesunden Werkstoffen geachtet. Die Systemtrennung der Bauelemente mit unterschiedlichen Lebenszyklen ermöglicht zukünftig die ökologische Bauerneuerung.

Akustik/Schallschutz
Der Schallschutz wird nach den Planungsgrundlagen DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“ geplant und umgesetzt. Die Räume werden nutzungsabhängig mit raumakustischen Maßnahmen belegt. Namentlich in den großflächigen Räumen werden die ganzen Deckenflächen mit einer absorbierenden Verkleidung ausgestattet. In kleineren Raumeinheiten und den Compartments wird mit Deckensegeln gearbeitet.

Brandschutz
Die Gebäude werden als Sonderbauten angesehen (GK 5). Des Weiteren sind in den Baukörper des ISS drei, in jenen des Gymnasiums zwei Höfe eingeschnitten. Diese tangieren die um das gesamte Volumen geführte Außenfassade an einer bzw. zwei Seiten. Der Feuerwiderstand des Tragwerkes und der brandabschnittsbildenden Bauteile wird so festgelegt, dass die Personensicherheit und Brandbekämpfung während der definierten Zeit gewährleistet werden kann. Die Brandabschnittsbildung erfolgt unter Berücksichtigung der Gebäudegeometrien und Nutzungen der Bauteile. Die Ausdehnung des Baukörpers auf über 60 x 60 m (3.600 m2) macht das Errichten einer inneren Brandwand notwendig. Diese zieht sich in allen Geschoßen durch und flankiert – mit einem Versprung – die westliche der beiden Erschließungsachsen des Gebäudes. Dem Erschließungsfluss und dem Außenbezuges geschuldete Öffnungen sind mit im Brandfall automatisch verschließbaren Türen sowie Feuerschutzverglasungen ausgestaltet. Die Schulräumlichkeiten werden sowohl beim Gymnasium als auch beim ISS zu Nutzungseinheiten zusammengefasst, was eine flexible Nutzung in den Kombizonen zulässt. Ein wesentliches Element des Projektes bildet die zusammenhängende Brandabschnittsfläche der oberen Geschoße. Die Flucht- und Rettungswege sind so angelegt und bemessen, dass sie jederzeit rasch und sicher benutzbar sind. Die Fluchtweglänge beschränkt sich hierbei auf ein maximal zulässiges Maß von 35 m. Die Kennzeichnung und Beleuchtung der Flucht- und Rettungswege richtet sich nach der Personenbelegung und Nutzung der Gebäude. Dabei wird insbesondere ein sicheres Begehen von Räumen und Fluchtwegen ermöglicht und ein leichtes Auffinden der Ausgänge gewährleistet. Haustechnische Anlagen werden so ausgeführt, dass sie einen gefahrenlosen, bestimmungsgemäßen Betrieb gewährleisten und dass Schäden im Störungsfall begrenzt bleiben. Ein guter Brandschutz kann nur durch das Zusammenspiel von vorbeugenden, technischen und abwehrenden Maßnahmen erreicht werden. Der Entwurf bietet optimale Voraussetzungen für ein solches Zusammenspiel und somit einen ausreichenden Personen- und Sachwertschutz. Das ISS-Gebäude verfügt über vier, das Gymnasium über zwei interne notwendige Treppenräume (Bauart Brandwand), die im Erdgeschoß direkt ans freie angebunden sind. In jedem der beiden Baukörper ermöglichen zwei zusätzliche Außentreppen ohne eigenen Treppenraum, eine Entflechtung der Erschließungs- bzw. Fluchtwege und somit, dass für jede Nutzungseinheit bzw. Aufenthaltsraum zwei bauliche Rettungswege direkt ins Freie angebunden sind. Diese Treppenanlagen kommen im 2. bis 4. Obergeschoß in den Höfen- und daher im Freien – im Erdgeschoß und 1. Obergeschoß als nicht temperierte Räume innerhalb der Fassade zum Liegen. In allen geschlossenen, notwendigen Treppenräumen ist der Rauchabzug an oberster Stelle. Die im 2. bis 4. Obergeschoß befindlichen Compartments mit ihrer Fläche von jeweils knapp 800 m2 werden im Brandfall mit automatischen Brandschutztüren in zwei Nutzungseinheiten von unter 400 m2 unterteilt. Alle Nutzungsbereiche dieser im Brandfall entstehenden „Sub-Compartments“ verfügen über einen innerhalb von 35 m erreichbaren Ausgang in einen notwendigen Treppenraum. Der zweite Rettungsweg erfolgt entweder über die offenen Laufstege im Außenbereich in den gegenüberliegenden notwendigen Treppenraum oder über die Außentreppen. Jeweils zwei Sub-Compartments sind durch eine brandschutztechnische Abtrennung mit einer automatischen Schiebetür (T30 RS) getrennt. Die Turnhalle erfüllt mit ihrer Grundfläche von 1.040 m2 und der möglichen gleichzeitigen Nutzung von über 100 Personen Sonderbautatbestand. Die Entfluchtung der beiden Hallenebenen erfolgt über notwendige Flure, zu den zwei notwendigen Treppenräumen, die direkt ins Freie führen. Die jeweils mittlere der drei Hallen ist über Schlupftüren über die seitlichen Hallen entfluchtbar. Von jedem Ort der Nutzungseinheiten ist innerhalb von 35 m die Tür eines notwendigen Treppenraumes erreichbar. Die erforderliche Entrauchung im Erdgeschoss und 2. Obergeschoss ist problemlos gewährleistet. Die aufgrund der Nutzerzahlen entfluchtungstechnisch notwendigen Treppenbreiten sowie der erforderliche Blitzschutz sind erfüllt. Zudem sind Türen mit Feststellanlagen sowie Alarmierungs-anlagen (Hausalarm) vorgesehen.

Wirtschaftlichkeit
Mit den gewählten, integral aufeinander abgestimmten und umfassend beschriebenen Konzepte Städtebau/Architektur, Landschaft/Umgebung, Tragwerk/Fassadenbau, Gebäudetechnik, Bauphysik/Akustik/Brandschutz sind die Voraussetzungen einer hohen Wirtschaftlichkeit mit tiefen Erstellungs- und Lebenszykluskosten im Grundsatz gegeben und zukunftsweisend nachhaltig umgesetzt. Mit den kompakten Formen und Geometrien der verschiedenen Gebäude, mittels hoher Flächeneffizienz, mit der Wahl einfacher, ökonomisch und ökologisch nachhaltiger Materialien sowie mit unterschiedlichen, auf die spezifischen Nutzungen abgestimmte Grade der Gebäudetechnisierung (Schulgebäude und Sporthallen) werden niedrige und günstige Gesamterstellungs- und Betriebskosten angestrebt und erreicht.

Nachhaltigkeit
Die Neubauten der Schulgebäude sowie der Doppeldreifachsporthalle bedienen sich mit Werkstoffen mit langer Lebensdauer und ökologisch unbedenklichen Inhalts. Wichtiger sind jedoch die übergeordneten Konzepte, die darauf ausgerichtet sind, einen hohen Gebäudestandard ohne komplizierte Technik sicherzustellen. Die Primär- und Sekundärstruktur sind bei allen Gebäuden sauber voneinander getrennt. Mit der Bündelung der hochinstallierten Gebäudeteile können die Leitungswege äußerst kurz und einfach gehalten werden. Auch bei der Nutzungsflexibilität lässt sich eine räumliche Nachhaltigkeit erwarten.

Ökologische Nachhaltigkeit
Die ökologische Nachhaltigkeit des Gesamtprojekts wird durch den niedrigen Energiebedarf in der Erstellung sowie im Betrieb und Unterhalt erreicht und somit gewährleistet. Dies wird durch die Verwendung von erneuerbaren Energieträgern und den Einsatz von bauökologisch einwandfreien Konstruktionssystemen und Materialien umgesetzt. Die Forderung zur Minimierung der grauen Energie für die Herstellung und Beschaffung setzt einfache Strukturen sowie ein günstiges Verhältnis der verschiedenen Bauteiloberflächen zu den Geschoßflächen der Gebäude voraus. Wie im vorliegenden Projekt aufgezeigt und beschrieben, sind diese Projektanforderungen mit der gewählten, integral aufeinander abgestimmten Gesamtkonzeption der Gewerke und Bauteile zukunftsweisend nachhaltig umgesetzt.

Barrierefreies Bauen
Die beiden Schulgebäude sowie die Doppeldreifachsporthalle sind nach den Planungsgrundlagen der DIN 18040 1 geplant. Alle Gebäude sind über Aufzüge auf allen Ebenen barrierefrei erschlossen. Barrierefreie WCs sind auf jeder Ebene vorgesehen. Die Vorgaben „Design for all“ werden berücksichtigt.