Stickiges Klassenzimmer ade

Grund- und Mittelschule Dorfen setzt auf natürliche Lüftung

Bei der Sanierung und Modernisierung von Schulen ist das Raumklima ein großes Thema. Oftmals muss dafür nicht nur eine nachhaltige, sondern auch eine kostengünstige Lösung gefunden werden. Mechanische Lüftungsanlagen sind hier meist keine ideale Option. Im Rahmen der Generalsanierung der Grund- und Mittelschule in Dorfen entschied man sich daher für eine natürliche Lüftung als Einzelraumregelung und Nachtauskühlung. Das System NV Advance von WindowMaster sorgt für eine gesunde Raumluft in der Schule und verbessert damit die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit der Schülerinnen und Schüler.

Täglich besuchen rund 500 Kinder und Jugendliche die Grund- und Mittelschule in Dorfen im oberbayerischen Landkreis Erding. Der Campus bietet hervorragende Lern- und Arbeitsbedingungen in einem modernen und einladenden architektonischen Umfeld. Zu verdanken ist dies einer umfassenden Generalsanierung, die im Jahr 2014 von der Stadt Dorfen in die Wege geleitet wurde. Bei dem mittlerweile 40 Jahre alten Schulbau erfüllten sowohl die Gebäudehülle als auch das Innere der Gebäude nicht mehr die heutigen baulichen und energetischen Standards. Die Sanierung wurde innerhalb von drei Jahren und – im laufenden Schulbetrieb -durchgeführt. Im ersten Bauabschnitt erfolgten die Arbeiten in den Innenräumen der Grundschule inklusive der Aula und der Neubau einer Mensa und Cateringküche. Der zweite Bauabschnitt umfasste die Sanierung der gesamten Mittelschule sowie der Turnhalle. Das architektonische Konzept für die Sanierung und den Neubau entwickelte die COPLAN AG aus München. Es wurde 2016 mit dem Fassadenpreis des Landkreises Erding ausgezeichnet.

Ziel der Generalsanierung war es, die Lern- und Arbeitsbedingungen für Schüler wie auch Lehrer maßgeblich zu verbessern. Dabei fanden neben baulichen auch raumklimatische und lüftungstechnische Aspekte Berücksichtigung. In Dorfen fiel die Wahl auf ein modernes System zur natürlichen Lüftung, um das Raumklima zu verbessern. Es sollten in diesem Zuge nicht nur die Instandhaltungskosten gesenkt, sondern auch die Anreicherung von CO2 in der Luft reduziert werden.

CO2 unter Kontrolle
Die Ursache schlechter und ungesunder Raumluft liegt oftmals in einer zu hohen CO2-Konzentration. Diese wird entweder durch unzureichendes Lüften oder eine große Ansammlung von Personen auf kleinem Raum hervorgerufen. Eine Studie des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP belegt, dass sich Kinder vielfach in Klassenzimmern aufhalten, in denen die CO2-Konzentration über 2.000 ppm liegt. Empfohlen wird eine Konzentration zwischen 1.000 und 1.200 ppm. Forscher fanden außerdem heraus, dass sich eine Verbesserung des Raumklimas durch eine Reduzierung von Kohlenstoffdioxid positiv auf die Konzentrationsfähigkeit der Schüler auswirkt. Um einer schlechten Raumluft vorzubeugen, ist es wichtig, dass ein regelmäßiger und ausgiebiger Luftaustausch zwischen innen und außen stattfindet.

Pluspunkt natürliche Lüftung
Die natürliche Lüftung ist hier gegenüber einer maschinellen Lüftung klar im Vorteil. Der Energiebedarf ist gering und die Investitions- und Instandhaltungskosten fallen deutlich niedriger aus. Sie bietet sich gerade in Schulen an, wo staubige Luft und die Geräuschentwicklung einer Lüftungsanlage besondere Störfaktoren darstellen. Das Ingenieurbüro für technische Gebäudeausrüstung Wüst & Partner aus Erlenbach am Main entwickelte für die Grund- und Mittelschule Dorfen ein wirtschaftliches Konzept. Dies sah eine Kombination aus natürlicher Lüftung und Nachtauskühlung in den Klassenzimmern vor. Realisiert wurde das System NV Advance von WindowMaster.

Präziser Luftaustausch
Bei NV Advance handelt es sich um ein intelligentes und automatisches Lüftungssystem, das mehrere Räume und Lüftungszonen unabhängig voneinander betrachtet und kontrolliert. Anhand von Sensoren ermittelt es genau, wann und wieviel Luftzufuhr notwendig ist, um ein optimales Raumklima zu erzielen. Dazu bezieht es eine Vielzahl von inneren und äußeren Faktoren ein. Hierzu gehören zum Beispiel der Gebäudestandort und die Umgebung. Eine Wetterstation übermittelt zudem Daten über die äußeren Bedingungen wie Windrichtung und geschwindigkeit, Niederschlag und Außentemperatur. Ebenfalls Berücksichtigung finden die aktuelle Innentemperatur und CO2-Konzentration in jedem Raum im Gebäude. Die gesammelten Daten werden ausgewertet und dann in Befehle für das genaue Öffnen und Schließen der Fenster umgewandelt.

Genaue Berechnung von Luftströmen
Um in allen Bereichen ein optimales Raumklima zu erreichen, wurde die Schule zunächst in 28 Zonen unterteilt. Im Rahmen einer Strömungssimulation (CFD) entwickelte WindowMaster ein Modell des Gebäudes und der Umgebung. Anhand dessen ließen sich die Luftströme für einzelne Fenster individuell – und abhängig von Luftdruck und Windrichtung – berechnen. Auf diese Weise ist es möglich, Fenstern beim Öffnen und Schließen eine exakte, voreingestellte Position zuzuweisen. So gelangt genau die Menge an Luft in den Raum, die für die Sicherstellung eines angenehmen Klimas benötigt wird. Dabei lassen sich Wind und Thermik – als natürliche Ressourcen – effizient nutzen. Die automatische Steuerung der Fensterelemente stellt zudem sicher, dass in den Klassenzimmern immer ausreichend gelüftet wird. In der Ferienzeit stellt dies eine besondere Entlastung dar.

Berücksichtigung des sommerlichen Wärmeschutzes
Zentral für NV Advance ist das energieeffiziente Zusammenspiel verschiedener Gewerke – So erlaubt das System auch die bedarfsabhängige Einbindung der Heizung und Sonnenschutzanlagen der Schule. Letztere sind automatisch geregelt und bieten einen effizienten Schutz vor Überhitzung an heißen Sommertagen. NV Advance ermöglicht außerdem eine effiziente Nachtauskühlung über automatisch gesteuerte Fensterelemente. Dabei wird die über den Tag entstandene Wärmelast in den Nachtstunden effizient abgeführt. Sowohl die natürliche Nachtauskühlung als auch die Einbindung des Sonnenschutzes tragen zum sommerlichen Wärmeschutz bei und schaffen beste Voraussetzungen für konzentriertes Lernen und Arbeiten bei Tag.

Die natürliche Lüftung und Nachtauskühlung stellt für Schulen wie die Grund- und Mittelschule in Dorfen eine intelligente Lösung dar. NV Advance gewährleistet einen regelmäßigen Luftaustausch, der sich genau nach dem aktuellen und lokalen Bedarf richtet und automatisch abläuft. Gegenüber einer mechanischen Lüftung fallen die Investitions- und Instandhaltungskosten geringer aus. Das System bringt somit Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz miteinander in Einklang.

Bautafel:
Projekt: Generalsanierung Grund- und Mittelschule Dorfen
Architektur: COPLAN AG Generalplaner – Architekten – Ingenieure, München
Bauherr: Stadt Dorfen
Lüftungskonzept natürliche Be-und Entlüftung (Klassenzimmer etc.):
Wüst & Partner, Ingenieurbüro für technische Gebäudeausrüstung, Erlenbach am Main
WindowMaster GmbH, Hamburg
Lüftungskonzept mechanische Lüftung (Turnhalle etc.):
COPLAN AG Generalplaner – Architekten – Ingenieure, Mühldorf
Fensterbau: F & G Bauelemente GmbH, Schleusingen
Bauzeit: September 2013 bis Juni 2016

Über:

WindowMaster GmbH
Frau Nanna Birkedal
Griegstraße 75
22763 Hamburg
Deutschland

fon ..: 040 87409 560
fax ..: 040 87409 479
web ..: http://www.windowmaster.de/
email : info@windowmaster.de

Mit intelligenten Fensterantrieben und Steuerungen sowie durchdachten Regelsystemen bietet die WindowMaster GmbH nachhaltige Lösungen für das Raumklima mit kontrollierter natürlicher Lüftung. Das Unternehmen beschäftigt rund 150 Mitarbeiter und ist in Dänemark, Deutschland, Großbritannien und Norwegen sowie der Schweiz und den USA mit eigenen Vertriebsbüros vertreten. Zudem verfügt es über ein internationales Netzwerk zertifizierter Partner. Neben den Lösungen zur natürlichen und hybriden Lüftung liefert WindowMaster zertifizierte Komplettsysteme und Komponenten für den Rauch- und Wärmeabzug. Im Fokus steht dabei die Entwicklung von technisch ausgefeilten und energetisch optimierten Lösungen. Die Produkte von WindowMaster werden in über 20 Ländern und einer Vielzahl von Gebäuden – zum Beispiel im Büro-, Sport- und Bildungsbereich – eingesetzt.

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