Sander Hofrichter Planungsgesellschaft mbH

Gymnasium Rhenaniastraße: Bildung und Natur im Einklang

Das Gymnasium Rhenaniastraße ist ein innovatives Bildungsprojekt im aufstrebenden Stadtteil Waterkant Berlin im Bezirk Spandau. Das Konzept des Gebäudes basiert auf der Idee, Bildung und Natur im Einklang zu bringen.
Durch die direkte Anbindung an die neue Wohnsiedlung und die umliegenden Grünflächen bietet das Gymnasium Rhenaniastraße den SchülerInnen eine naturnahe Lernumgebung.

Städtebau

Der Schulneubau wird als eigenständiger, großmaßstäblicher, gegliederter Baukörper an der Rhenaniastraße platziert. Die Setzung sowie die volumetrische Bearbeitung mit Vor- und Rücksprüngen sowie Abtreppungen, Dachterrassen reagieren auf das städtebaulich heterogene Umfeld mit der zukünftigen Wohnbebauung, Kleingartenanlagen sowie Grün- und Freiflächen.
Die horizontalen und vertikalen Staffelungen bewirken eine Gliederung des Baukörpers, Nutzungsbereiche lassen sich bereits von außen ablesen.
Die öffentliche Grün- und Freifläche im Süden wird im Sinne eines „Grünzuggedankens“ auf  dem Schulgrundstück weitergeführt als naturnaher Pausenhof mit hohem Grünanteil und reduzierten Versiegelungsflächen. Nach Westen zu der zukünftigen Wohnbebauung treppt sich der Baukörper mit der zweigeschossigen Sporthalle ab. Im Südwesten wird zunächst die städtebauliche Kante der Wohnbebauung aufgenommen, dann verspringt die Flucht des Baukörpers nach Süden und schiebt sich mit der Mensa und dem Mehrzweckraum in die Grün- und Pausenflächen. 
Die Haupterschließung des Schul- und Sportgebäudes erfolgt beinahe mittig von der Rhenaniastraße.   
Durch die bewusste Setzung des Gebäudes entsteht an der Rhenaniastraße eine großzügige Vorzone als Verbindungsglied zum Stadtraum. Ein zentraler Vorplatz ist dem Hauptzugang vorgelagert und bietet viel Raum zum Ankommen. Seitlich schließen sich die Flächen mit den Fahrradstellplätzen an. 
Die barrierefreien Stellplätze werden über das Sträßchen zwischen Baugrundstück und der Kolonie am Haselbach erschlossen. Über dieses Sträßchen sind ebenfalls der Müllplatz und der Anlieferbereich, seitlich am Gebäude angeordnet, angebunden. 
Der Vorplatzbereich zieht sich über das Foyer ins Gebäude, von hier werden die Obergeschosse direkt über eine großzügige Treppenanlage erschlossen. Der externe Zugang zur Sporthalle erfolgt ebenfalls zentral über den Windfangbereich, die separate Erschließung für Sportler ist somit sichergestellt. Mit Zugängen zum Schulgelände von allen Seiten ist das Gebäude bestens mit seiner Umgebung vernetzt.

Gebäude

Das Gymnasium Rhenaniastraße ist als viergeschossiges, nicht unterkellertes Gebäude geplant.
Die horizontale Staffelung lässt die funktionale Organisation erahnen. Im zweigeschossigen Sockel sind vornehmlich die „halböffentlichen“ Nutzungen, Foyer, Mensa, Mehrzweckraum, Musikbereich, Sporthalle im Erdgeschoss, sowie die Fachunterrichtsräume und Verwaltung im ersten Obergeschoss angeordnet. Die beiden oberen Geschosse mit den Unterrichtsräumen / Lernclustern lösen sich teilweise von der Kubatur und Gebäudekontur der beiden unteren Geschosse. Die entstehenden Dachflächen sind intensiv begrünt bzw. in Form von Terrassen als Lernbereiche im Außenraum beziehungsweise „grünes Klassenzimmer“ nutzbar. 
Von Norden aus kommend befindet sich der Eingangsbereich beinahe mittig an der Rhenaniastraße. Der Rücksprung / Gebäudeeinschnitt betont den Hauptzugang. Im Erdgeschoss schließt sich dem Vorplatz das Foyer mit der zentralen Haupttreppe an. Von hier erfolgt der Zugang zum westlichen Gebäudeteil mit Sporthalle, zum östlichen Gebäudeteil mit Pausenfoyer und angelagertem Musikbereich, Mensa, Mehrzweckraum beziehungsweise alternativ der Zugang zu den Obergeschossen mit den Unterrichtsbereichen über die zentrale Haupttreppe.

Mehrzweckbereich / Fachbereich Musik / Bibliothek
Alle Nutzungen werden über das Foyer und die großzügigen Erschließungsbereiche im Erdgeschoss miteinander verbunden. In der östlichen Gebäudespange ist der Fachbereich Musik als autark funktionierender Nutzungsbereich Richtung Rhenaniastraße vorgesehen. Im Süden schiebt sich die Mensa und der Mehrzweckraum Richtung Pausenhof und Park mit vorgelagertem Freisitz der Mensa. 
Mensa und Mehrzweckraum sind zusammenschaltbar und bilden einen großzügigen Versammlungsort für Schulveranstaltungen mit einem mittigen Bühnenportal (Fundus). Die privilegierte Lage am Park unterstreicht die besondere Raumnutzung. Die Küche mit Ausgabe befindet sich im Norden der Mensa, die Anlieferung erfolgt über die Rhenaniastrasse. 
Ein eingeschnittener, begrünter Lichthof zoniert den tiefen Erdgeschossgrundriss. Die Pausenhalle / das Foyer der Mensa und des Mehrzweckraums erhalten ihren eigenen, qualitätsvollen Charakter.
Die Bibliothek ist im ersten Obergeschoss zentral am Lichthof angeordnet und über die Haupttreppe erschlossen.
In den tiefen, nicht natürlich belichteten Bereichen werden die beiden Technikzentralen sowie die infrastrukturellen Sanitär- und Lagerbereiche vorgesehen.

Compartement 
Die beiden oberen Geschosse nehmen die Lern- und Unterrichtsräume auf. Jeweils drei Lerncluster werden im zweiten bzw. dritten Obergeschoss von der zentralen großzügigen Haupttreppe aus erschlossen. Entsprechend dem pädagogischen Leitbild der Berliner Compartementschule werden die Sekundarstufe 1 und 2 in Lernclustern organisiert. Jedes Cluster ist eine autarke Lernumgebung mit einem Teamraum für LehrerInnen im Zentrum.
Die Unterrichtsräume sowie die ergänzenden kleinen und großen Teilungsräume werden um den offenen zentralen Bereich – das Forum – angeordnet. Transparenz, Flexibilität der Raumnutzung, die Möglichkeit der Zusammenschaltbarkeit der Räume prägen die vielfältige und anregende Lernlandschaft eines Clusters. 
Das Forum erstreckt sich bis zur Fassade und ist somit natürlich sehr gut belichtet. Die vorgelagerte Lernterrasse erweitert das Forum und bietet Zugang zu den Dachterrassen und zur Natur. Die vorgelagerten Fluchttreppen werden ebenfalls hierüber erschlossen. Die zentrale Lage des Teambereichs am Forum ermöglichen einen guten Überblick, Präsenz und Kommunikation zwischen Lehrern und Schülern. Der Pflegebereich befindet sich in unmittelbarer Nähe zum Teambereich mit natürlicher Belichtung. Im Zugangsbereich der jeweiligen Compartements sind die Garderoben angeordnet sowie anschließend die Infrastrukturräume mit Sanitär- und Kopierräumen in den nicht natürlich belichteten Gebäudebereichen. 
Die Primäre Tragkonstruktion in Form von Stützen und die gerasterte Fassade und Fensterteilung ermöglichen zukünftige räumliche Veränderungen im Ausbau.

Verwaltungsbereich 
Der Verwaltungsbereich ist zentral gelegen im ersten Obergeschoss an der Haupttreppe liegend Richtung Norden angeordnet, somit ist eine leichte Auffindbarkeit auch für Externe / Eltern gegeben. 

Fachraumbereich
Die Fachraumbereiche sind ebenfalls im ersten Obergeschoss vorgesehen. In der östlichen Gebäudespange sind die Naturwissenschaften, in der südlichen Raumschicht die Fachräume Kunst und die Lernwerkstätten Informatik angeordnet.

Zweifeldsporthalle
Die erdgeschossige Sporthalle ist über den Hauptzugang erschlossen. Von der Rhenaniastraße ist das Foyer der Sporthalle ables- bzw. einsehbar. Der separate Zugang für externe Nutzer erfolgt über die Zugangstüren vom Windfang aus ohne Zutrittsmöglichkeit der Schule. Der Schülerzugang ist über das Foyer im Erdgeschoss auf direktem Wege von der Pausenhalle möglich sowie im ersten Obergeschosse von der Haupttreppe aus. 
Die Nebenräume der Sporthalle sind zweigeschossig vorgeschlagen mit den Umkleideräumen im ersten Obergeschoss. Die Erschließungsflächen der Umkleiden lassen somit eine Zuschauergalerie entstehen.
Der Mehrzweckraum inklusive Teeküche und Materiallager wird im Süden mit Ausrichtung zum vorgelagerten Pausenplatz und Blick in die Grünanlagen angeordnet.
Der dem Haupttreppenhaus angelagerte Aufzug ermöglicht die barrierefreie Erschließung der Sporthallenebenen.
Über das südliche Treppenhaus sind die Außensportflächen von den Umkleiden aus auf kurzem Wege erschlossen. Hier ist ebenfalls der Außengeräteraum angeordnet.

Freianlagen

Abgewandt vom Straßenraum entsteht rückwärtig zum Schulgebäude gelegen ein vielfältiger Freiraum für die SchülerInnen, der Sport- und Pausennutzungen vereint. Im Kontrast zu dem klar gegliederten, kubischen Schulgebäude integriert sich der Pausenhof in den städtebaulich übergeordneten Grünzug, welcher von Westen nach Osten verläuft. Parkcharakter, organische Wegeführungen, welche Zugänge und Wegeverbindungen aufnehmen charakterisieren den Pausenhof. Die wertvollen Bestandsbäume werden weit möglichst erhalten und mit zusätzlichen Schatten spendenden Bäumen ergänzt. Das Kleinspielfeld wird in räumlicher Nähe zur Sporthalle im südwestlichen Grundstücksbereich verortet. 
Angrenzend an das Gebäude ist ein Freisitz für die Mensa angeordnet. Der Schulgarten wird in direkter Nähe zu den Compartements auf den Dachterrassen vorgeschlagen und bildet ausgestattet mit Strom- und Wasseranschluss Raum für Experimente und Naturerfahrung.
Pflanzflächen als Hochbeete in Kombination mit Obstgehölzen schaffen grüne Ruheinseln. 

Die Dachflächen der Gebäudeabtreppungen werden als grüne Klassenzimmer bzw. Schulgarten genutzt. Die Dachflächen sind im Regelfall extensiv begrünt und in Teilbereichen mit einer intensiven Dachbegrünung sowie Terrassenbelägen aufgewertet. Die Fluchttreppen von den Dachgeschossen sollen als Pausenhofzugang direkt aus den Compartements genutzt werden. Die Richtung Pausenhof orientierte Südfassade der Sporthalle wird als Boulderwand vorgeschlagen.

Die Gymnastik- und Liegewiesen sowie das Sportfeld werden in den parkähnlichen Grünraum eingelagert. Beschattet von den Bestandsbäumen entstehen um das Sportfeld herum kleinteilige Aufenthaltsbereiche mit Holzdecks. Eine Calisthenicsanlage sorgt für Aktivität. Der Schulhof entwickelt sich ausgehend vom Mehrzweckraum / der Mensa als grüner und fließender Raum.

Versickerung / Regenrückhaltung

Alle Dachflächen erhalten eine extensive Dachbegrünung mit Retentionsspeicher. Eingebettet in den Pausenhof sind die Muldenflächen für die Versickerung des auf den Dachflächen anfallenden Regenwassers. Die bereits vorhandene Mulde im südöstlichen Grundstücksbereich wird genutzt. Das Regenwasser wird über eine offene Rinne (mit Abdeckung) über den Schulhof zur Sickermulde geleitet. Die Verdunstung und Versickerung des Wassers vor Ort trägt zur Verbesserung des Mikroklimas und zur Grundwasserneubildung bei. Zusätzlich soll das anfallende Dachflächenwasser zur kontrollierten Bewässerung der Grünflächen auf dem Schulgelände in Trockenperioden genutzt werden. Hierzu wird das saubere Wasser in einer Zisterne gesammelt und kann im Bedarfsfall daraus entnommen werden.

Brandschutz

Das Brandschutzkonzept des Schulneubaus lehnt sich an das Lernkonzept der Cluster/ Compartements an und verzichtet innerhalb dieser Einheiten auf eine brandschutztechnische Unterteilung. Die maximal vorgegebene Compartementgröße von 800m² wird unterschritten. Zur Sicherstellung der Rettungswege erhält jedes Compartement einerseits den Zugang zu dem Haupttreppenraum sowie andererseits als ersten Rettungsweg das dem Cluster zugeordnete eigene außenliegende Treppenhaus. Von jeder Stelle des Aufenthaltsraumes im Obergeschoss wird eine Treppe bzw. ein Ausgang ins Freie in max. 35m Lauflänge erreicht. 
Die Rettungswege von dem Sporthallenbereich im ersten Obergeschoss (u.a. Umkleiden, Galerie, ec.) führen über zwei an der Außenfassade liegende Treppenhäuser.
Im Bereich des Erdgeschosses mit der Mensa und dem Mehrzweckraum wird die offene und transparente Struktur ebenfalls umgesetzt. Die Technischen Maßnahmen des Brandschutzes werden dabei auf ein Minimum reduziert, sodass nur die baurechtlich erforderlichen Maßnahmen wie z. B. die Alarmierungsanlage erforderlich sind. 
Für Rollstuhlfahrer*innen bzw. Personen mit eingeschränkter Mobilität sind gesicherte Bereiche in den Treppenräumen oder vor den Außentreppen vorgesehen. Hier können sie Personen bis zur Evakuierung verweilen.

Konstruktion, Tragsystem, Ausbau 

Schwerpunkte bei der Entwicklung der Tragstruktur für das Gebäude sind neben der Funktionalität und Wirtschaftlichkeit insbesondere die Nachhaltigkeit, Flexibilität und Dauerhaftigkeit.
Darunter verstehen wir die Einbettung einer klar gegliederten, dem natürlichen Lastfluss folgenden und modularen Tragstruktur in die Grundrissgeometrie in allen Funktionsbereichen. Die Auswahl der verwendeten Baustoffe und Materialien erfolgt sowohl nach ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten, als auch nach deren Eignung im Hinblick auf eine mögliche Vorfertigung einzelner Bauteile oder Bauteilgruppen.
Die wiederkehrende Compartement-Struktur im Grundriss der Schule ermöglicht eine modulare Tragstruktur. Die Stützen bzw. Wände werden als Geschossstützen homogen bis zur Gründung durchgeführt, wodurch der Umfang von aufwändigen und kostenintensiven Abfangkonstruktionen auf ein Minimum reduziert wird.
Das Gebäude ist in einer modularen Holz-Beton-Hybridstruktur vorgesehen. Ein Stahlbetonskelettbau aus größtenteils vorgefertigten Betonelementen wird mit Brettsperrholzrippendecken, Ausfachungen aus Holzleichtbauwänden, sowie einer vorgefertigten hochgedämmten Holzelementfassade mit einer vorgehängten, hinterlüfteten Fassadenkonstruktion ergänzt.
Die Verwendung von Beton wird zur Optimierung der CO₂-Bilanz auf ein geringes Maß reduziert. 
Das Achsmass von 8,4m ermöglicht eine flexible, wirtschaftliche und anpassungsfähige Gebäudestruktur.
Die horizontale Aussteifung erfolgt über das Haupttreppenhaus bzw. die Intrastrukturkerne.
Aufgrund der flexiblen Tragstruktur können die meisten Wände nichttragend ausgeführt werden.
Die Gründung des Gebäudes wird - nach Möglichkeit des Baugrunds – mittels einer elastisch gebetteten Stahlbetonbodenplatte  aus Recyclingbeton mit umlaufender Frostschürze vorgeschlagen, welche in Abhängigkeit der jeweiligen Lastsituation differenzierte Stärken ausweist.
Die Decken werden als vorgefertigte Brettsperrholz-Rippenelemente geplant, die mit einer entsprechenden Unterkonstruktion akustisch wirksam ausgebildet werden können. Die Decken spannen parallel zur Fassade und werden als Einfeldträger ausgebildet. Sie liegen auf Stahlbetonfertigteilträgern auf. Durch die Verwendung der Stahlbetonträger lassen sich die größeren Stützenabstände nahezu deckengleich realisieren.
Im Erdgeschoss sind auch die Sporthalle, die Mensa in Verbindung mit dem Mehrzweckraum mit Spannweiten von ca. 22 bzw. ca. 16m vorgesehen. Aufgrund der Spannweiten variiert hier das Tragwerk, es sind Spannbetonbinder als Halbfertigteile vorgesehen mit einer Binderhöhe von ca. 2m im Bereich der Sporthalle und 1,2m im Bereich der Mensa. Unter anderem aufgrund der Nutzung als Terrasse kommen in diesen Bereichen massive Stahlbetondecken zum Einsatz.

Die Vorfertigung der Beton- sowie der Holzelemente für die Decken, Fassadenelemente ermöglicht eine effiziente und schnelle Bauweise. Die Verwendung von Holz als Baustoff bringt neben den ökologische Vorteilen - Holz als nachwachsender Rohstoff mit einer vergleichsweise geringen CO₂-Bilanz – auch die eines angenehmen Raumklimas und einer verbesserten Luftqualität mit. Im Zuge der Nachhaltigkeit ist ebenfalls der Rückbau, die Trennung und Verwertung der wertigen Materialien gesichert. Die Kombination der Werkstoffe Holz und Beton lässt ein robustes, langlebiges Gebäude entstehen. welches die positiven Eigenschaften von Holz und Beton optimal nutzt im Sinne einer nachhaltgien, flexiblen und wirtschaftlichen Bauweise.

Fassade / Innenraumgestaltung

Die Fassade besteht aus geschossweise vorgefertigten hochgedämmten Holztafelelementen mit einer vorgehängten, hinterlüfteten Fassade aus vertikalen keramischen Ziegelelementen. Differenzierte Farbabfolgen der glasierten Keramiken verleihen dem Schulgebäude einen lebendigen, je nach Lichtverhältnissen schimmernden, sich verändernden und gleichzeitig wertigen Ausdruck.
Holz-Alu-Fenster dienen raumseitig als Stimmungsträger und sorgen außenseitig mit einem hellen Eloxal für einen wertigen und langlebigen Ausdruck. Im Erdgeschoss wird die Fassade im Bereich der „öffentlichen“ Nutzungen großflächig mit einer Strukturverglasung geöffnet. 
Differenzierte Fensterbrüstungshöhen bewirken im Zusammenspiel mit der reliefartigen Verlegung der Keramikelemente zwischen den Fenstern eine subtile Gliederung der Lochfassade. Die den Compartements vorgelagerten Fluchttreppengerüste aus Stahl dienen gleichzeitig als Rankgerüste für eine Fassadenbegrünung.
Die Dachflächen sind im Regelfall extensiv begrünt in Teilbereichen mit einer intensiven Dachbegrünung sowie Terrassenbelägen aufgewertet. Die Fluchttreppen von den Dachgeschossen können als Pausenhofzugang genutzt werden. Die Richtung Pausenhof orientierte Südfassade der Sporthalle wird als Boulderwand vorgeschlagen. Fotovoltaikanlagen sind großflächig auf der Dachdecke über dem dritten Obergeschoss sowie dem Sporthallendach vorgesehen.

Im Inneren der Schule und Sporthalle soll ein durchgängiges Farb- und Materialkonzept umgesetzt werden, welches eine hohe Umweltverträglichkeit und Lebensdauer garantiert. Sichtbetonstützen kontrastieren mit den lasierten Holzoberflächen der Rippendecken und Wände. Raue, robuste Materialien werden mit wertigen und warmen Werkstoffen kombiniert. Die stark frequentierten Erschließungsflächen im Erdgeschoß mit Foyer, Mensa und Mehrzweckraum erhalten einen robusten und warm anmutenden farblichen Magnesiaestrich. Innerhalb der Klassen- und Gangbereiche soll ein pflegeleichter, unifarbener Kautschuk verlegt werden. 

Technische Gebäudeausrüstung

Energie- und Lebenszykluskonzept
Das Energie- und Lebenszykluskonzept greift den Wunsch des Auslobers nach möglichst geringen Lebenszykluskosten bei möglichst hoher Nachhaltigkeit auf. Weil die Lebenszykluskosten wesentlich durch die Betriebs- und Verbrauchskosten während der Nutzung beeinflusst werden, kommt der Minimierung der Energiebedarfswerte eine besondere Bedeutung zu. 
Aufgrund der wesentlich längeren Lebensdauer und der geringeren Betriebskosten sind Investitionen in die Gebäudehülle in der Regel stets wirtschaftlicher als Investitionen in die Gebäudetechnik. Eine optimiertes Energie- und Lebenszykluskonzept stellt deshalb das Gebäude bzw. die lebenszyklusoptimierte Fassaden- und Raumplanung in den Vordergrund. Die Planung der Fassaden und die Anordnung der Räume innerhalb des Gebäudes sind auch im Hinblick auf das klimaangepasste Bauen von entscheidender Bedeutung. Die tageslichtoptimierte Fassadenplanung reduziert den anlagentechnischen Aufwand für die Einhaltung des sommerlichen Wärmeschutzes und für das erforderliche Kunstlicht. 

In der Energieversorgung wird eine maximale Einbindung regenerativer Energien angestrebt. Hierzu erfolgt einerseits der Einbau einer PV-Anlage, andererseits die Erschließung von Geothermie – nach Möglichkeit Grundwasser, sollte dies nicht vorhanden sein, mittels Erdsonden. Das Temperaturniveau des Erdreiches / Grundwassers wird im Sommer direkt über einen Wärmetauscher als passive Kühlung eingesetzt, im Winter wird der erzeugte Strom zum Betrieb der Wärmepumpe genutzt und die Heiztemperatur auf einem niedrigen Temperaturniveau entsprechend der Flächenheizung generiert.
Konkret: Die Wärmeversorgung soll unter Nutzung von Kraft-Wärme-Kopplung und mit erneuerbaren Energien erfolgen. Die Potenziale zur Stromeigenerzeugung mittels Photovoltaik auf dem Dach werden ausgeschöpft. Der Bezug von Strom aus dem öffentlichen Netz soll als Ökostrom erfolgen. Die Versorgung mit Warmwasser ist im Schulgebäude unter Berücksichtigung der Sparsamkeit und Wirtschaftlichkeit zu prüfen. Grundsätzlich ist keine Warmwasserbereitstellung in den WC-Anlagen geplant. Die Bereitstellung von Warmwasser für die Mensa wird vorgesehen. Dafür wird ein System ausgewählt, welches das geringste Treibhauspotenzial verursacht. Entsprechend der Anordnung im Gebäude und der Nutzungshäufigkeit der Zapfstellen sowie des Temperaturniveaus des Wärmeerzeugers wird geprüft, ob die Anforderung durch eine zentrale oder eine dezentrale Erzeugung besser erfüllt wird. Analog zum Heizen werden für die Kälteversorgung erneuerbare Energiequellen verwendet. Dafür eignet sich die Geothermie und Solarthermie. Für die Kälteübergabe in Räumen ohne mechanische Lüftung oder geringer Belegungsdichte werden vorrangig wassergeführte Kühlsysteme verwendet. In Räumen mit einer raumlufttechnischen Anlage und hoher Luftwechselrate erfolgt die Kühlung zusätzlich oder ausschließlich über den Luftvolumenstrom. Lüftungsanlagen erreichen mindestens die Energieeffizienzklasse A. Zur Reduzierung des Strombedarfes wird die Energieeffizienzklasse A+ angestrebt. Im Winter kann die relative Raumluftfeuchte an wenigen Tagen des Jahres durch das Lüften unter 35 % sinken. Bei einer Fensterlüftung kann der Nutzer durch die Lüftungshäufigkeit und -dauer etwas Einfluss auf die sich im Innenraum einstellende relative Luftfeuchte nehmen.

Die generelle Zielstellung besteht in der Reduzierung des Energiebedarfs durch

• passive Maßnahmen, welche grundsätzlich ohne anlagentechnische Maßnahmen zur Senkung der Energiebedarfe und - verluste beitragen,
• Senkung der Energieverluste durch den Einsatz von Lüftungsanlagen mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung sowie
• Einsatz regenerativer Energieversorgung aus Fotovoltaik sowie Geothermie
• Damit werden die Zielstellungen der BNB-Zielvereinbarung mit wirtschaftlichen Lösungen erreicht.

Beleuchtung
Die Planung der Fassaden und die Anordnung der Räume innerhalb des Gebäudes sind auch im Hinblick auf das klimaangepasste Bauen von entscheidender Bedeutung. Die tageslichtoptimierte Fassadenplanung reduziert den anlagentechnischen Aufwand für die Einhaltung des sommerlichen Wärmeschutzes und für das erforderliche Kunstlicht. Die Kubatur ermöglicht die natürliche Belichtung aller Unterrichts und Aufenthaltsräume. Für die Beleuchtung werden ausschließlich LED-Lampen verwendet. Die Beleuchtung weist einen direkten und indirekten Anteil aus. Die Steuerung der Leuchten verfügt mindestens über einen Präsenzsensor und einen Tageslichtsensor. Der Strombedarf für die Aufzüge ist nicht Bestandteil der Energiebedarfsberechnung gemäß GEG und muss zusätzlich berücksichtigt werden. Es werden energieeffiziente Aufzüge, d. h. Treibscheibenaufzüge ohne Maschinenraum mit rückspeisefähigem und getriebelosem VVVF-Antrieb geplant.

Raumlufttechnik
Die Erfüllung der BNB-Kriterien ist in gering besetzten Räumen mit hohem spezifischem Raumvolumen mit Fensterlüftung und einem geeigneten Lüftungskonzept möglich. Diese Räume erhalten daher keine mechanische Lüftung. In allen Unterrichts- und Besprechungsräumen allerdings ist dies nicht ausreichend, die Zielparameter einzuhalten. Sie werden damit wie folgt mit zentraler mechanischer Lüftung ausgestattet: Alle Unterrichts- und Besprechungsräume erhalten eine Zuluftversorgung. Der maximale Luftvolumenstrom wird derart ausgelegt, dass für einen Zeitraum von min. 45 Minuten der CO₂-Grenzwert von 1.000 ppm eingehalten werden kann. Zusätzlich ist eine vollwertige Fensterlüftung möglich, so dass auch das mögliche Kriterium des Nutzereingriffs jederzeit erfüllt wird. Im Sommer kann die Lüftungsanlage abgeschaltet werden für alle Räume mit Außenfenstern. Auch eine Nachtlüftung zum sommerlichen Wärmeschutz wird mit den Anlagen möglich. Die Abluft strömt aus den Unterrichtsräumen in alle öffentlich genutzten Bereiche über (WC, Flure etc.) und wird dort erst über einen Abluftanlage abgeführt. Es handelt sich somit um ein Hybrid-Lüftungskonzept mit Luftüberströmung und -mehrfachnutzung. Das Kriterium 3.1.3 der BNB-Zielvereinbarung kann damit erfüllt werden.

Im RLT-Zentralgerät befindet sich die Wärmerückgewinnung. Geplant wird hier mit einem Wärmerad, das auch den Austausch von Feuchtigkeit ermöglicht und dadurch einer übermäßigen Trocknung der Außenluft entgegenwirkt. Zur Senkung der Verbrauchskosten der Lüftungsanlage wird für die Regelung der Luftmenge eine CO₂-Regelung in den Klassen- und Kursräume geplant. Durch die CO₂-Regelung wird die Luftmenge fortlaufend der Belegung angepasst. Werden Räume nicht genutzt, so wird der Luftvolumenstrom bis auf einen unteren Grenzwert reduziert. Der untere Grenzwert ergibt sich aus dem Minimum des erforderlichen Luftvolumenstromes, der für die Aufrechterhaltung des Überströmprinzips notwendig ist. Die Lüftung für die Mensa bzw. den Mehrzweckraum – nach Versammlungsstättenverordnung erforderlich – wird aus demselben Lüftungsgerät sichergestellt. Aufgrund der regelbaren Volumenströme steht der erforderliche Volumenstrom zur Verfügung, da sich die Schüler ja während der Nutzung dieser Räume eben gerade nicht in den Unterrichtsbereichen aufhalten. Mit dieser Lösung kann eine weitere Lüftungsanlage vermieden werden.
In der Sporthalle wird die Zuluft aus einem im Erdgeschoss aufgestellten Lüftungsgerät in die Halle eingebracht. Zu den Umkleide- und Sanitärbereichen strömt die Luft aus der Halle über und wird dort nach Durchströmen der Räume wieder abgesaugt. So werden Feuchtigkeit aus der Raumluft und Gerüche zuverlässig abgeführt.

Insgesamt werden die folgenden RLT-Anlagen vorgesehen:
RLT 01: Küche
RLT 02: Mensa/ Mehrzweckraum /Unterrichtsbereich
RLT 03: Sporthalle

Gebäudeautomation
Alle Gewerke sind in die Gebäudeautomation integriert. Störungen werden weitergeleitet, Betriebszustände an zentraler Stelle angezeigt. Die Kommunikation erfolgt über offene BUS-Systeme. Auch ein Monitoring der Anlagen und Verbräuche kann mittels Gebäudeautomation erfolgen.

Umsetzung der BNB-Vorgaben
Der konzeptionelle Ansatz von Nutzungsflexibilität und die Kompaktheit des Bauvolumens, unter Verwendung nachhaltiger Materialien mit niedrigen Unterhaltskosten und dauerhafter gut alternder Schönheit, bilden den Nachhaltigkeitsgedanken des Entwurfes.
Das Nachhaltigkeitskonzept basiert auf dem konzeptionellen Ansatz des BNB-Systems für den Neubau von Schulgebäuden, wobei der Schwerpunkt auf folgende Kriterien liegt: 

1. Anpassungsfähigkeit, Flexibilität, Bedienungs- und Instandhaltungsfreundlichkeit der TGA 
   Die Anpassungsfähigkeit, die Flexibilität sowie die Reinigungs- und Instandhaltungsfreundlichkeit der TGA werden im geplanten Grundriss durch die in den Clustern angeordneten Technikzentralen erreicht. Im Rahmen notwendiger Anpassungen an eine geänderte Gebäudenutzung können in den Schächten schnell neue bzw. geänderte Medienleitungen verlegt werden. Ergänzt wird das Konzept der Anpassungsfähigkeit durch die geplante Raumhöhe in den jeweiligen Geschossen. Die geplanten Raumhöhen gestatten eine Anpassung der TGA an eine geänderte Raumnutzung. 
2. Einflussmöglichkeiten durch den Nutzer 
   Der Nutzer kann und soll vor Ort in den Nutzungseinheiten sämtliche Einstellungen vornehmen, die ihm ein optimales Arbeiten ermöglichen. Für die einzelnen Räume sind Einzelraumregelungen vorgesehen, so dass der Nutzer die technischen Anlagen seinen persönlichen Bedürfnissen anpassen kann. Sofern er selbst keine Einstellungen vornimmt, regelt sich das System auf die definierten Regelparameter ein. Durch den Nutzer können z.B. die CO₂- Regelung oder die tageslichtabhängige Beleuchtungsregelung verändert und somit seinen Bedürfnissen angepasst werden. In nicht genutzten Räumen sorgt die automatisierte Raumregelung für die Optimierung der Parameter. 
3. Umbau- und Recyclingfähigkeit 
   Um möglichst schnell und kostengünstig auf Nutzungsänderungen oder -anpassungen reagieren zu können ist es erforderlich, die technischen Anlagen nicht in der Baukonstruktion, z. B. als Betonkernaktivierung, anzuordnen. In Unterhangdecken oder in Trockenbauwänden angeordnete Ver- und Entsorgungsleitungen können schnell und kostengünstig umgebaut werden. Eine solche Installationsführung wird deshalb für den Neubau des Schulgebäudes vorgesehen. Durch einen weitgehenden Verzicht auf Verbundstoffe, z. B. Dämmung mit Alugrobkornmantel, wird die Flexibilität der TGA unterstützt und der Rückbau im Rahmen eines Abbruchs erleichtert.