Immer wieder wird erklärt, dass sich die Nachhaltigkeit eines Gebäudes in der frühen Entwurfsphase und im interdisziplinären Planen entscheide. Im Schubart-Gymnasium in Aalen wurde dies beispielhaft umgesetzt: bereits der Wettbewerbsentwurf für diesen Erweiterungsbau auf dem bestehenden Schulcampus sah ein Nullenergiegebäude vor und wurde gemeinsam von den Büros Liebel/Architekten und Transsolar Energietechnik erarbeitet.
Unter dem Motto „Planung statt Technik“ entstand mit einem Low-Tech-Ansatz das Nullenergie-Konzept. Das bedeutet, dass während einem Jahr nur so viel Energie verbraucht wird, wie lokal und regenerativ erzeugt wird. Betrachtet wurde hierbei der Energieverbrauch für Heizen, Lüften, Beleuchten und Nutzerstrom.
Eine wichtige Grundlage, um mit geringem energetischem Aufwand klimagerecht zu bauen, stellt bereits die Ausrichtung des Grundrisses sowie die Gebäudeform dar. In diesem Projekt wurde dadurch beispielsweise eine optimale Tageslichtversorgung über ein nord-orientiertes Shed-Dach sichergestellt, die zu 50% weniger Stromverbrauch für Beleuchtung führt.
Für das Klimakonzept des Gebäudes, das durchgängig auf natürlichen Prinzipien basiert, ist auch das integrale Lüftungskonzept maßgeblich. Insbesondere die Lüftungsthematik bietet viel Potenzial für den Einsatz von Technik, die nicht zwingend notwendig wäre. Dieses Projekt zeigt, dass durch gute Planung ohne viel Technik eine hohe Luftqualität erreicht werden kann. Eine sogenannte Schublüftung bildet zusammen mit der klassischen Fensterlüftung ein hybrides Lüftungssystem. Die zugeführte Außenluft wird zudem über einen 45 m langen Erdkanal um plus bzw. minus 5 K vortemperiert.
Betonteile der Konstruktion dienen als Speichermasse und verhindern vor allem im Sommer ein Aufheizen der Innenräume. Auf Grundlage von Simulationen wurde der Betonanteil im Obergeschoss erhöht, da sichtbar wurde, dass mit der ursprünglich geplanten Ausführung als reinem Holzbau nicht genügend Speichermasse erreicht werden würde. Die Kühlung der Innenräume erfolgt über eine effektive Nachtlüftung durch öffenbare Oberlichter im Dach.
Für die aktive Energiegewinnung wurden die nach Süden ausgerichteten Dach-Sheds mit Photovoltaik-Modulen belegt. Der im Sommer überschüssige Strom wird dem bestehenden Altbau zur Verfügung gestellt. Im Winter übernimmt dafür die BHKW-Anlage des Altbaus den geringen Heizwärmebedarf des Neubaus.
Nach Fertigstellung des Gebäudes wurde ein Monitoring des Betriebs eingerichtet. Durch entsprechende Anpassungen konnte der Heizwärmebedarf nochmals gesenkt werden. Die Schule ist nun nachweislich ein Plus-Energie-Gebäude.
Fertigstellung: 2019
Architekturbüro:
LIEBEL/ARCHITEKTEN BDA
Im Lokschuppen
Hirschbachstraße 31
73431 Aalen
www.liebelarchitekten.de
Energietechnik:
Transsolar Energietechnik GmbH
Balanstrasse 73, Haus 7
81541 München
www.transsolar.com