Realisierung eines Nearly Zero Energy Standards für die freie Waldorfschule Uhlandshöhe in Stuttgart
Projektdurchführung
Verein für ein Freies Schulwesen
Waldorfschulverein e. V.
Freie Waldorfschule Uhlandshöhe
Haußmannstr. 44
70188 Stuttgart
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens
Ziel des Forschungsprojektes ist es, die im interdisziplinären Forschungsprojekt Zukunftsfähige Schulen entwickelten Lösungsansätze, die an der Waldorfschule Uhlandshöhe angewendet wurden, in der Umsetzung zu begleiten und zu dokumentieren. So soll aufgezeigt werden, dass eine freie architektonische Sprache auch ohne eine sehr hohe technische Gebäudeausrüstung gezielt Herausforderungen klimatischer und technischer Art lösen kann und dennoch auch aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten - ein Nearly Zero Energy Standard erreicht werden kann.
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas zentrale Thema des neuen Schulgebäudes ist es den Spagat zu bewältigen, eine gute Luftqualität bei gleichzeitig großer Nutzerzufriedenheit sowie geringen Investitions- und Instandhaltungskosten zu erreichen. Aus diesem Grund entscheidet man sich gegen eine mechanische Lüftungsanlage, stattdessen sind aktive Überströmelemente im Bereich zwischen dem zentralen Atrium und den angrenzenden Klassenzimmern installiert.
Das Arbeitspaket 1 beinhaltet zunächst ein Mockup aufzubauen, an dem die Anforderungen an das Element bzgl. notwendiger Luftmenge, architektonischer Integration und Schalltransmission überprüft werden.
In einem folgenden Schritt (Arbeitspaket 2) werden Untersuchungen zur Raumluft und Raumakustik nach Fertigstellung des Gebäudes vor Ort durchgeführt. Betrachtungen hinsichtlich Lebenszykluskosten sowie grundlegende ökobilanzielle Aspekte beschließen dieses Arbeitspaket.
Das Arbeitspaket 3 umfasst eine etwa einjährige Monitoringphase (angepasste, verkürzte Zeitspanne, bedingt durch Bauzeitverzögerungen).
Ein Baustein im pädagogischen Konzept der Waldorfschule ist es, dass die Schülerinnen und Schüler ein Verständnis für ihre umgebende Lebenswelt entwickeln. Die TUM konzipiert gemeinsam mit Schülerinnen und Schülern sowie den Pädagogen der Waldorfschule Leitgedanken, welche geeignet sind die Grundprinzipien von Aufenthalts-qualitäten und Ressourcenverbrauch anhand des neuen Schulgebäudes näherzubringen. (Arbeitspaket 4).
Arbeitspaket 5 beinhaltet die Dokumentation des Projekts als Werksmonografie in der DBU Baubandreihe (die Veröffentlichung der Inhalte wird nach Rücksprache mit der DBU in abgewandelter Weise stattfinden).
Ergebnisse und Diskussion
Für die Klassen und Aufenthaltsräume wird eine mechanisch unterstützte, natürliche Lüftung vorgeschlagen. Für das dafür entwickelte Lüftungskonzept wird anschließend ein Mockup im Maßstab 1:1 aufgebaut. Nach erfolgreichen Testläufen ist abzuleiten, dass eine dezentrale und bedarfsgerechte Lüftung für Klassenzimmer eine effiziente, platzsparende und geräuscharme Lösung darstellt, die Schulräume ausreichend belüftet sowie im Sommer zusätzlich zur Kühlung der Räume beitragen kann. Das Lüftungskonzept wird realisiert.
Nach Fertigstellung des Gebäudes werden Untersuchungen zur Raumluft durchgeführt und hierbei speziell auf Emissionen (VOCs) und Schadstoffe eingegangen. Die Messungen erfolgen in drei Klassenräumen. Die Messergebnisse sind im Neubau als vorbildlich zu betrachten. Hinsichtlich der Raumakustik kann gezeigt werden, dass für die untersuchten Klassenzimmer die Nachhallzeiten insgesamt innerhalb des empfohlenen Normbereichs liegen.
Bezüglich der Lebenszykluskosten über 50 Jahre weist der Barwert im Vergleich zu Gebäuden ähnlicher Nutzungsart einen niedrigen Wert auf. Angesichts des untersuchten Treibhausgaspotenzials ist der Neubau der Waldorfschule Uhlandshöhe mit anderen Schulneubauten, welche eine Förderung zu QNG (Qualitätssiegel Nachhaltige Gebäude) erhalten vergleichbar.
Die ökobilanzielle Betrachtung zeigt aber auch, dass das Ziel eines Nearly Zero Energy Gebäudes deutlich verfehlt wird. Dabei muss allerdings berücksichtigt werden, dass sich in der ökobilanziellen Betrachtung die Energieverbräuche auf den Energieausweis beziehen. Da dieser nach dem Berechnungsverfahren der DIN 18599 erfolgt, ist zu erwarten, dass der tatsächliche Energieverbrauch erheblich geringer sein wird. Das zeigen auch die durchgeführten thermischen Simulationen. Zurückzuführen ist dies auf den hybriden, dezentralen und bedarfsgerechten Lüftungsansatz, welcher so nach DIN 18599 nicht abbildbar ist. Es zeigt sich jedoch, dass ein Optimierungsbedarf vorhanden ist und die Zielwerte der Simulation grundsätzlich erreichbar sind.
Fazit
Die Herangehensweise des vorliegenden Forschungsprojekts kann als zielführend betrachtet werden. Das Projekt kann erfolgreich abgeschlossen werden. In der Gesamtheit des Forschungsprojekts werden wichtige Erkenntnisse zum erfolgreichen Einsatz eines Lüftungskonzepts mit geringem Technisierungsgrad in Kombination mit einer hohen Aufenthaltsqualität im Schulbau gewonnen.