Frische Luft in der Anne-Frank- Gesamtschule

Schulsanierung mit Lüftungsgeräten

Deutsches Ingenieurblatt 6/2021
Objekte

Das Gebäude der Viersener Anne-Frank-Gesamtschule an der Lindenstraße stammt aus dem Jahr 1956 und musste dringend energetisch saniert werden: Neben neuen Fenstern, einer effizienten Heizungsanlage und Dämmung der Fassade wurden auch Lüftungsanlagen eingeplant. Seit Einzug der Schüler ins kernsanierte Gebäude im Sommer 2020 sorgen 44 dezentrale Lüftungsgeräte für eine frische Lernatmosphäre. Gleichzeitig minimieren sie die Ansteckungsgefahr durch Viren und Bakterien, die sich über die Luft übertragen können – zu Coronazeiten eine wichtige Voraussetzung dafür, dass der Schulbetrieb weiterlaufen kann.

Insgesamt 13,5 Mio. Euro wurden in die Sanierung des alten Schulgebäudes gesteckt, um es energetisch auf den neusten Stand zu bringen, den Brandschutz zu optimieren, marode Tragkonstruktionen zu erneuern und Teile des Gebäudes barrierefrei zu gestalten. In den drei Jahren wurden über 600 Schüler und ihre Lehrer in ein Ersatzgebäude umquartiert. Immer wieder neue Mängel wurden an dem alten Gebäude entdeckt, so dass die Sanierung teurer wurde und länger dauerte als geplant. Doch das Warten hat sich gelohnt: Neue naturwissenschaftliche Räume, neue Toiletten und Aufzüge sowie eine moderne IT-Ausstattung, zusätzliche Kursräume, Aufenthaltsräume und Büros machen den Lernort Schule nun deutlich attraktiver. Dank der energetischen Sanierung fallen die Heizkosten erheblich niedriger aus, die Umwelt wird durch weniger Schadstoffe entlastet und auch die Lernatmosphäre in den Unterrichtsräumen hat sich durch den Einsatz der Lüftungsgeräte deutlich verbessert.

Optimales Lernklima
„Moderne Lüftungslösungen sind heute wichtiger Bestandteil beim Bauen und Sanieren“, erklärt Christian Platz, Projektleiter beim Ingenieurbüro Doelle und verantwortlicher Planer. Der Grund: Gebäudehüllen werden immer dichter. So sorgen sie zwar für einen geringen Energieverlust, aber verhindern eine natürliche Luftinfiltration. Bei unsachgemäßer Klimatisierung bzw. einem falschen Lüftungsverhalten entstehen Gefahren wie hohe Luftfeuchte, Kondensat und Schimmelbildung. Wie wichtig eine gleichbleibend hohe Raumluftqualität ist, zeigen zahlreiche Studien, die belegen, dass ein zu hoher CO2-Gehalt bei Schülern und Lehrern unter anderem zu Konzentrationsschwächen, verminderter Leistungsfähigkeit, Müdigkeit und Kopfschmerzen führen kann. „In einem Klassenraum kommen auf kleinem Raum viele Menschen zusammen. Bereits kurz nach Unterrichtsbeginn ist die Luft verbraucht und der CO2-Wert steigt in kritische Werte“, weiß Planer Christian Platz. Dabei reiche Stoßlüften oft nicht aus, um die Luftqualität zu verbessern und werde zudem oft vergessen. Auch wenn beim Projektstart noch niemand an Corona gedacht hat, tragen die Lüftungsgeräte durch ihre Leistung maßgeblich dazu bei, dass die Aerosoldichte und damit einhergehende Ansteckungsgefahr über Tröpfcheninfektion minimiert werden. 

Kluge Planung, schnelle Umsetzung
Um Unterrichts- und Funktionsräume mit ausreichend frischer Luft zu versorgen, entschied sich der Planer für die dezentralen Lüftungsgeräte Duplex Vent 800 von Airflow. Mit einem Volumenstrom von bis zu 725 m³/h wurde dieses Lüftungsgerät für größere Räume mit moderater Belastung konzipiert und eignet sich daher perfekt für Klassenzimmer. In der Regel wurde ein Gerät pro Raum eingeplant, bei Räumen mit höherer Belastung und Belegung wie beispielsweise dem EDV-Raum kamen zwei dezentrale Lüftungsgeräte zum Einsatz. „Folgende Gründe waren bei der Wahl ausschlaggebend. Zum einen arbeiten die Geräte flüsterleise. Der Schallpegel liegt mit nur 30 dB(A) extrem niedrig. So werden Schüler und Lehrer durch den Betrieb nicht gestört. Zum anderen haben die dezentralen Geräte den Vorteil, dass bereits bestehende Gebäude ganz unkompliziert mit ihnen nachgerüstet werden können.“ Da die integrierten Kreuzgegenstrom-Wärmetauscher sehr leistungsstark und effizient sind, können die Duplex-Vent-Geräte auch im Winter die Raumluft auf ein angenehmes Klima temperieren und unterstützen damit die neue, kombinierte Pellet- und Erdgas-Heizungsanlage. Der Wärmebereitstellungsgrad der Geräteserie beträgt bis zu 95 %, womit die Anforderungen hinsichtlich Energieeffizienz wie sie beispielsweise mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) definiert sind, erfüllt werden. Ergänzend zu den insgesamt 44 dezentralen Lüftungsgeräten plante Christian Platz mit dem Duplex 1500 Multi Eco ein zentrales Lüftungsgerät ein, das im Keller aufgestellt ist und dort die Technikräume mit frischer Luft versorgt.

Smarte Steuerung
Im Sommer 2020 waren die Sanierungsarbeiten an der Anne-Frank-Gesamtschule so weit abgeschlossen, dass Schüler und Lehrer wieder zurück in ihr angestammtes Lerndomizil ziehen konnten. Die Lüftungsgeräte und eine smarte Regelung sorgen seitdem für eine frische Lernatmosphäre. So wird die gesamte Lüftungsanlage der Schule durch eine intelligente Gebäudeleittechnik gesteuert. Sobald die erste Person das Klassenzimmer betritt, springt das Lüftungsgerät an. Danach wird die Frischluftversorgung mithilfe eines CO2-Sensors gesteuert. Ist der CO2-Gehalt zu hoch, passt die Steuerung den Luftaustausch gemäß der CO2-Belastung im Raum an. Wenn alle Personen den Raum verlassen haben und das CO2-Niveau wieder normalisiert ist, werden die Geräte zurückgefahren und schließlich deaktiviert. Des Weiteren sind spezielle Zeitprogramme wie Ferien, Wochenende, Feiertage, Nachtkühlung etc. zentral hinterlegt. Auf diese Art und Weise wird der Energieverbrauch der Lüftungsgeräte auf ein Minimum reduziert. Die Gebäudeleittechnik überwacht zudem automatisch die einwandfreie Funktion der Geräte, weist auf eventuelle Filterwechsel hin und stellt sicher, dass bei einer Alarmauslösung der Brandmeldeanlage sämtliche Lüftungsgeräte ausgeschaltet werden sowie die Brandschutzklappen in den Lüftungsleitungen der zentralen Lüftungsanlage auslösen.