Projektübersicht

 

Gebäudetyp / Baujahr

Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie: „Energetische Verbesserung der Bausubstanz“

Landesförderinstitut des Landes Mecklenburg-Vorpommern: Aktionsplan Klimaschutz

 

 

 

Die Heizungsinstallation wurde als wasserführendes Zweirohrsystem ausgelegt. Die Übergabe erfolgt mit Hilfe von Radiatoren und Plattenheizkörpern. Die Warmwassererzeugung erfolgt dabei über Fernwärme und die Speicherung in einem zentralen Warmwasserspeicher.

Für die Lüftung gibt es keine Einrichtung. Der gesamte Schulkomplex einschließlich der WC- Bereiche wird über Fenster belüftet. Durch die einbündige Anlage ist eine Querlüftung nur über die Flure, also nicht während der Unterrichtszeiten, möglich.

In vorhergehenden Baumaßnahmen wurde die Beleuchtungsanlage in den Klassenräumen an die zu dem Zeitpunkt aktuellen Güteanforderungen an Beleuchtungsanlagen angepasst.

 

Aufteilung der spezifischen Verbrauchswerte (gemittelt aus 3-jährigen Verbrauchsdaten), bezogen auf die beheizte Nettogrundfläche des Schulgebäudes (3.422 m²),
Primärenergiefaktor Fernwärmenetz Rostock fp = 0,26 [4].

 

 

Die architektonische Organisation der Gebäudestruktur ist verbesserungswürdig:
Die Erschließungsstruktur ist unübersichtlich. Die Klassenraumgrößen entsprechen nicht mehr den Schulbaurichtlinien. Außerhalb der Klassenräume gibt es kaum Aufenthalts­bereiche, eine Pausenhalle und Mehrzweckraum fehlen und die Außenräume sind schlecht organisiert.

In bauphysikalischer Hinsicht ergeben sich bedingt durch die zum Raumvolumen sehr große Außenfläche (A/V-Verhältnis) hohe Transmissionswärmeverluste im Winter und den Übergangsjahreszeiten, sowie eine starke Aufheizung der Gebäude im Sommer.
Dies wird verstärkt durch die unzureichende Wärmedämmung der Gebäude.
Während der Sommermonate wird die Überhitzung des Hauptgebäudes zudem begünstigt durch die großen Öffnungen nach Süden in der Längsseite.

Auch die Anlagentechnik entspricht nicht dem Stand der Technik:
Die Heiztechnik ist veraltet, eine kontrollierte Lüftung fehlt vollständig. Für den notwendigen Luftaustausch müssen ständig die Fenster geöffnet werden, wodurch sich ein Widerspruch zwischen dem gewünschten Mindestluftwechsel und einem behaglichen Raumklima ergibt. Es entsteht ein hoher Lüftungswärmeverlust und die Luftfeuchtigkeit sinkt während der Heizperiode auf einen niedrigen Wert.

Die Klassenzimmer auf der Südseite werden nur einseitig über Süden mit Tageslicht versorgt und verfügen über keinen ausreichenden Sonnen- und Blendschutz.

All diese Mängel resultieren in einem unbehaglichen Raumklima, wodurch die Aufnahme- und Konzentrationsfähigkeit der Schüler erheblich beeinträchtigt wird. Zusätzlich existiert eine erhöhte Lärmbelästigung durch die nahe Umgehungsstrasse.

 

 

Architektur

Im Zuge der Sanierung sollen die beiden Schulen auf den Standort in der Mathias-Thesen-Straße zusammengelegt werden. Der Standort befindet sich am Rand der Wohnbebauung in direkter Nähe zu Schrebergärten und ist von der neuen Westumgehung der Hansestadt Rostock aus gut sichtbar.

Ein wesentlicher Bestandteil des architektonischen Konzepts ist die Erhöhung der Kompaktheit des Baukörpers, um eine sinnvolle Zuordnung der Funktionen bei verringertem Verkehrsflächenanteil zu erreichen. Dadurch kann gleichzeitig für den Nutzer eine klare und einfache Orientierung innerhalb des Gebäudes ermöglicht werden.

Grundkonzept der Nutzungserweiterung

 

Eine Vorraussetzung zum Erreichen des Plusenergiestandards ist die signifikante Verbesserung der Dämmeigenschaften der Gebäudehülle.

Außenwände des Bestandgebäudes, die nicht an die Pufferzonen angrenzen, erhalten eine vollständige Außendämmung mit Holzverkleidung. Für die Fenster der Süd- und Ostseite werden Kastenfenster entwickelt. Die bestehende Satteldachkonstruktion wird zum Flachdach zurückgebaut und entsprechend abgedichtet und gedämmt, die Bodenplatte wird mit Vakuumdämmpaneelen gedämmt.
Als Überdachung der unbeheizten Zwischenklimazone wird eine Holzkonstruktion mit transparenter Eindeckung aus Glas und Folienkissen aus Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) eingebracht. Im Sinne des energetischen Gesamtvorhabens wird auf eine Bodenplatte aus Stahlbeton verzichtet. Hier erfolgt der Bodenaufbau aus wärmespeichernden Materialien aus Pflastersteindecken sowie Kies-, Trag- und Frostschutzschichten.
Die an die Pufferzone anschließenden neuen Bauteile bestehen aus einer Scheibenkonstruktion aus Kalksandsteinmauerwerk und Stahlbetondecken, die Dachkonstruktion und Innenwände werden in Leichtbauweise ausgeführt. Zur Dämmung der Bodenplatte wird PS-Hartschaum verwendet.
Es kommen Holz-Aluminium-Fensterelemente zum Einsatz.

 

Neben der Verbesserung der Gebäudehülle ist auch der Einsatz moderner Gebäudetechnik erforderlich.

Wegen des günstigen Primärenergiefaktors für Fernwärme in Rostock bleibt die Fernwärme als Grundversorgung im Konzept erhalten. Die Heizung wird entsprechend dem nach der Sanierung geringeren Energiebedarf neu gestaltet. Eine Niedertemperaturheizung wird zur thermischen Bauteilaktivierung in die Decken des Neubaus integriert und die Verteilung in den Pufferraum miteinbezogen.

Eine Zuluftanlage mit einer dezentralen Versorgung jedes einzelnen Klassenzimmers sowie eine zentrale Abluftführung in der Zwischenklimazone („Schulstraße“) werden für die Lüftung vorgesehen. Die durch die Lüftung abgeführte Wärme wird über Rotationswärmetauscher zur Erwärmung der Klimazone und zur Vorwärmung der zugeführten Außenluft genutzt. Durch diese Erhöhung der Zulufttemperatur der dezentralen Lüftungsgeräte können Transmissions- und Lüftungswärmeverluste gesenkt werden.

Im Sinne eines verbesserten Tageslichteintrags in die Klassenzimmer werden auf der Südfassade Sonnenschutz und Lichtlenksysteme vorgesehen und teilweise Oberlichter zur Schulstraße geplant, um eine zweiseitige natürliche Belichtung zu ermöglichen. Das Atrium erhält bewegliche Lichtschaufeln und holografisch-optische Elemente. Der Bedarf an künstlicher Beleuchtung kann so um ca. 10 % verringert werden. Wird Kunstlicht benötigt, wird über Sensoren sichergestellt, dass das Licht ausgeschaltet wird, wenn die Räume nicht genutzt werden bzw. ausreichend Tageslicht zur Verfügung steht.

Die Orientierung des Hauptgebäudes nach Süden liefert optimale Voraussetzungen zur Sonnenenergienutzung. Deshalb werden auf der Südseite und dem Dach Photovoltaik- und Solarthermie-Kollektorflächen zur aktiven Solarnutzung geplant.

Aus diesem Plusenergie-Konzept resultieren Energieüberschüsse, die in das Netz der Elektroversorger eingespeist werden. Die Speicherung im Netz ist im Vergleich zu allen anderen Alternativen die günstigere und in erschlossenen Bereichen auch in Zukunft die naheliegendste Möglichkeit der Verwertung der Energieüberschüsse. Daher werden keine Anlagen zur Speicherung der elektrischen Energie vorgesehen.

 

Vergleich: Energiebedarf und Deckung

Im Fall der Schule Reutershagen wird der Primärenergiebedarf durch eine Kombination von Photovoltaik / Solarthermie und einer Windanlage gedeckt. Neben diesen Technologien soll auch der Einsatz einer ORC- Anlage in das Versorgungskonzept integriert werden.

Aufteilung der spezifischen Verbrauchswerte (gemittelt aus 3-jährigen Verbrauchsdaten), bezogen auf die beheizte Nettogrundfläche eines Schulgebäudes (1.659 m² vorher; 4.008 m² nachher),
Primärenergiefaktor Fernwärmenetz Rostock fp = 0,26 [4].

Der berechnete Bedarf an Heizwärme wird durch Bezug von Fernwärme sichergestellt. Der gleiche Betrag an Primärenergie wird über Photovoltaik-Flächen produziert und in das Stromnetz eingespeist. Der Strombedarf wird durch Windenergie, Photovoltaik und ORC zur Verfügung gestellt. Die zum Betrieb der ORC benötigte Fernwärme wird abermals über Photovoltaik dem Netz zurückgegeben.

 

Mit der Zusammenlegung der Schulen und der weitestgehenden Erhaltung der vorhandenen Bausubstanz wird die Möglichkeit der Doppelnutzung gegeben und Flächen und Ressourcen gespart.

 

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