Klassenziel: wohlfühlen und Energie sparen

„Der Letzte macht das Licht aus“ und „Fenster zu, wir heizen nicht die Straße“, solche Appelle waren lange ...

... die einzigen Energieeffizienzmaßnahmen im Schulbetrieb. Ihre Wirkung war begrenzt. Erfolgversprechender ist eine moderne Gebäudetechnik. Dass sie auch mit einem knappen Budget machbar ist, beweist ein Erweiterungsbau der Schule in Hirrlingen. Multi-Sensoren von Theben und eine programmierte Automation sorgen für den sparsamen Einsatz von Energie und für ein kindgerechtes Wohlfühlklima.

Im Herbst 2022 konnte die Grund- und Gemeinschaftsschule von Hirrlingen im Landkreis Tübingen einen 775 m² großen Neubau einweihen. Er bietet neben drei Klassenzimmern auch vier Räume zur Kernzeitbetreuung. Architekt Frank Schillinger vom Büro Schillinger Architekten aus Rottenburg schildert die Anforderungen: „Aus unserer Sicht sollte sich der Erweiterungsbau in die kleinteilige Dorfstruktur einfügen, mit dem vorhandenen Raum auskommen und Erweiterungspotential bieten.“ So entstand eine L-förmige Gebäudeform mit einer Terrasse, die perspektivisch Fläche für zwei weitere Klassenzimmer bietet.

Kindgerecht, solide, langlebig

Schillinger legte Wert auf eine freundliche, warme Atmosphäre: Farbgebung und Materialien erinnern an einen Laubwald zu verschiedenen Jahreszeiten. Schallabsorbierende Decken sorgen für eine ruhige Akustik und ein großzügiges Raumerlebnis. Eine Besonderheit ist der Boden aus massiven Eichendielen. Ein ungewöhnlicher Belag für eine Schule, aber auf lange Sicht wirtschaftlich. Denn er kann mehrfach abgeschliffen werden, während ein Boden aus Gummi oder Kautschuk komplett ausgewechselt werden muss.

Passend zur nachhaltigen Architektur verfügt die Gebäudetechnik neben einer Steuerung für Beleuchtung und Beschattung über eine Lüftungsanlage. So bleibt die Luftqualität in der kalten Jahreszeit auch ohne regelmäßiges Stoßlüften der Räume hoch. Die Lüftung springt an, wenn der CO!SUB(2)SUB!-Gehalt im Klassenzimmer den vorgegebenen Wert von 1.000 ppm übersteigt. Wenn der CO!SUB(2)SUB!-Wert unter 600 ppm sinkt, läuft die Lüftung noch zwei Stunden nach und schaltet dann ab („Normalbetrieb“).

Gleichzeitig lässt sich durch Wärmerückgewinnung Energie einsparen. Eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach erzeugt meist mehr Energie, als die Lüftungsanlage benötigt. Den Überschuss nutzt der Altbau. Die Baukosten betrugen rund 3,1 Millionen Euro einschließlich Ausstattung und Mobiliar.

Ein Anschluss, zwei Melder

Mit dem Installieren und Programmieren der Automatisierung wurde die Firma "Elektro-Zug" aus dem nahegelegenen Rottenburg am Neckar beauftragt. Teilhaber Lorenz Hoch betreute das Projekt und kümmerte sich auch um die Auswahl der Komponenten. Auf der Suche nach der passenden Sensorik sprach er die Firma Theben an: „Theben bietet einen sehr guten Support und kann zuverlässig liefern, wohl auch durch die Fertigung in Haigerloch.“

Der Vertriebsbeauftragte, HolgerWagner, schlug ihm den KNX-Multisensor „thePrema P360 KNX AP Multi WH“ vor. Er besteht aus einem Passiv-Infrarot-Präsenzmelder mit quadratischem Erfassungsbereich und einem Raumluftsensor, der die CO!SUB(2)SUB!-Konzentration, die relative Feuchtigkeit, die Temperatur und den Luftdruck erfasst. Der ringförmige Sensor dient zugleich als Sockel, auf dem der Präsenzmelder montiert wird. Dies ist auch nachträglich möglich.

In der Kombination bilden die Sensoren zwei Busteilnehmer, benötigen aber nur einen KNX-Anschluss (Feldbus zur Gebäudeautomation) – eine Lösung, die auch Schillinger gefällt: „Als Architekt möchte ich am liebsten eine ruhige Decke ganz ohne Melder.“ Präsenzmelder in den Fluren sowie Melder und Luftfeuchtigkeits-Sensoren in den Sanitärbereichen ergänzen die Anlage.

Automatikbetrieb an jedem Tag im Jahr

Der Architekt legte Wert darauf, dass die Technik so weit wie möglich automatisch arbeitet, die Anwender aber nicht bevormundet. Dazu Lorenz Hoch: „Der „thePrema“ lässt sich so parametrieren, dass man ihn ganz einfach direkt übersteuern kann. Er erkennt den manuellen Befehl und sendet dann keine Steuerbefehle mehr, solange er Präsenz erfasst. Jedes Präsenzsignal startet eine einstellbare Nachlaufzeit. Wir haben sie auf 20 Minuten gesetzt. Erst danach geht der Melder zurück auf Automatik.“

Die Steuerung sorgt dafür, dass vergessene Lichter nach kurzer Zeit ausgeschaltet werden. Sie stellt sich auch auf unterschiedliche Jahres-, Schul- und Ferienzeiten ein. Im Winter fährt die Lüftung in einem Zimmer hoch, sobald der CO!SUB(2)SUB!-Melder anschlägt. Erkennt der Präsenzmelder Abwesenheit, stoppt die Lüftung nach zwei Stunden Nachlaufzeit. Ohne menschliche Präsenz geht die Anlage in einen Minimalbetrieb.

Im Sommer wird die Anlage für die Nachtauskühlung benutzt. Ist die Temperaturdifferenz außen/innen groß genug, läuft die Lüftung. So sind die Klassenräume morgens angenehm kühl. Bei Außentemperaturen von weniger als 22 °C startet die Lüftung, wenn die CO!SUB(2)SUB!-Werte zu hoch sind. Bei höheren Temperaturen – nur dann ist Handbetrieb gefragt – öffnen die Lehrkräfte bei Bedarf die Fenster an der sonnenabgewandten Raumseite.

Unterstützt wird die Lüftung durch die tageszeitabhängige Jalousie-Steuerung. Je nach Sonnenstand und Temperatur sorgt die Beschattung für kühle Räume oder fängt im Winter auch einmal Sonnenwärme ein.

Nutzerfreundlicher Gebrauch

Das Bedienpanel im Lehrerzimmer zeigt beispielsweise die Luftqualität in den Räumen oder Störungen an. Auch Zentralfunktionen sind hier hinterlegt. Auf dem Touchscreen lässt sich die Anlage per Button zudem auf „Pandemiebetrieb“ stellen: Die Lüftungen in Klassenzimmern und Sanitäranlagen laufen bei Präsenz dann ständig – unabhängig vom CO!SUB(2)SUB!-Gehalt. Nach dem Schulbetrieb läuft sie zwei Stunden nach und schaltet dann ab. So bietet das Konzept insgesamt Energieeffizienz und Komfort.

[Martin Witzsch, Freier Journalist für die Theben AG, 91056 Erlangen, info@witzsch.com]