Städtebauliche Einordnung

Das neue Gymnasium erhält zwei stadträumlich markante Solitäre, deren räumliches Zusammenspiel einen einladenden Eingangshof mit einer klaren Adressbildung zur Erich-Kästner-Straße ermöglicht. Dabei bildet die zweigeschossige Sporthalle im Westen den Auftakt. Der viergeschossige, getreppte Schulbaukörper liegt als Diagonale auf dem Grundstück und besetzt im Nordosten prominent die Ecke des Wettbewerbsgrundstückes. Der Städtebau ermöglicht eine selbstverständliche Zonierung der Freiräume. Im Norden liegt der höher versiegelte Eingangshof, im Osten die Anlieferungszone für Mensa- und Technikflächen und im Süden vor den großen Versammlungsräumen, der Mensa und des Mehrzweckraumes befindet sich das grüne Klassenzimmer. Die Sporthalle erhält eine nutzbare Dachfläche und ist selbstverständlich in das Freiraumkonzept eingebunden und trägt nachhaltig zu einem geringen Versiegelungsgrad des Grundstücks bei.

Innere Organisation

Der getreppte Schulbaukörper erhält trotz des heterogenen Raumprogramms eine klare, innere funktionale und räumliche Gliederung. Die strukturell gleichartigen Gebäudeköpfe im Südosten und Nordwesten werden durch einen großen Gelenkkörper miteinander verbunden. In diesem befindet sich die zentrale, außenwirksame Haupterschließung, von der alle „Compartments“ erschlossen werden. Im Erdgeschoss liegen neben der Verwaltung, den großen Gemeinschaftsräumen (Mensa, MZW Raum), der Bibliothek und den Kunst- und Musikräumen, alle gemeinschaftlichen Nutzungen, die zugleich einen Mehrwert aus dem direkten Zugang zum Schulhof ziehen. Auf das 1. und 2.Obergeschoss verteilen sich die Compartments der Sekundarstufe I, im 3.Obergeschoss thronen die Compartments der Sekundarstufe II.

Compartments

Keimzelle des Gebäudes ist die Stammklasse, deren zugrunde liegendes Modul von 8.40m x8.40m die Grundstruktur des Gebäudes bildet. Dabei definiert die Anordnung der Compartments mit dem zentralen Forum die Struktur und Tiefe aller Gebäudeteile. Die Klassenraummodule ermöglichen eine innenräumlich selbstverständliche Einfassung der Forumsfläche. Durch den hohen Verglasungsanteil aller zum Forum orientierten Klassenräume und die Zuschaltbarkeit der Teilungsräume über Faltwände können die Foren beider Lernhäuser natürlich belichtet, belüftet und nachtgekühlt werden. Dies wird für die Compartments im Zentralkörper über einen Innenhofermöglicht. Alle Lernräume liegen an der Außenfassade.

Erschließung

Das Gebäude erhält eine übersichtliche innere Erschließung. Ausgangspunkt ist das außenwirksam zur Erich-Kästner-Straße orientierte Foyer, an dem sich die weithin sichtbare zentrale Haupttreppe befindet. An der Eingangshalle im Erdgeschoss liegt direkt die Mensa. Die gesamte Erschließung eines jeden Geschosses ist als umgreifender Loop durch die kopfseitigen Compartments geplant, bei dem die großzügige Haupterschließung zur dezentralen Kommunikation genutzt werden kann. Der zentrale Innenhof dient der inneren Orientierung und visuellen Transparenz des Zentralkörpers.

Mehrzweckraum Aula

Die nach Süden ausgerichtete Mensa und der zuschaltbare Mehrzweckraum sind als großes Raumkontinuum für Großveranstaltungen ausgebildet. Beide öffnen sich über die gesamte Längsseite zur südlich vorgelagerten Außenterrasse.

Wirtschaft, Verwaltung, Technik

Die Räume der Verwaltung und des Wirtschaftsbereiches befinden sich gut auffindbar im Erdgeschoss in direkter Blickachse zum Haupteingang in der Verlängerung der Haupterschließung. Im nordöstlichen Rücken liegen die Technikflächen, die von der sich dort befindlichen Anlieferung leicht erschlossen werden können.

Musik, Kunst, Bibliothek

Alle musischen Räume einschließlich der Bibliothek sind im Erdgeschoss des südwestlichen Kopfes gruppiert. Sie erhalten einen direkten Zugang zu den Freianlagen.

Chemie, Physik, Biologie

Die naturwissenschaftlichen Räume befinden sich im 1.Obergeschoss im zentralen Gebäudegelenk und sind für alle Compartments durch ihre zentrale Verortung leicht erreichbar.

Konstruktion, Wirtschaftlichkeit, Flexibilität

Das Tragwerk des Schulgebäudes bilden Stahlbetonstützen als Fertigteile, die auf Spannbetonhohldielen mit deckengleichen Unterzügen aufliegen. Das Primärtragwerk und der Ausbau werden voneinander getrennt. Dies ermöglicht ein hohes Maß an Flexibilität. Die Betonstützen stehen in einem Raster von 8,40 m, das von den Spannbetonhohldielen problemlos überspannt wird. Diese hohen Hauptspannweiten ermöglichen eine größtmögliche Freiheit in der Nutzung der Grundrisse. Die Spannbetonhohldielen ermöglichen trotz großer Spannweiten extrem flache Decken und eine wirtschaftliche und schnelle Errichtung der primären Tragstruktur. Raumbildende Elemente wie Fassaden, Wände und Böden sind ausschließlich Bestandteil der Sekundärtragstruktur. Die Spannbetonhohldielen sind ab Werkoberflächen fertig, benötigen keine temporären Unterstützungsmaßnahmen während der Errichtung, sind sofort begehbar und erlauben eine Betonkernaktivierung als Kühl- und Heizdecke. Leichte Trennwände, notwendige Haustechnik und Akustikdecken können somit konfliktfrei und wirtschaftlich installiert werden. Die Gründung erfolgt auf punktförmigen Einzelfundamenten. Symmetrisch angeordnete Stahlbetonwandscheiben und die Treppenhauskerne sorgen für die horizontale Gebäudeaussteifung.

Wer lieber zu Fuß den Rundweg fortsetzt, gelangt über einen landschaftlich reizvollen Weg weiter zu den Weihern. Diese flachen Staugewässer dienen dem Regenwassermanagement und entwickeln sich zu wertvollen Biotopen. Die Besucher:innen können hier Insekten und blütenreiche Wasserstauden bestaunen. Der Rundweg führt nun weiter entlang der Module der „Recycling Road“, wo man die Arbeit der Forscher:innen und ihre Versuchsaufbauten einsehen kann.

Fassadenkonstruktion

Die Fassaden werden als mehrschichtige, großformatige Holzsandwichelemente mit hohem Wärmedurchlasswiderstand ausgebildet. Sie bestehen aus einer konstruktiven Tragschicht, einer Wärmedämmschicht sowie einer robusten Holzvorsatzschale. Mit einem Verbundankersystem wird-unter Berücksichtigung statisch-konstruktiver und bauphysikalischer Gesichtspunkte-eine sichere und wirtschaftliche Verbindung untereinander gewährleistet. Die Fertigteilelemente (als Brüstungs-oder raumhohe Wandelemente) mit hoher Oberflächenqualität werden örtlich an die primäre Tragstruktur des Gebäudes angebunden.

Sporthalle Konstruktion

Die Sporthalle ist wichtiger Bestandteil des städtebaulichen Gebäudeensembles. Die Fassadengestaltung sucht in der Materialität und im Rhythmus die Verwandtschaft zum Schulgebäude mit einer Fassade aus Holzsandwichelementen. Die Dreifeldhalle wird im Osten vom Eingangshof erschlossen. Die Sporthalle ist halb eingegraben und kann über beide Längsfassaden vom Schulhof eingesehen werden. Alle Ebenen werden barrierefrei erschlossen. Über die an der südlichen Stirnseite platzierte, einläufige Außentreppe kann das begrünte Dach als 5.Fassade erschlossen werden. Das Tragwerk der Halle bilden Leimschichtbinder mit einer Spannweite von 22 Metern bei einer Bauhöhe von 1,50 m. Als Deckenplatten sowohl für den Hallen- als auch für den Umkleide-/Besucherbereich kommen konventionelle Flachdecken in Halbfertigteilbauweise zum Einsatz. Massive Wände und Stützen sorgen für die vertikale Lastweiterleitung.

Freiraum

Der Freiraum des Schulhofs ist als differenzierter Ort der Begegnung und Ruhe gestaltet. Er ist dabei durch eine klare Unterteilung der Freiflächen strukturiert, deren Übergänge und Raumgrenzen fließend ineinander übergehen. Dabei reagieren die unterschiedlichen Freiräume auf die getreppte Kubatur des Schulbaukörpers und dessen Zusammenspiel mit dem Solitär der neuen Sporthalle. Der Freiraum ist in drei Bereiche gegliedert. An der Erich-Kästner-Straße befindet sich der großzügige Haupteingang der Schule. Der stärker versiegelte Nordbereich bietet durch verschiedene Materialbeläge unterschiedliche Aktionsräume, die sich aus der Geometriedes Schulgebäudes und dessen Nutzung ergeben. Wie bei dem in der Nähe befindlichen Kienbergund den „Gärten der Welt“ werden verschiedene Erlebniswelten kreiert, um den Schüler:innen vielfältige Angebote in den Unterrichtspausen anzubieten. Die Auto- und Fahrradstellplätze, Müllstandorte und Feuerwehraufstellflächen sind entsprechend ihrer Funktion am Perimeter des Grundstücks angeordnet. Von der Peter-Huchel-Straße erfolgt die Anlieferung der Mensa. Hier liegen die geforderten Stellplätze und der Müllstandort. Die notwendigen Fahrradstellplätze befinden sich im Norden an der Stirnseite der neuen Sporthalle direkt am Haupteingang.

Im südwestlichen Bereich der Schule befinden sich die Leichtathletik-, Gymnastik- und Ballsportflächen. Eine diagonal kreuzende Weitsprungbahn bildet den Auftakt zum Sportbereich, der weitestmöglich von den Klassenzimmern entfernt ist, so dass gegenseitige Störungen ausgeschlossen sind. Neben den geforderten Spielbereichen gibt es darüber hinaus weitere Sportflächen auf dem Dach der Sporthalle. Über eine offene Freitreppe an der südlichen Stirnseite der Halle gelangt man zum „grünen Sportzimmer“ mit einem Kraft-& Ausdauerfeld. Der dritte Bereich des Freiraums liegt im südöstlichen Teil der neuen Schule und wird durch die Laufbahn, die von Westen nach Osten führt, mit den Sportflächen verbunden. An der Mensa und dem Mehrzweckraum befindet sich eine über die ganze Fassade verlaufende Terrasse zur Außenbestuhlung. Der Freibereich ist als „Grünes Klassenzimmer“ ausgebildet und bietet miterhaltenswerten Bestandsbäumen und Neupflanzungen Flächen zum Freiunterricht und dem Erleben der Flora und Fauna.

Brandschutz Schulgebäude

Die Compartments („Lernhäuser) beider Sekundarstufen bestehen aus einer Nutzungseinheit von exakt 800m2. Jede Nutzungseinheit verfügt über zwei unabhängige Rettungswege. Der erste Rettungsweg führt bei den beiden Lernhäusern in das jeweils vorgelagerte notwendige Treppenhaus. Der zweite Rettungsweg führt im Falle des südwestlichen Lernhauses direkt in die zentrale Erschließungshalle. Das nordöstliche Lernhaus erhält einen vorgelagerten Stich als notwendigen Flur, der als zweiter Rettungsweg ebenfalls in das zentrale Erschließungsgelenkführt. Das zentrale Baukörpergelenk mit dem eingeschriebenen Innenhof erhält im Nordostenüber den notwendigen Flur seinen ersten Fluchtweg zum notwendigen Treppenhaus und den 2.Fluchtwegen im Südosten zur zentralen Erschließungshalle. Die Eingangshalle und die Treppenhäuser werden über Öffnungen in der Dachfläche und den Außenwänden entraucht. Mensa und Mehrzweckraum verfügen über Ausgänge unmittelbar ins Freie.

Energiekonzept

Die Wärmeversorgung ist mit einer Geothermie Anlage für die Grundlast vorgesehen, die bei 50% der notwendigen Heizleistung 85% der Jahresheizenergie erzeugt. Die restlichen 15% der Jahresheizenergie werden durch den Anschluss der vorhandenen Fernwärme gewährleistet. Für die Regeneration des Erdreiches ist die passive Kühlung im Sommer berücksichtigt. Um die Abwärme von EDV-Räumen zu nutzen, ist der Wärmepumpe ein Wärmeüberträger für die passive Kühlung in Reihe vorgeschaltet. Durch diese Anordnung wird die Abwärme der EDV-Räume zur Anhebung der Wärmequelle Erdreich / Grundwasser genutzt, wodurch die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe entsprechend steigt.

Die passive Kühlung des Gebäudes setzt sich aus der Vermeidung von äußeren Lasten durch die externe Sonnenschutzanlage, der adiabaten Befeuchtung der Fortluft und aus der passiven Kühlung über die Geothermie Anlage zusammen. Für die Kühlung des Gebäudes ist so nur die Pumpenenergie zum Transport des Geothermie-Mediums erforderlich, was einer Jahresarbeitszahl von > 20 entspricht. Der notwendige Strom zur Kühlung und Beheizung des Gebäudes wird bilanziell über die grundlastoptimierte PV Anlage erzeugt. Die Ost-West-Orientierung der Module bei einem Aufstellwinkel von 15° stellt die effizienteste Variante dar. Die Be- und Entlüftung des Gebäudes ist entsprechend der Nutzeranforderung mit mechanischen Lüftungsanlagen sowie mit hocheffizientem Wärmerückgewinnungssystem und adiabater Kühlung vorgesehen. Für die Unterrichtsräume mit hohen internen Wärmelasten aufgrund von Personen und Beleuchtung sind schnell reagierende Heiz-/ Kühldecken vorgesehen. Die Raumregelung für Beheizung / Kühlung / Belüftung und Beleuchtung ist über CO2 /Temperatursensoren und Präsenzmelder Tageslicht abhängig geplant.

Barrierefreiheit

Das barrierefreie Bauen wird als selbstverständliche Qualitätsanforderung umgesetzt. Die unterschiedlichen Nutzungsanforderungen hinsichtlich motorischer, sensorischer und kognitiver Art werden in der Planung berücksichtigt. Im Inneren des Gebäudes werden alle Ebenen und Bereiche der Schule und der Sporthallen barrierefrei mit einem Aufzug erschlossen. Auch in den Außenanlagen erhalten alle Bereiche einen barrierefreien und sicheren Zugang zum Gebäude.