Projektübersicht

Das Vorhaben umfasst den Neubau einer 3-zügigen Grundschule mit integrierter 3-fach-Sporthalle. Das Grundstück befindet sich in der Stadt Hohen Neuendorf am nördlichen Stadtrand Berlins.
Der Neubau soll optimale bauliche Voraussetzungen für ein zukunftsfähiges Lern- und Lehrumfeld schaffen, flexibel unterschiedlichen pädagogischen Konzepten gerecht werden und somit Raum für die ualitätsentwicklung an Schulen geben. Dies wird vor allem durch differenzierte, teilbare und flexibel nutzbare Räume erreicht – als Gegenentwurf zum klassischen Frontalunterricht.

 

Gebäudetyp / Baujahr

Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie: EnOB - Programm "EnEff:Schule"

Gegenstand des Vorhabens ist die Planung, Errichtung sowie der Betrieb einer neuen, dreizügigen Grundschule mit einer 3-fach Sporthalle. Das Ziel des Projektes ist es, durch einen integralen Planungsprozess architektonische Qualitäten zu schaffen, die aus der Integration der Nutzungsanforderungen, der energetischen Anforderungen, der Komfortanforderungen und den entwurflich-konstruktiven Rahmenbedingungen erwachsen. Gleichzeitig soll bei minimierten Investitions- und Betriebskosten ein maximaler Nutzungskomfort erreicht werden.
Der dem Projekt zugrunde liegende Ansatz beruht auf der Optimierung der baulich-architektonischen Bedingungen des Schulgebäudes, um eine "schlanke", d. h. einfache, leicht regelbare und wartungsarme Gebäudetechnik realisieren zu können.

Das Grundstück befindet sich nördlich der Goethestraße im Ortsteil Niederheide der Stadt Hohen Neuendorf. Es grenzt westlich an ein ausgedehntes Sportplatzgelände. Die Schule ist als 2-geschossiges Gebäude konzipiert und öffnet sich kammartig über zwei längliche Höfe zum Freibereich / Schulhof. Der Haupteingang befindet sich an der Goethestraße und führt unmittelbar in die zentrale Halle der Schule. Ein weiterer Eingang befindet sich im Bereich der Sporthalle. Dieser ermöglicht eine von der Schule unabhängige Nutzung der Halle (z.B. für den Vereinsport). Schule und Sporthalle bilden einen gemeinsamen Gebäudekomplex.

Die Die Gliederung des Baukörpers folgt der funktionalen Struktur der Schule. Die Klassenräume werden in drei Gebäudeflügeln entsprechend der Jahrgänge angeordnet.
Das Rückgrat der Schule wird durch eine zentrale, langgestreckte, Licht durchflutete Halle gebildet. Der Haupteingang befindet sich am südlichen Ende der Halle, der Zugang zur Sporthalle am nördlichen Ende. Sämtliche Funktionsbereiche der Schule sind von der Halle aus unmittelbar zu erreichen. Auf der östlichen Seite befinden sich die Bibliothek, die Fachunterrichtsräume und die Aula mit den dazugehörigen Nebenräumen. Gegenüberliegend gehen die Wege zu den drei Unterrichtsflügeln ab. Die Verwaltung ist unmittelbar am Eingang angeordnet, das Lehrerzimmer befindet sich darüber im Obergeschoss. Die Unterrichtsbereiche sind überwiegend einbündig organisiert, so dass eine zweiseitige Tageslichtbeleuchtung ermöglicht wird. Die Klassenräume sind nach Süden ausgerichtet, Flurzonen und Nebenräume befinden sich auf der Nordseite. Die Fassaden der Fachunterrichtsräume orientieren sich nach Osten. Für die jeweiligen Klassen werden überschaubare Bereiche bestehend aus Unterrichtsraum Flex- oder Gruppenraum, Garderobe und WC-Räumen geschaffen. Die entstehenden Lehr- und Nebenräume sollen individuell gestaltbar sein und als Heimatbereich für die jeweilige Klasse dienen. Hierbei können die Schüler ein Gefühl der Verantwortung für Ihren Bereich entwickeln und praktizieren.

Die Aula ist als Mehrzweckraum sowohl für die Essensversorgung (Mensa), als auch für Veranstaltungen konzipiert. Demgemäß erfüllt die Aula die Anforderungen an einen Versammlungsraum gem. Versammlungsstättenverordnung. Darüber hinaus kann die Aula außerhalb der Unterrichtszeiten auch extern genutzt werden. Sie ist über die Erschließungshalle der Schule zu erreichen. Die Küche ist als Ausgabeküche konzipiert.
Die Schülerbücherei ist unmittelbar am Eingang angeordnet, so dass eine Zugänglichkeit auch außerhalb der Unterrichtszeiten hergestellt werden kann. Solange die Schule nicht durchgängig dreizügig genutzt wird, können zahlreiche Räume durch den Hort genutzt werden.

Längsschnitt

Unmittelbar nördlich, angrenzend an den dritten Klassenraumflügel der Schule, schließt die Sporthalle mit Ihren Nebenräumen den Baukörper ab. Die Sporthalle verfügt über einen unabhängig von der Schule nutzbaren Eingangs- und Erschließungsbereich und kann so auch außerhalb des Schulbetriebs genutzt werden. Im Erdgeschoss befinden sich die Sporthalle mit einer Grundfläche von ca. 1.200 m², die Geräteräume und einige Nebenräume. Die Halle ist in drei Hallenteile unterteilbar. Die Auslegung der Halle genügt der Versammlungsstättenverordnung. Im Obergeschoss befinden sich sechs Umkleide- und Sanitäreinheiten.

Ansicht Ost

Ansicht West

Integrierte technische und räumlich-architektonische Konzeption

Aktuelle pädagogische Konzepte gehen davon aus, dass das Lernverhalten von Schülern unmittelbar mit den räumlichen Bedingungen zusammenhängt. Grundschulpädagogische Vorgaben definieren Unterricht längst nicht mehr als den klassischen Frontalunterricht, sondern als einen durch den Lehrer moderierten und angeleiteten selbstständigen Prozess mit individueller Förderung einzelner Schüler oder Gruppen, Binnendifferen­zierung, vielfältigen Unterrichtssituationen, jahrgangsübergreifenden Gruppen und aktiver Beteiligung der Schüler. Projektarbeit, Nutzung unterschiedlicher Medien, verschiedenste Arbeitsformen kennzeichnen den Unterricht.
In der aktuellen Schulbaudebatte wird davon ausgegangen, dass räumliche Konzepte durch Transparenz und Offenheit geprägt sein sollen. Gleichzeitig ist es erforderlich, Bereiche zu schaffen, die es besonders den kleinen Kindern einer Grundschule ermöglichen, Schutz, Zugehörigkeit und Identifikation zu finden. Die daraus resultierende funktionale Flexibilität verlangt nach neuen räumliche Ausformungen, wobei der traditionelle Klassenraum mit Tafelwand, Sitzreihen und Licht von Links dem nicht genügt. Vielmehr sind differenzierte, teilbare und vielfältig nutzbare Räume erforderlich.

Die technische Konzeption ist unmittelbar mit der räumlichen Konfiguration verknüpft. Die Tageslichtbeleuchtung muss unterschiedlichen Unterrichtssituationen gerecht werden. Angestrebt wird eine hohe Tageslichtautonomie, wobei eine hohe Qualität der Beleuchtung (z. B. Blendungsbegrenzung) für unterschiedlichste Unterrichtssituationen gegeben sein muss.

Die Lüftungskonzeption wird aus der flexiblen räumlichen Situation entwickelt. Im Garderoben und WC- Bereich den jeweiligen Heimatbereichen unmittelbar zugeordnet, können hier pädagogisch positive Effekte mit positiven technischen Effekten verbunden werden. So wird die in den WC-Räumen ohnehin benötigte mechanische Lüftung so aufgebaut, dass die Luft ohne großen Mehraufwand dem gesamten Heimatbereich als Frischluft-Grundlüftung zur Verfügung gestellt werden kann.

Neben der mechanischen Grundlüftung, die die ohnehin erforderliche Luftmenge nutzt, ist eine mechanische natürliche Lüftung über deckenhohe Lüftungsflügel vorgesehen. Diese Lüftung erfolgt nach individuellen Erfordernissen in den jeweiligen Heimatbereichen, kann aber auch zentral gesteuert betrieben werden - gemeint ist das motorische Öffnen und Schließen der Fenster.

Die Raumakustik ist neu zu entwickeln, da das klassische Prinzip der Anordnung der Schall absorbierenden Flächen auf den Frontalunterricht ausgerichtet ist. Besondere Bedeutung kommt hier der Kombination von thermisch wirksamen Gebäudemassen und Absorptionsflächen zu, für deren Optimierung im Bauvorhaben eine generische Lösung angestrebt wird.

Energieeffiziente Architektur, äußere Gestalt und Image

Südwest-Ansicht des geplanten Schulgebäudes

 

 

Genau wie im Inneren des Gebäudes die funktionalen, technischen und räumlichen Aspekte zusammengeführt werden, soll dieser integrale Planungsansatz auch von außen erkennbar werden. So folgen die Kubatur und die Gestalt der Gebäudehülle den technischen und funktionalen Erfordernissen. Diese werden sichtbar gemacht, so dass die Gestaltung nicht beliebig, sondern funktional begründet ist.

Die Photovoltaikelemente werden im Wesentlichen auf den Dachflächen integriert, wobei die PV- Elemente mit den Aufbauten für die dezentral angeordneten Lüftungszentralen und die Installationen kombiniert werden und so mit ausschlaggebend sind für die Ausbildung der Gebäudeform.

 

Die Gebäudehülle soll im Passivhausstandard errichtet werden, mit dem Ziel der weitgehenden Vermeidung von Wärmeverlusten. Wichtig sind dafür eine hoch wärmegedämmte Konstruktion mit luftdichter Gebäudehülle (n50 < 0,6/h) und einem ausgewogenen Fassadenverhältnis von transparenten zu nicht-transparenten Flächen, Speichermassen und Akustikelementen.

Geplant ist eine Ausführung in Massivbauweise aus Stahlbeton mit einer Fassade mit Vormauerziegeln. In den Brüstungsbereichen der südorientierten Klassenraumfenster und der ostorientierten Fachraumfenster, sowie zur Minimierung kleinflächiger Wärmebrücken werden u. a. Vakuum-Dämm-Paneele eingesetzt.
Es wird der Einsatz weiterer innovativer Produkte vorgesehen, für welche teilweise jedoch noch keine bauaufsichtlichen Zulassungen vorliegen, so dass entsprechend Prüfungen im Einzelfall vorzunehmen sind.

 

Durch die zeitgleiche Entwicklung von Energie- und Gebäudekonzept, konnte ein hoher Integrationsgrad von architektonischem Entwurf und technischer Gebäudeausrüstung erreicht werden. Durch die starke Verzahnung entsteht ein Gesamtkonzept, das Nutzungsanforderungen und energetische Anforderungen ausgewogen berücksichtigt.
Bei der Erstellung des Energiekonzeptes stand die Nutzung von natürlichen Prozessen und passiven Technologien im Vordergrund, um eine Minimierung der aktiven technischen Komponenten im Sinne des Lean-Building-Konzeptes (Schlanke Gebäudetechnik) zu erreichen. Durch sparsam eingesetzte aktive Systeme werden die Lebenszykluskosten der technischen Anlagen gesenkt und der Energiebedarf des Gebäudes deutlich verringert.
Das Energiekonzept umfasst:

Das Tageslichtkonzept hat eine möglichst hohe Tageslichtautonomie zum Ziel. Gleichzeitig werden die thermischen Belastungen in den Sommermonaten minimiert. Das Konzept berücksichtigt die unterschiedlichen inneren (räumlichen, lichttechnischen und gestalterischen) Anforderungen und reagiert auf die äußeren Bedingungen, indem für die verschiedenen Orientierungen und inneren Anforderungen spezifische Sonnenschutz- und Tageslichtsysteme entwickelt werden. Zum Einsatz kommen verschiedene innovative Materialien wie Nanogel-Verglasungen, mikrostrukturierte Sonnenschutzgläser, lichtlenkende und elektrochrome Verglasungen.
Vakuumvergasungen sollen an geeigneten Stellen der Fassade erprobt werden, sobald sie von der Industrie bereitgestellt werden können.

Aufbau der Klassenraumfassade

Das Beleuchtungskonzept sieht den kombinierten Einsatz von LED-Leuchten und energieeffizienter konventioneller Beleuchtung mit Langfeldleuchtstoffleuchten vor. Zum bedarfsgerechten Schalten und Regeln werden flächendeckend Präsenz- und Lichtsensoren eingesetzt. Dies ermöglicht es, die künstliche Beleuchtung bereichsweise zu schalten und in der Lichtstärke nur soweit nachzuführen, bis die notwendige Beleuchtungsstärke im Aufenthaltsbereich erreicht wird.
Die Hauptnutzungsbereiche – die Klassenräume – erhalten eine raumtiefenabhängige Lichtsteuerung mit parallel zur Fensterfront verlaufenden Leuchtbändern und mehreren über die Raumtiefe verteilten Lichtsensoren. Der über die Raumtiefe abnehmende Tageslichtanteil kann so mit dem geringsten Licht-/Energieeinsatz kompensiert und die Beleuchtungsstärke im gesamten Raum auf gleichem Niveau gehalten werden.
In Verkehrsbereichen werden moderne LED-Leuchten und dimmbare Langfeldleuchtstoffleuchten kombiniert. Die bedarfsgesteuerte Grund- und Orientierungsbeleuchtung erfolgt über LED-Leuchten, die konventionelle Beleuchtung wird zugeschaltet, wenn mit den LED-Leuchten allein das notwendige Beleuchtungsniveau nicht mehr eingehalten werden kann. Durch den kombinierten Einsatz wird das nach derzeitiger Marktlage optimale Kosten-/Nutzen-Verhältnis bei höchster Energieeffizienz erreicht. Für die Sicherheitsbeleuchtung kommen ausschließlich LED-Leuchten zum Einsatz.

Kontrollierte Be- und Entlüftungsanlagen sind eine Grundvoraussetzung für gute Luftqualität in Schulen. Die bei Niedrigenergie- und Passivhäusern praktizierten niedrigen Luftwechsel sind ein Baustein des geringen Energieverbrauchs, führen aber bei Schulbauten dazu, dass lufthygienische Richtwerte deutlich überschritten werden. Aus diesem Grund wird ein hybrider Ansatz aus natürlicher und maschineller Lüftung verfolgt. Beide Lüftungsarten werden abhängig von den Nutzungs- und Außenluftbedingungen verschieden miteinander kombiniert, um ein Höchstmaß an Luftqualität und Gesamtenergieeffizienz zu erreichen.
Maschinelle Lüftung: Das Zusammenfassen von Klassenraum, Flur und Nebenraum zu einem Heimatbereich (s. Raumkonzept) ermöglicht es, die für das WC ohnehin vorhandene maschinelle Abluft mit dem Zuluftsystem so zu kombinieren, dass die eingebrachte Luft mehrfach genutzt wird. Sie strömt als Primärluft in den Hauptnutzungsbereich (Klassenraum) ein, als Sekundärluft in den Verkehrsbereich (Flur) über und wird im Nebenraum (WC) extrahiert. Dadurch wird eine dauerhafte Grunddurchspülung des gesamten Heimatbereiches mit frischer Luft erreicht. Die Lüftungsanlage kann bei Bedarf in eine zweite, hohe Stufe geschaltet werden. Es sind Lüftungsgeräte mit Doppelventilatoren vorgesehen, so dass die Antriebsmotoren in jeder Stufe im Effizienzmaximum arbeiten. Die Lüftungsgeräte sind dezentral angeordnet, um die Lufttransportwege kurz und die Anzahl Druckverlust-erhöhender Einbauteile (Volumenstromregler, Brandschutzklappen etc.) gering zu halten. Die Kanalquerschnitte liegen deutlich über der Norm, um Druckverluste zu verringern.
Natürliche Lüftung mit motorisch gesteuerten Lüftungsflügeln: Es werden raumhohe, schmale Drehflügel mit Wetter- und Einbruchschutz eingesetzt. Die Höhe der Flügel wirkt sich positiv auf das Anströmprofil aus, im oberen Bereich kann warme verbrauchte Luft ab- und um unteren Bereich Frischluft ungehindert einströmen. Die Lüftungsflügel sind damit gut für das Stoßlüften geeignet.
Natürliche Lüftung mit hand-öffenbaren Lüftungsflügeln: Der Nutzer hat jederzeit die Möglichkeit des manuellen Eingriffs, was die Nutzerakzeptanz erhöht.
Mit der Kombination der Lüftungsarten können folgende Ziele erreicht bzw, Anwendungsfälle abgedeckt werden:

Nachhaltige Energieerzeugung

Schema der Energiebereitstellung

 

Es kommen drei Energiesysteme zum Einsatz

 

Das Plus-Energie-Konzept basiert einerseits auf der Minimierung des Energiebedarfs für das Gebäude und die technischen Anlagen und zum Anderen auf der Nutzung lokal verfügbarer, regenerativer Energiequellen zur Bedarfsdeckung (Zero-Emission-Strategy).
Mit der Erzeugung von elektrischer Energie durch das BHKW und die Photovoltaikanlage wird der Primärenergiebedarf der Schule kompensiert und in der Primärenergiebilanz mehr Energie erzeugt, als von der Schule verbraucht wird. Zusätzlich wird CO2-Neutralität erreicht.

 

Ziel der Konzeption ist es, die Bewirtschaftungskosten der Schule für die Kommune langfristig so niedrig wie möglich zu halten. Dabei werden einerseits die Instandhaltungs- und Wartungskosten durch den Einsatz langlebiger, robuster und wartungsarmer Bauteile und Baustoffe minimiert, andererseits werden die Verbrauchskosten für Energie auf ein sehr niedriges Niveau reduziert. Das Plus-Energie-Konzept ermöglicht darüber hinaus, einen wesentlichen Teil der Energiekosten durch den Ertrag aus der Energieerzeugung zu kompensieren. Die Baukosten sind dabei vergleichbar wie bei konventionellen Gebäuden.
Aufteilung der spezifischen Netto-Baukosten je m² Bruttogeschossfläche [2]:
- Baukonstruktion (KG 300), 1.025 €/m²
- Technische Anlagen (KG 400), 317 €/m²

Das Bauvorhaben wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie im Rahmen des Förderschwerpunktes "Energieeffiziente Schulgebäude - EnEff:Schule" finanziell unterstützt.

 

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