Ziel des Entwurfs ist es
• eine neue stadträumliche Konfiguration mit einem großzügigen Schulhof zu schaffen
• die Zugangssituation bezüglich schulfremder und schulinterner Nutzungen zu klären
• eine klare Gliederung und Aufteilung der Nutzungen zu finden
• die Qualitäten des vorhandenen Hauptbaus zu bergen und für eine zeitgenössische Schulnutzung umzubauen
• in den Altbau eine zentrale, sichtbare und geschossübergreifende Haupterschließung im Gebäudeschwerpunkt zu implementieren
• in den Bestandsbau alle notwendigen Lernräume der Jahrgangsstufen zu integrieren
• in einem Neubau alle haustechnisch und geometrisch anspruchsvollen Fachräume einschließlich der Dreifeld-Sporthalle zu vereinen
• mit dem Teilabriss der rückwärtigen Werkstätten und Sporthalle den ersehnten, offenen, abwechslungsreichen Freiraum mit hoher Aufenthaltsqualität zu ermöglichen
• die notwendigen Flächen und Kosten für ein Interim auf das Minimum zu reduzieren, um diese sinnvoller für den Um- und Neubau zu verwenden.
Der Entwurf hebt die bislang ungenutzten freiräumlichen Potentiale:
Hauptgebäude
Das Hauptgebäude der Carlo-Schmidt-Oberschule wird als flexible räumliche Struktur und großer CO2-Speicher weitergenutzt. Dabei wird der Altbau so umgebaut, dass er ohne Erweiterung alle Jahrgangsklassen mit den notwendigen Nebenräumen aufnimmt.
Neubau
Dem Hauptgebäude wird ein Neubau zur Seite gestellt, der alle Fachklassenräume und eine neue Dreifeld-Sporthalle aufnimmt und auf diese Weise den Rückbau des rückwärtigen desolaten Werkstatt- und Turnhallengebäudes kompensiert. Gleichzeitig müssen auf diese Weise die Fachräume und Werkstätten nur einmal umgezogen werden.
Interim
Die bestehenden Werkstätten und die Bestandssporthalle können während der Bauzeit des Neubaus weitergenutzt werden. Nach Abschluss der Neubaumaßnahme wird die Gebäudesubstanz bis auf einige Wand- und Stützenrelikte rückgebaut. Auch die große, Bodenplatte und die Fundamente bleiben bestehen und werden zunächst für die noch notwendigen Interimscontainer genutzt. Gleichzeitig können die bereits vorhandenen Anschlüsse für Abwasser, Frischwasser, Strom und Gas (u.U. sogar die Fernwärme) ohne großen Aufwand weiter genutzt werden.
Freiraum
Durch die städtebauliche Setzung des Neubaus bietet sich die Möglichkeit den Freiraum neu zu programmieren und den Bedürfnissen der Schule anzupassen. Dabei zoniert sich dieser in den Vor- und Eingangsbereich straßenseitig sowie des nun freien Raumes zwischen Sportanlage und Altbau. Der Schulgarten bleibt erhalten und wird partiell mit (Obst)bäumen ergänzt. Für die Freiraumwerkstatt und das Grüne Klassenzimmer werden zusätzliche Lagermöglichkeiten geschaffen.
Entree
Das neue städtebauliche Entree erhält eine neue Gliederung. Das Hauptgebäude wird wie gehabt über einen Vorplatz im Gebäudeschwerpunkt erschlossen.
Alle Fahrradstellplätze werden straßenseitig erreichbar angeordnet. Der Vorplatz wird mit seiner großzügigen Rundbank und seitlich angeordneten Sitzbänken zum Treffpunkt und Kommunikationsraum vor der Schule.
Die prägenden Platanen vor dem Gebäude bleiben erhalten. Durch das Aufasten der Bäume wird ein größeres Lichtraumprofil geschaffen und damit die Adressbildung gestärkt. Sie bilden einen lichten Schattenraum.
Der Neubau bildet die westliche Raumkante und öffnet sich großflächig mit seiner Längs- und Eingangsfassade zum neuen Vorbereich. Eine lineare und sichtbare Durchwegung entlang der Fassade führt zugleich zum südlichen Freiraum und großen Sportplatz. Am nördlichen Kopf des Neubaus erhält das Grundstück einen weiteren Eingang, der die unabhängige Erschließung und Nutzung der Sporthalle für Vereinssportler ermöglicht. Der Eingangsbereich der Bibliothek wird um einen kleinen Lesegarten erweitert.
Die Anlieferung Werkstätten erfolgt analog zur Feuerwehrzufahrt an Mensa und Südseite Bestandgebäude entlang.
Schulhof
Nach dem Umbau des Hauptgebäudes und dem Rückbau des Interims kann das rückwärtige Grundstück zur ersehnten, qualitativ hochwertigen Schulhoffläche umgestaltet. Der gebäudenahe zentrale Bereich, der auf den Schulhof überleitet, wird durch den zu erhaltenden Bestandsbaum mit Rundbank markiert. Die Cafeteria / Mensa erhält einen Außensitzbereich, der über eine Rampe auch vom Schulhof barrierefrei erreichbar ist.
Großzügige Rasen- oder Wiesenlinsen laden zum schattigen Verweilen ein und binden den Schulgarten „näher ans Geschehen“. Die Wiesen liegen wie flache sanfte Hügel auf der Sohle des Altbaus und werden im Bereich der Baumstandorte perforiert. Südlich des Neubaus entsteht auf dem „Fußabdruck“ der alten Sporthalle ein Aktivplatz mit (Ball)Spielangeboten wie Basketball und Tischtennis sowie Angebote für Calesthenics. Die südlich an den Neubau vorgelagerte Fläche kann von den Werkstätten als Freiklasse genutzt werden.
Innere Organisation Altbau | Konzept
Beim Umbau des mächtigen Hauptbaus gilt es so wenig wie möglich in die Tragstruktur des Gebäudes einzugreifen und die räumlichen Potentiale der Mittelzone des ungewöhnlich tiefen Baukörpers auszuloten und dabei unbelichtete Lernräume zu vermeiden.
Erdgeschoss
Das Erdgeschoss wird als große Eingangsplatine mit den großen Versammlungsräumen gestärkt. Dabei wird das repräsentative und hohe Eingangsfoyer von der Bibliothek befreit, um das Foyer direkt mit dem südlichen Schulhof zu verknüpfen. Der Mehrzweckraum wird optimiert und um die notwendigen Serviceflächen ergänzt. In die Flächen der Mensa wird die Lehrküche integriert, um Synergien zu generieren. Im Süden liegt als Bindeglied zwischen Mensa und Mehrzweckraum die Cafeteria mit einer großen Außenterrasse zum neuen Schulhof. Die Verwaltung bleibt auf der Galerie im Westen und in direkter Nähe zum Eingang. Sie wird strukturiert und erhält einen Austritt auf das begrünte Dach der Bibliothek.
Treppe | Luftraum
Eine neue, zentrale Erschließungs- und Sitztreppe wird in das Foyer eingestellt, von der über einen alle Geschosse übergreifenden Luftraum, alle Obergeschosse auf kurzem Wege erreicht werden können.
OGs | Brandschutz
Die drei Obergeschosse erhalten eine sehr klare, räumliche Ordnung, die die vorhandene Struktur bestmöglich nutzt. Jedes Geschoss erhält eine Dreiteilung, mit jeweils einer Nutzungseinheit an den beiden Gebäudeköpfen und einer verbindenden Mittelzone. Die Nutzungseinheiten an den Stirnseiten (560 m2) entsprechen faktisch einem „Lernhaus“, bei dem die Klassen-, Teilungs-, Team- und Ruheräume um eine pädagogische Mitte gruppiert sind. Der eingestellte Lernmittel- und Garderobenblock dient dem notwendigen brandschutzrechtlichen Abschluss. Innerhalb der Nutzungseinheiten können alle Wände transparent ausgebildet werden. Jeweils eines, der notwendigen Bestandstreppenhäuser dient als erster Fluchtweg der jeweiligen Nutzungseinheit und führt direkt auf den Schulhof. Die Mittelzone hingegen ist erweiterter Teil des erdgeschossigen Foyers und dient als zentraler Kommunikations- und Erschließungsraum. Alle Treppenläufe werden zwischen die Trägerachsen platziert, um nur minimal in das Tragwerk einzugreifen. Die Flurzonen im Mittelbereich öffnen sich zum Luft¬raum, sodass sie zur umlaufenden Galerie werden. Ein zentrales Oberlicht belichtet die Mitte.
Bibliothek
Die Bibliotheksflächen werden im nordwestlichen Bereich platziert und können auch außerhalb des Schulbetriebs als Stadtteilbibliothek mit einem eigenen Eingang genutzt werden.
Sanitär | Aufzug
Alle Sanitärbereiche bleiben weiterhin in den vier Treppentürmen und halten auf diese Weise die Geschosse weitestgehend von aufwendigen Sanitärinstallationen frei. Ein neuer Aufzug am nordwestlichen Treppenturm ermöglicht den barrierefreien Zugang aller Geschosse.
Innere Organisation Neubau
Der Neubau sammelt als Ersatzgebäude alle haustechnisch und geometrisch anspruchsvollen Räume, die zuvor in der dunklen Mittelzone des Hauptbaus oder dem schnell überhitzten Werkstattgebäude untergebracht waren. Seine klare Kubatur nimmt die südliche Flucht des Bestandsgebäudes auf und setzt sich über eine breite Gebäudefuge vom diesem ab.
Drei Bauteile
Der Neubau ist aus drei Bauteilen zusammengefügt: Der Dreifeld-Sporthalle im Norden, einem südlichen vorgelagerten Gebäudekopf und einem eingeschossigen Aufsatz über der Sporthalle und dem südlichen Gebäudekopf. Er übernimmt dabei die Geschosshöhen des Hauptgebäudes und ist im 2. und 3. Obergeschoss über eine Brücke mit dem Bestand schwellenlos verbunden.
Sporthalle
Der Sporthallenbereich öffnet sich mit dem Eingang vor den Geräteräumen und dem Umkleidetrakt großflächig zum Vorbereich der Schule. Die Höhe der Sporthalle gibt Raum für ein weiteres Zwischengeschoss, das den Therapie- und Bewegungsbereich aufnimmt und die Sport- und Bewegungsflächen mit deren Umkleiden bei Bedarf mitbenutzen kann.
Gebäudekopf
Im südlichen Gebäudekopf befinden sich im Erdgeschoss die Holz- und Metallwerkstätten mit ihren schwereren Maschinen. Sie können sich in den Außenraum erweitern. Darüber schließen die musischen Bereiche mit den Kunst- und Musikräumen sowie die Lernwerkstätten an.
Dachaufsatz
Im 3. Obergeschoss befinden sich die naturwissenschaftlichen Fachräume, die um einen gemeinsamen Innenhof gruppiert sind. Der Hof dient als Freiklasse.
Konstruktion Neubau
Das neue Schulgebäude ist als Hybridbauwerk konzipiert. Für die Flexibilität und die notwendigen großen Spannweiten der Grundrissstruktur erhält das Gebäude ein tragendes Skelett aus Stahlbetonstützen und Stahlbetonunterzügen. Die Decken können als schlanke Holzbetonverbunddecken ausgeführt werden. Eine modulare Ordnung mit sich wiederholenden Bauelementen bestimmt den Bau, der somit für einen hohen Grad der Vorfertigung geeignet ist. Die Aussteifung des Gebäudes wird durch die Treppenhauskerne aus Stahlbeton sichergestellt. Durch den optimalen Einsatz der verschiedenen Baustoffe lassen sich große Spannweiten bei gleichzeitig geringem Eigengewicht der Konstruktion realisieren. Aufgrund der flexiblen Tragstruktur können die meisten Wände nichttragend ausgeführt und die Transparenz der Fassade maximiert werden. Durch den präzisen Einsatz des Baustoffes Holz in den Deckenbereichen wird ein effizientes Tragsystem gefunden, bei dem der hohe Anteil grauer Energie von konventionellen Stahlbetonflachdecken vermieden wird.
Der hohe Vorfertigungsgrad - sowohl bei den Holzbauteilen als auch bei den Stahlbetonbauteilen - führt zu einer verkürzten Bauzeit, Terminsicherheit und zu hohen Ausführungsqualitäten der Elemente. Der konstruktive Brandschutz wird beim Tragwerk über schlanke Stahlbetonfertigteile und bei den Holzbauteilen über deren Abbrandrate garantiert. Im Holzbau lassen sich so sehr hohe Feuerwiderstandsdauern realisieren, ohne die Hölzer auf eine eine nicht-nachhaltige Art und Weise kapseln zu müssen.
Auch die Fassadengestaltung ist als hybride Konstruktion gedacht. Die Fassade der Ober¬geschosse erhält vorgefertigte Fassadenelemente in Holztafelbauweise, die in das über¬geordnete Konstruktionsraster der Stahlbetonkonstruktion eingebettet sind. Diese sind mit einer leichten und witterungsfesten Vorhangfassade aus rückbaubaren, mörtelfrei herge¬stellten Ziegelschindeln bekleidet. Die Fassade des Sockelgeschosses ist hingegen mit einer Vorsatzschale mit einem Reliefmauerwerk aus wiederverwendeten Ziegeln angedacht. Somit erhält der bodennahe Fassadenbereich eine schlagfeste und dauerhafte Materiali¬sierung. Das vorgeschlagene Fassadenmaterial sichert niedrige Unterhaltskosten und eine dauerhafte und gut alternde Schönheit. Die Qualitäten der Thermischen Hülle sind auf den geforderten Effizienzhaus-40-Standard ausgerichtet.
Interim I Bauetappen
Eine zentrale Prämisse des Entwurfs ist es mit einer geringstmöglichen Interimsmaßnahme auszukommen. Dies ist nicht nur aus ökonomischen, sondern auch aus ökologischen Gründen vorteilhaft. Die Kosten von Interimsmaßnahmen können viel wertvoller und nachhaltiger in den Schulgebäuden selbst eingesetzt werden. Es sei hier nur angemerkt, dass z.B. Fachraumausstattungen nur für den Spezialfall eingebaut und zum Ende der Mietzeit wieder komplett entsorgt werden. Dies ist auch ein wesentlicher Grund für den Neubau der Sporthalle, der Fachräume und Werkstätten im 1. Bauabschnitt. Die teuersten Interims können auf diese Weise vermieden werden. Nach Fertigstellung des 1. BA, ziehen die Sammlungen, die Werkstätten und die Sportnutzung direkt vom Altbau in die neuen Räume mit nur einem Umzug. Die Chemieräume und die Werkstätten sind in ihren neuen Räumen sofort betriebsbereit. Aus vergleichbaren Objekten wissen wir, dass der Unterricht für Biologie, Physik, Informatik, Kunst und Musik (sowie die Inklusion) in der Umbauzeit in den allgemeinen Klassenräumen gehalten werden kann und nur die nötigen Materialien und Instrumente aus den Sammlungen geholt werden müssen. Mit dieser Verfahrensweise kann der überwiegende Teil der Stammklassen im Neubau provisorisch ihre Heimat finden und es müssen nur noch ca. 7 Klassen für den Allgemeinen Unterricht in Containern untergebracht werden. Das gleiche gilt für die Verwaltung und den Speiseraum. So könnte man das Interim auf ca. 1.350 m² BGF beschränken. (Zeichnerische und rechnerische Überlegungen finden sich in der Anlage.)
Container
Interimskosten zu minimieren bedeutet aber nicht nur, möglichst viel Unterricht in den bestehenden oder neuen festen Gebäuden unterzubringen. Die Kosten für Container werden nicht nur gering wenn sie möglichst wenig Fläche benötigen und möglichst (s.o.) geringe technische Ausrüstung benötigen, sondern auch mit geringem Aufwand erschlossen werden können und möglichst nur eingeschossig sind. Daher wäre eine Lage z.B. auf dem ehemaligen Tennisplatz sehr teuer. Denn dort müssten Fundamente, eine leistungsfähiges Abwasseranlage und eine sichere Verkehrsführung geschaffen zweigeschossig gebaut und später auch alles wieder zurück gebaut werden. All dies entfällt, da wir die große Bodenplatte der rückzu¬bau¬enden Sport- und Werksstattgebäude als Fundament für die noch notwendigen Interimscontainer nutzen und gleichzeitig die dort bereits vorhandenen Anschlüsse in Betrieb bleiben.
Die Baustelle wird in 4 Bauphasen organisiert:
Bauphase 1
Neubau des neuen Fachraumgebäudes inkl. Sporthalle
• Aufbau der Baustelleneinrichtung, Organisation des Schulgrundstücks/Zufahrten
• Umzug des Container-Bestandsinterims innerhalb des Grundstücks
• Bau des Neubau-Gebäudes mit Werkstätten, Fachräumen, Inklusion und Sporthalle
Schulbetrieb
Währenddessen läuft der Schulbetrieb ohne wesentliche Einschränkung weiter, bis auf übliche Baustörungen und z. B. die Verkleinerung des Schulhofs. Das spätere „Entree“ wird zum Teil als Logistikfläche benutzt.
Baubetrieb
Die Baustelle und die Logistikflächen für den Bau des Fachraumgebäudes inkl. Sporthalle werden von der Lutoner Straße aus bedient. Ein 60-m-Turmdrehkran wird auf dem Vorplatz aufgestellt. Baumschutzmassnahmen werden getroffen. Eine Baustraße entlang der Mensa wird angelegt.
Beschleunigung
Durch eine hohe Vorfertigung im Hybriden Stahl-, Stahlbeton- und Holzbau kann eine beschleunigte Bauweise erzielt werden.
Bauphase 2
Umzug und Abbruch der Bestandsnebengebäude und Bau des Interims
• Umzug sämtlicher Nutzungen aus dem Nebengebäude und der Fachräume aus dem Hauptgebäude in den Neubau.
• Inbetriebnahme der Werkstätten aus dem Nebengebäude und der neuen Sporthalle.
• Abbruch des Nebengebäudes und der Sporthalle bis auf die Bodenplatte, Fundamente und Bauteilrelikte
• Bergung der ReUse-Elemente, wie zum Beispiel der Waschbetonfassadenteile
• Lagerung der ausgebauten Bauteile auf der Logistikfläche auf dem Tennisplatz
• Aufbau des Container-Interims auf der verbliebenen Bodenplatte für die Nutzungen des Hauptgebäudes: allgemeiner Unterricht, Teamräume, Verwaltung, Mensa
Schulbetrieb
Währenddessen läuft der innere Schulbetrieb ohne wesentliche Einschränkungen weiter. Die Schulhoffläche muss auf den Sportplatz verlegt werden. Der Lärm durch den Abbruch muss durch geeignete Maßnahmen minimiert werden, um den Schulbetrieb möglichst wenig zu stören.
Baubetrieb
Der Abriss der Sporthalle und der Nebengebäude wird von der Lutoner Straße aus bedient. Die Haufwerke sollen möglichst auf der Sohle errichtet werden. Der Abtransport des Schutts geschieht über die Feuerwehrzufahrt (=Baustraße) jenseits der Mensa.
Beschleunigung
Die Tatsache an sich, dass das Interim auf der verbliebenen Bodenplatte aufgebaut wird, ist schon eine enorme Beschleunigungsmaßnahme, ebenso wie der Umstand, dass diese Container nur minimal mit Haustechnik ausgestattet werden müssen.
Bauphase 3
Sanierung des Hauptgebäudes
• Umzug der allgemeinen Unterrichtsräume in die Räume des Neubaus als Interimsnutzung
• Doppelnutzung der Neubauräume für allgemeinen und fachbezogenen Unterricht
• Kernsanierung des Bestandshauptgebäudes außen und innen inkl. Einbau von einigen ReUse- Bauteilen wie z. B. den alten Außenfenstern als Innenfenster
Schulbetrieb
Währenddessen läuft der Schulbetrieb mit Einschränkungen weiter. Der Unterricht für Biologie und Physik, Musik und Kunst findet in den Klassen oder im Interim statt. Die Verwaltung, die Mensa und auch allgemeiner Unterricht findet in Containern statt. Als Schulhoffläche dient z.B. der Sportplatz.
Baubetrieb
Die Baustelle und die Logistikflächen für die Sanierungs des Bau des Hauptgebäudes liegen an der Lutoner Straße. Ein 60-m-Turmdrehkran könnte auf dem Vorplatz aufgestellt werden. Da der Kran in die neue Halle hinein den Altbau bedienen könnte, wäre dieser auch hier sinnvoll einzusetzen.
Beschleunigung
Der Einsatz von bis zu zwei Kränen ist zur Beschleunigung der Bauens genauer zu prüfen.
Bauphase 4
Finale Gebäudenutzung und Außenanlagenbau
• Inbetriebnahme des Hauptgebäudes
• Umzug des allgemeinen Unterrichts, der Verwaltung und der Mensa aus den Interimsräumen des Neubau und der Containern zurück in das Bestands-Hauptgebäude
• Finale Inbetriebnahme der leergezogenen Fachräume im Neubau
• Abbau der Interims-Container
• Bau der Außenanlagen und des Schulhofs auf der nun freien Fläche des ehemaligen
Nebengebäudes und auf dem Vorplatz
• Ertüchtigung der Bauteilrelikte und anderen ReUse-Bauteile
Schulbetrieb
Währenddessen läuft der Schulbetrieb mit kleinen Einschränkungen weiter. Der Unterricht kann vollständig in der vorgesehen Räumen stattfinden. Als Schulhoffläche dient z.B. der Sportplatz.
Baubetrieb
Der Abbau der Container als auch der Neubau der Außenanlagen im hinteren Bereich geschieht über die Feuerwehrzufahrt (=Baustraße) jenseits der Mensa. Das Entree wird direkt wird von der Lutoner Straße aus bedient.
Beschleunigung
Es wäre zu überlegen, ob die Freianlagen vor und hinter den Gebäuden nicht in zwei Losen von zwei Firmen errichtet werden. Damit wäre ein zeitlich paralleler Bau gewährleistet.
Einweihung
Nach der Fertigstellung der Außenanlagen findet die feierliche Einweihung statt.
Haustechnisches Konzept
Wärmeversorgung
Die Wärmeerzeugung ist mit Fernwärme vorgesehen. Zusätzlich wird die Abwärme der Kühlungsanlagen der Serverräume zur Unterstützung mit eingebunden (Abwärmenutzung).
Bestand
Im Bestandsgebäude erfolgt die Beheizung bzw. Wärmeübertragung an die Räume mit Heizkörpern, wobei das Ziel ist, die bestehende Technik weiterzuverwenden, soweit dies sinnvoll ist. Weiterhin wird die hohe Anzahl der Heizkreise auf ein sinnvolles Maß reduziert, was sich positiv auf die Betriebs- und Wartungskosten auswirkt.
Neubau
Im Neubau erfolgt die Wärmeübertragung an die Räume über Flächenheizungen.
Warmwasser
Die Warmwasserbereitung erfolgt weitestgehend dezentral über Durchlauferhitzer. Aufgrund der hohen Spitzenleistung für die Warmwasserbereitung der Duschräume ist für die Sporthalle eine lokale zentrale Warmwasserbereitung als Frischwasserstation vorgesehen.
Lüftung Bestandsgebäude
Klassenräume
In den Klassenräumen ist eine natürliche Lüftung über öffenbare Fenster vorgesehen. Dies resultiert aus der Abwägung des Aufwands für die Installation, der Verbrauchs- und Wartungskosten, der Betriebszeiten und des Nutzungskomforts. Unter folgenden Randbedingungen wurde eine überschlägige Lebenszyklusbetrachtung (LCC) zwischen der Variante „Natürliche Lüftung über Fenster“ und der Variante „Maschinelle Lüftungsanlage“ erstellt.
| High-Tech Fensterlüftung | versus | Low-Tech Lüftungsanlage | |
|---|---|---|---|
| Investitions-/ Kapitalkosten | 960.000 € | 350.000 € | |
| Wartung/ Bedienung | 370.000 € | 140.000 € | |
| Stromkosten | 300.000 € | 0 € | |
| Wärmekosten | 40.000 € | 500.000 € | |
| Gesamtkosten nach 25 Jahren | 1.670.000 € | 990.000 € |
Die Maschinelle Lüftungsanlage ist unter Betrachtung der Lebenszykluskosten nicht sinnvoll.
Veranstaltungsraum
Die Zentral-Lüftungsgeräte der bestehenden Lüftungsanlagen für den Veranstaltungsraum, Mensa werden erneuert, um den Energie- verbrauch zu reduzieren und um eine Adiabate Kühlung über Regenwasser ergänzt.
Innenliegende Räume
Die innenliegenden Räume im Bestandsgebäude werden aufgelöst, daher sind die aufwendigen mechanischen Belüftungs- und Entrauchungsanlagen nicht mehr notwendig, da die neue Nutzung der eines Eingangsbereichs entspricht.
Fachräume
Die Fachräume erhalten aufgrund ihrer Nutzung, wie bspw. Laborabzüge, mechanische Lüftungsanlagen. Die Anordnung der Räume im Obergeschoss des Neubaus ermöglicht kurze Kanalsysteme.
Duschbereich
Aufgrund der hohen Feuchtelasten in den Duschbereichen ist eine zentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung vorgesehen. Die Regelung der Luftmengen erfolgt feuchteabhängig.
Passiv
Die bestehenden Decken und Wände werden freigelegt, um die thermische Speicherfähigkeit dieser besser zu nutzen. Unterstützt wird diese Maßnahme durch die Nachtauskühlung, wie bspw. im Eingangsbereich und der Mittelzone des Bestandsgebäudes. Dort sind motorisch zu öffnende Fenster im Erdgeschoss und im Dachbereich vorgesehen. In den Sommer- und Übergangsmonaten werden die Fenster geöffnet, wenn die Außentemperaturen unter den Innentemperaturen liegen. Die Wände und Decken kühlen sich dann nachts ab und können tagsüber Wärme aufnehmen, wodurch die Überhitzung der Räume reduziert wird. Zur Ermöglichung der Nachtkühlung werden öffenbare Fenster mit einem Langlochblech geschützt, sodass Regen, Vögel und größeres Ungeziefer nicht in den Innenraum gelangen. Aktiv Alle Fenster werden mit einem automatisch zentral gesteuerten Sonnenschutz ausgerüstet. Der Nutzer kann in jedem Raum den Sonnenschutz hochfahren und hat so uneingeschränkten Einfluss. In den Morgenstunden wird der Sonnenschutz dann wieder heruntergefahren, sodass die sommerliche Raumtemperatur reduziert wird.
Regenwassernutzung
Das Regenwasser wird zentral gesammelt und kann so zur Nutzung verwendet werden. Vorgesehen ist Regenwassernutzung für die WC-Spülung, Bewässerung im Außenbereich und zur Adiabaten Kühlung. Das im Speicher gesammelte Regenwasser wird gefiltert und über ein separates Rohrleitungsnetz zu den WC-Anlagen und zu den Außenzapfstellen für die Bewässerung geführt. Falls kein Regenwasser zur Verfügung steht, wird automatisch auf das herkömmliche Trinkwassernetz umgeschaltet. Adiabate Kühlung Für die Lüftungsanlage des Veranstaltungssaals sowie für die Fachräume und Werkstätten ist eine Adiabate Kühlung (Verdunstungskühlung) mit Regenwasser vorgesehen. Durch die Verdunstung von Wasser wird der Luft Wärme entzogen, wodurch die Zuluft über die Wärmerückgewinnung abgekühlt und dem Raum zugeführt wird. Regenwasser ist dabei eine besonders geeignete Ressource, da es kalkarm ist und somit den Einsatz von Enthärtungsanlagen überflüssig macht.
Stromversorgung
Die Stromversorgung und die Niederspannungshauptverteilung wurden bereits erneuert und werden lediglich an die neuen Maßnahmen angepasst.
PV Anlage
PV-Module sind auf dem Dach und teilweise an der Fassade vorgesehen. Die PV-Anlage wird grundlastoptimiert, sodass nicht nutzbare Spitzenstromerzeugung reduziert wird. Die Module an der Fassade sind so positioniert, dass diese auch gleichzeitig der Verschattung dienen. Auf dem Dach (auch auf dem Gründach) sind die Aufstellwinkel im Bereich von 20-30° berücksichtigt, um die Selbstreinigung durch Regen zu gewährleisten. Ob ein Speicher sinnvoll eingesetzt werden kann, wird in der LP2 simuliert.
Zentrales Monitoring
Die Energieverbräuche und auch die Energieerzeugung sind zentral auf einem Panel und auf der Gebäudeleittechnik sichtbar. Dies ist die Voraussetzung für sinnvolle Eingriffe und Optimierungen des Systems und des Energieverbrauchs. Die Schüler: innen können durch dieses Monitoring ein stärkeres Bewusstsein für den Energieverbrauch in der Schule entwickeln und aktiv zu dessen Reduzierung beitragen.
Raumbediengerät
Die Räume erhalten jeweils ein Raumbediengerät für Heizung und Sonnenschutz zur Übersteuerung der zentralen Technik durch die Nutzer.
Allgemein
Oberste Priorität ist es für die Entwurfsverfasser, die Kosten schon durch die Grundkonzeption zu minimieren. Dabei geht es nicht nur um die Baukosten, sondern auch um die Nutzungs- und Unterhaltskosten. Gerade im Schulbau können die Kosten, die in der Nutzung entstehen über die Jahre wesentlich größer sein als die, die durch den Bau entstehen.
Hier noch einmal kurz zusammengefasst die bestimmenden Entwurfsparameter im Hinblick auf die Kosten:
Neubau/KG 300
Die Entscheidung die Fachräume, die Werkstätten und die Sporthalle in einem Neubau neben dem Hauptgebäude zusammenzufassen - der keinen vorhergehenden Abriss von Gebäuden voraussetzt – ist vor allem auch eine Entscheidung, um Kosten zu optimieren. Folgende Vorteile entstehen durch diese Maßnahme:
• die marodesten Gebäudeteile müssen nicht saniert werden, sondern dienen als Bauteillager
• die Gebäudeteile mit dem schlechtesten Außenhüllen/Volumenverhältnis werden nicht weiterbetrieben
• die Gebäudeteile mit der ungünstigsten Erschließung und der schlechtesten Arbeits-Atmosphäre müssen nicht weiter ineffizient genutzt werden
• es müssen für die Fachräume und die Werkstätten keine teuren Interimscontainer aufgebaut und mit aufwändiger Haustechnik bestückt werden
• die Schüler müssen nicht mit großem Aufwand in weit entfernte Sporthallen gebracht werden und der Sportunterricht fällt nicht aus
• Nutzungsstapelung im Neubau führt zu optimalem Außenhüllen/Volumenverhältnis
• und zu einem geringen Gründungsaufwand
• die Positionierung des Gebäudes am Vorplatz führt zu einer günstigen Baulogistik durch direkte Anlieferung der Baustoffe von der Straße
• die Positionierung des Gebäudes am Vorplatz vermeidet den zeit- und kostenaufwändigen Abriss von Gebäuden oder Gebäudeteilen vor Baubeginn
• die Komplexität eines Teilabrisses bleibt erspart
• die Positionierung des Gebäudes am Vorplatz ermöglicht eine sehr einfache Trennung von Fremd- und Schulnutzung
Neubau/KG 400
• die Haustechnik der komplexesten Raumbereiche kann unter den Bedingungen eines Neubaus besonders effizient geplant und gebaut werden
• eine eventuelle spätere Nutzung von Wärmepumpen wird durch Flächenheizsysteme vorgerüstet
Interim/KG 250
Der Vorschlag warum man den Allgemeinen Unterricht kosteneffizient als Interimsmaßnahme im Neubau abhalten kann, wird schon weiter oben erläutert. Hier lassen sich enorme Kosten sparen:
• es müssen weitaus weniger Container aufgebaut und gemietet werden
• auf der weiterhin bestehenden Bodenplatte werden die Container in kürzester Zeit aufgebaut
• auf der Bodenplatte werden die Container kostengünstig ohne Fundamente aufgestellt
• die bestehende Erschließung (Abwasser etc) kann für die Container genutzt werden
• der Rückbau ist einfach, keine Fundamentierung oder Anschlüsse müssen entfernt werden
• kein Boden muss nach Abbau der Container zusätzlich revitalisiert werden
• die Container liegen in der Nähe der anderen Unterrichtsräume, kurze Wege sind garantiert
Altbau/KG 300
Der Altbau wird komplett entkernt, um ihn neu aufteilen zu können.
• er wird kosteneffizient in den Obergeschossen nur für die technikarmen Allgemeinen Unterrichtsräume genutzt
• die Mittelzone wird nicht mehr mit künstlich zu lüftenden und zu belichtenden Aufenthaltsräumen besetzt
• somit liegen alle Aufenthaltsräume an den Außenwänden und sind natürlich belichtet und belüftet und macht die Nutzenden zufriedener
Der Altbau erhält eine über alle Geschosse gehende Schulhalle
• natürliches Licht wird bis in das Erdgeschoss geleitet
• alle Nutzenden können effizient über das zentrale Treppenhaus in alle Geschosse gelangen
• die alten Treppenhäuser werden zu Fluchttreppenhäusern, die nur wenig saniert werden müssen.
Freiraum/KG 500
Im Freiraum werden durch die Entscheidung, Vorhandenes so weit wie möglich zu nutzen, Kosten gespart. Das bedeutet insbesondere
• Erhaltenswerte Bestandsbäume werden geschützt und weiter gepflegt
• die bestehenden Bäume spenden vom ersten Tag an Schatten
• Materialien aus den abgerissenen Gebäuden wie Waschbetonplatten werden weiterverwendet (s. ReUse)
• bestehende Wände werden in die Außenraumgestaltung und Bewegungsangebote integriert
Die Betonsohle und die Gründung werden nicht zurückgebaut. Sie dienen als Basis für den Unterbau des zentralen Aktiv- und Erholungsbereiches
• der Unterbau für die Sportanlagen wird so wesentlich günstiger
• die Kosten für den Abriss der Sohle werden gespart
• die Sedimente aus der ehemaligen Müllhalde bleiben abgedeckt
• das Bodenmanagement wird – soweit die Einstufung es zulässt – nachhaltig betrieben
(wiederverwendbarer Füllboden wird zwischengelagert und später wiederverwendet)
• gespeichertes Oberflächenwasser wird für Bewässerung die Grün- und Vegetationsflächen vorgesehen , auch um die Unterhaltskosten zu senken.
Fazit
Im Ergebnis bietet das Projekt „Hof macht Schule“ eine durchdachte Strategie zur Campus-Entwicklung, die das vorhandene Potential von Flächen und Gebäuden optimal nutzt. Dabei werden Bau- und Interimskosten durch gezielte Maßnahmen minimiert und zugleich ein lebendiger Schulcampus geschaffen, der die Qualitäten des Bestands respektiert und weiterentwickelt.
