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Aktives Gebäude statt Passivhaus

Klimapositiver
Fachklassentrakt

Aktives Gebäude statt Passivhaus

Klimapositiver
Fachklassentrakt

Bauen mit
Umwelt-
energie

Ein hoher Prozentsatz der städtischen Gebäudeflächen entfällt auf Schulen, deren laufender Betrieb viele Ressourcen verbraucht. Der klimapositive Fachklassentrakt wurde bereits 2019 fertiggestellt. Er ist ein - vielfach ausgezeichnetes - und im Alltag bereits bewährtes Beispiel dafür, wie die Transformation im Bauwesen gestaltet werden kann.

Architektonisches Konzept

Das 1912 von Prof. Bonatz entworfene Schubart-Gymnasium steht unter Denkmalschutz. Ein altes Nebengebäude soll durch einen Fachklassentrakt für Chemie und Biologie ersetzt werden. Der Neubau gräbt sich aus Respekt vorm Altbau in den Boden ein, um den Blick auf die denkmalgeschützte Schule nicht zu verstellen.
Das für das Grundstück maßgeschneiderte, energiesparende Gebäudedesign steigert mit seiner ressourceneffizienten und kompakten Bauweise die energetische Qualität des Gebäudes und reduziert damit den Energieverbrauch.

Durch die Aufnahme der vorhandenen Raumgeometrien entsteht aus den verschiedenen Gebäudekomplexen ein gemeinsames Schul-Ensemble.

Der durch die Aufnahme der vorhandenen Raumachsen neu geschaffene Campus wird außerhalb der Schulzeiten intensiv als Quartiersplatz genutzt.

Aktives Gebäude
statt
Passivhaus

Der neue Fachtrakt für Biologie und Chemie ist ein klimapositives Plusenergie-Gebäude. Das heißt, das Gebäude erzeugt - lokal und regenerativ - mehr Energie als verbraucht wird. Die Bilanz umfasst sowohl den Gebäudebetrieb für Heizen, Lüften und Beleuchten, als auch die Energiemengen für den verbrauchten Nutzerstrom.

Optimale Tageslichtausbeute

Untersuchungen mit verschiedenen Dachformen haben während der Planungsphase gezeigt, dass bei der nordorientierten Sheddach-Variante die Tageslichtausbeute am höchsten ist. Durch die Oberlichter wird der Tageslichtquotient erhöht , es gelangt  ca. 50 % mehr Tageslicht in die Räume, wodurch ca. 50 % des Kunstlichts eingespart wird.

Natürliches Lüftungskonzept

Das hybride Lüftungssystem aus einer sogenannten Schublüftung in Kombination mit Fensterlüftung garantiert eine gute Luftqualität. Die Grundlüftung der Klassenzimmer und des Gebäudes erfolgt über einen 45m langen Erdkanal. Die mechanische Zuluft durchströmt den Kanal, der rein passiv wirkt und die Frischluft im Sommer vorkühlt bzw. in der kalten Jahreszeit vorwärmt.  Auch bei niedrigen Außentemperaturen stellt dies die Luftqualität ohne Zugerscheinungen sicher.

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Dieses Schulgebäude ist von hoher architektonischer Qualität und ein Vorzeigeprojekt im Nachhaltigen Bauen. In einem überzeugenden Gesamtkonzept nutzt es nicht nur vorhandene Umweltenergien wie Sonne, Thermik und Erdwärme maximal aus, sondern verfolgt auch eine energieeffiziente Formensprache und ein Materialkonzept, welches mit wenigen, schadstoffarmen, wieder trennbaren Materialien auskommt.

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Bundespreis Ecodesign, Würdigung von Jury-Mitglied Prof. Dr. Claudia Perren

Bundespreis Bauen & Umwelt - Projektwürdigung per Video

Low
Tech


Der Fachklassentrakt ist ein bewusster Gegenentwurf zur anhaltenden Technisierung bei Gebäuden. Er nutzt als aktives Haus die kostenneutralen Umweltenergien für den nachhaltigen Gebäudebetrieb so effektiv, dass keine wartungs- und kostenintensive Technik für Heizung und Klimaanlage oder Lüftung benötigt wird.

24. Juli 2019

Temperatur
Außen: fast 40 °C
Innen: 24-25 °C

Keine Klimaanlage.

Holz-
Hybrid
bau

Durch thermische Simulationen aufgrund der Wetterdaten des DWD wurden längere Hitzeperioden simuliert und deren Auswirkungen auf die Erwärmung des Gebäudes berücksichtigt. Ursprünglich größtenteils als Holzbau geplant, wurde daraufhin ein STB-Holz-Hybridbau realisiert. Die Betonwände speichern im Sommer die nächtliche Kühle, die durch öffenbare Lüftungselemente ins Gebäude gelangt. Das sorgt tagsüber für ein angenehmes Raumklima.

Auf der Südseite des Gebäudes wurde eine ca. 50 Jahre alte Baumreihe erhalten und in die Gebäude-und Klimakonzeption mit einbezogen. Im Sommer verhindern die Bäume den Wärmeeintrag ins Haus, im Winter ermöglichen sie ihn.

High
Comfort

"High Comfort“ war ein Schwerpunkt bei diesem Projekt, denn ein hoher natürlicher visueller und thermischer Komfort bilden die Basis für ein effizientes und leistungsförderndes Arbeiten. Beide haben einen nachweisbaren Einfluss auf den Bildungserfolg.

1+1=1

Bereits beim Wettbewerbsbeitrag war unser Entwurfsziel ein Null-Energiegebäude. Der Energieverbrauch der Schule sollte sich trotz eines zusätzlichen Schulgebäudes nicht erhöhen. Da sich Energiekonzepte und Architekturkonzepte gegenseitig bedingen, haben wir  deshalb von Angang an die Klima-Ingenieure von Transsolar in die Konzeption mit eingebunden.

Bereits im Planungsprozess wurde eine Ökobilanzrechnung als Optimierungswerkzeug erstellt. Die dabei errechneten Simulationswerte bezügl. des Null-Energie-Standards übertreffen jedoch im tatsächlichen Betrieb die Erwartungen: Das Gebäude hat aufgrund des Zusammenspiels aller Komponenten (Architektur- und Klimakonzept, Materialwahl, Gebäudeausrichtung etc) nach einem Jahr im Betrieb einen klimapositiven Plusenergie-Standard erreicht.

Internes Netz

Der Fachtrakt wird über ein internes Netz vom Hauptgebäude aus beheizt, dessen Heizung den geringen Wärmebedarf des Neubaus abdeckt. Im Austausch wird die überschüssige Energie der Photovoltaik-Anlage dem Altbau und der Mensa zur Verfügung gestellt.

Klimapositiver Fachklassentrakt

  1. Wettbewerb
    1. Preis
  2. Standort
    Aalen
  3. Fertigstellung
    2019
  4. Bauherrschaft
    Stadt Aalen
  5. BRI
    1287,5 m2
  6. NGF
    1100 m2

L/A Team

  • Steffen Kainzbauer, Valentin Schmied
  • Wettbewerb: Helen Deli, Valentin Schmied

Fotografie

  • Valentin Schmied

Presse/Veröffentlichungen

  • Ausgezeichnetes Gymnasium
    SCHULBAU-Magazin 3-21/ von Holger Kotzan
  • Auszeichnungen für Gymnasium in Hybridbauweise
    beton.org
  • G:sichtet 7 - In Hülle und Fülle: Baukunst für Mensch und Natur
    Gazzanis Kunstbuchreihe / von Jeanette Jäger und Fotograf Frank Paul Kistner
  • Klimagerechtes Bauen - Schubart Gymnasium, Aalen
    DBZ 09/2020 / Artikel von Inga Schaefer
  • Null-Energie-Schule mit minimalem Technikeinsatz
    Baunetz_Wissen_Gebäudetechnik
  • Null-Energie-Schulgebäude
    Green Building Magazin #94/19 / von Heike Blödorn
  • Nullenergie-Schule: Aktives Gebäude statt Passivhaus
    EnEV Baupraxis 03/2020
  • Schulen – Bauten für die Allgemeinbildung
    ff publishers / von Chris van Uffelen
  • Sustainable Buildings. Environmental Awareness in Architecture
    Braun Publishing

Fachplanende

  • Energieplanung
    Transsolar Energietechnik, München
  • Geologie
    Geotechnik, Aalen
  • Vermessung
    Stadtmessungsamt, Aalen
  • Statik
    IB Ohligschläger und Ribarek, Aalen
  • Prüfstatik
    IB für Tragwerksplanung Hottmann, Schwäbisch Gmünd
  • Bauphysik
    IB Weidlich, Aalen
  • Elektro
    PBS Ingenieurgesellschaft mbH, Aalen
  • HLS
    Jelli & Burkhard GmbH, Giengen an der Brenz
  • Bauteile für Luft und Klima
    Wildeboer Bauteile GmbH, Laupheim
  • Brandschutz
    Stadt Aalen