Schubart Gymnasium, Aalen

Die Null-Energie-Schule

Gut ein Drittel der kommunalen Gebäudeflächen in Deutschland entfällt auf Schulen. Entsprechend umfangreich sind die Ausgaben für deren Unterhalt. Der neue Fachklassentrakt des Schubart Gymnasiums für Biologie und Chemie ist deshalb die 1. Null-Energie Schule im Ostalbkreis. Mit wenig Technik, aber hohem visuellen und thermischen Komfort. Denn Raumklima und Lichtverhältnisse haben einen nachweisbaren Einfluss auf den Bildungserfolg.

In Kooperation mit Transsolar Energietechnik entwickelte Liebel/Architekten ein Null-Energie Gebäude, das den denkmalgeschützten Bonatz-Bau respektiert, Sichtachsen frei

lässt und mit Aufnahme der vorhandenen Raumgeometrien ein Schul-Ensemble entstehen lässt.

Um einen Null-Energie-Standard zu erreichen sind verschiedene Maßnahmen notwendig: Eine ressourceneffiziente und kompakte Bauweise steigert die energetische Qualität des Gebäudes und reduziert den Energieverbrauch. Der technische Aufwand wird durch ein integrales Klimakonzept, das die natürlichen, passiven Prinzipien wie Licht, Thermik und Erdwärme maximal ausnutzt minimiert und die Betriebskosten für die Hauptenergieverbraucher Kunstlicht und Lüftung reduziert.

Energiegewinnung durch Photovoltaik
Ein Schulgebäude bietet sich für die Gewinnung und direkte Nutzung von durch Photovoltaik erzeugtem Strom an, da Energiegewinnung und Verbrauch (im Gegensatz zu Wohngebäuden) zu gleichen Zeiten statt findet und somit eine (unwirtschaftliche) Einspeisung ins Netz nicht erforderlich ist. Schöner Nebeneffekt: Stromspitzen könnten auch in den Bestandsgebäuden genutzt werden.

Thermischer Komfort durch energetisches Lüftungskonzept
In luftdichten, modernen Räumen kann die CO2 Konzentration schnell ansteigen. Müdigkeit und Leistungsabfall machen sich bemerkbar und das Ansteckungsrisiko durch Keime ist erhöht.

Mit reiner Stoßlüftung zu Pausenzeiten kann der CO2-Gehalt nicht entsprechend reduziert werden. Eine zusätzliche, unterstützende Frischluftversorgung (hybride Lüftung) während des Unterrichts ist notwendig. Zumal während der Unterrichtszeit die Lärmbelästigung von der angrenzenden Straße zu hoch ist, um die Fenster geöffnet zu lassen. Ein Erdkanal-Konzept stellt die Frischluftversorgung auf sehr energiesparende Weise sicher und funktioniert überwiegend nach natürlichen Prämissen. Das Erdreich wird zur passiven Kühlung und Erwärmung der Zuluft über zwei Erdkanäle genutzt. Dadurch wird eine rein passive Kühlung der Zuluft im Sommer zur Komfortverbesserung genutzt. Bei niedrigen Außentemperaturen ist die Luftqualität ohne Zugerscheinungen gesichert.  


Visueller Komfort durch das Sheddach
Untersuchungen mit verschiedenen Dachformen haben gezeigt, dass mit der nordorientierten Sheddach-Variante die Tageslichtausbeute beim neuen Fachklassentrakt am höchsten ist. Dabei ist die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung wichtig, da schlecht verteilte Einzellichtflächen den Raum nur ungenügend
ausleuchten und zu starken Kontrasten und Blendung führen. Die nach DIN geforderte Beleuchtungsstärke für Ausbildungsstätten ist 300 Lux, dies entspricht einem Tageslichtquotient (Maß für die Tageslichtversorgung in Innenräumen) von 3%. Im Neubau wird mit dem Sheddach ein TQ von 5,5% erreicht. Die Kosten für Kunstlicht werden dadurch erheblich reduziert.

Hohe Gebäudeakzeptanz – mehr Leistungsfähigkeit
Visueller Komfort und thermische Behaglichkeit sind ausschlaggebend für die Zufriedenheit am schulischen Arbeitsplatz und bilden die Grundlage für ein effizientes und leistungsförderndes Arbeiten. Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass z.B. natürliches Tageslicht die Leistungsfähigkeit und Arbeitsproduktivität steigert während Kunstlicht schnellere Ermüdung und Konzentrationsverlust zur Folge hat.

Wettbewerb Null-Energie
1. Preis Schule