Projekt
Der Erweiterungsbau auf dem Gelände des Waldorfschulvereins in Stuttgart ersetzt zwei zu klein gewordene Bestandsgebäude.
Der Entwurf des neuen Schulgebäudes entstand in einem integralen Planungsprozess, um Architektur, Struktur und Gebäudetechnik genau aufeinander abzustimmen. In diesen Prozesse waren Architekten, Bauphysiker, Energie- und HLK-Planer sowie die Planer der anderen Gewerke (Tragwerk, Brandschutz, ...) ebenso eingebunden wie Bauherr und Nutzende, um Bauwerk und Gebäudetechnik optimal aufeinander abzustimmen.
Der Neubau ist als Niedrigenergiegebäude konzipiert. In die Berechnungen floss neben dem vor allem aus regenerativen Quellen gespeisten Energiebedarf auch die graue Energie der verwendeten Materialien ein.
- Energieeffizienz
- Neubau
- Nichtwohngebäude
Bautafel:
BAUVOLUMEN
5.400 m²
FERTIGSTELLUNG
2021
ENERGETISCHER ZUSTAND
Niedrigstenergiegebäude (nearly-zero-energy)
Primärenergieverbrauch: 3,5 kWh/m² im Jahr
VERWENDETES MATERIAL
Tragwerk: Stahlbeton/Mauerwerk
Tragende Außenwände und tragende Innenwände: Stahlbeton/Mauerwerk, Mineralwolle, Hinterlüftung, Putzträgerfassade, WDVS (Steinwolle), Putz im Sockelbereich
Nicht tragende Innenwände: Stahlbeton, Mauerwerk, Gipskarton
Dachkonstruktion: Stahlbeton, Dämmung, Hinterlüftung, Photovoltaikschindeln
Mansarddächer: Stahlbeton, Dämmung, Hinterlüftung, Schalung, Aluminiumschindeln
Fenster: Holz-Aluminiumfenster Eiche
Bodenbeläge: Klassenräume/Eurythmie: Parkett, Fachklassen: Linoleum, Mensa/Flure: Linoleum
VERWENDETE GEBÄUDETECHNIK
Energie und Klima: Energieeffizienz im Design, Erdkanal, natürliche Lüftung, Nachtluftspülung, Nutzung der thermischen Masse, optimierte, blendfreie Tageslichtversorgung, außenliegender Sonnenschutz, passive Kühlung durch Luft und Wassersysteme
Ca. 900 m² Photovoltaikmodule auf dem Dach des Schulgebäudes
Wärme: Anschluss an schuleigenes BHKW sowie Gaskessel (mit Backup Ölkessel)
Herausforderungen
Um in einem großen, intensiv genutzten Schulgebäude eine hohe Aufenthaltsqualität und Robustheit zu gewährleisten und zugleich den Energieverbrauch möglichst gering zu halten, spielten in den Planungen natürliche physikalische Prozesse eine große Rolle. Dies betraf unter anderem die Lüftung und Kühlung der Klassenräume, der Mensa sowie des Eurythmiesaals und den Stromverbrauch für Beleuchtung.
Ziele & Erfolge
Die gewählte Formgebung des Gebäudes und seine Ausrichtung auf dem Grundstück bieten eine optimierte Grundlage der natürlichen Belüftung. Die Anordnung der Räume, Fensterausrichtungen, sowie die Fassadengestaltung erlaubten Einsparungen an Strom für Lüftung und Beleuchtung.
Die passive Kühlung basiert auf einer natürlichen Be- und Entlüftung über die Fassadenöffnungen. Der Luftaustausch erfolgt über horizontale Fensterstreifen, die sich als Klappen in der Fassade befinden. Um eine Überhitzung im Sommer zu vermeiden, kommen passive Maßnahmen wie thermische Masse zum Einsatz, außerdem ein effizienter außenliegender Sonnenschutz und die Möglichkeit zur Nachtauskühlung. Sofern die reine natürliche Lüftung nicht ausreichend ist, werden unterstützend Lüfter dazugeschaltet, um die Luftbewegung zu steigern. In den Klassenräumen sind aktive Überströmöffnungen integriert in die Abhangdecken. Im Restaurant und Foyer sorgen Deckenlüfter für Luftbewegung.
Ein Erdkanalsystem optimiert auf natürliche Weise die Temperatur der Zuluft, die über das Atrium in die Korridore gelangt. Aktive Überströmelemente verbinden die Korridore mit den Klassenzimmern und fördern den kontinuierlichen Luftwechsel im Gebäude. Der Eurythmiesaal ist mit einer passiven Direktkühlung als Bauteilaktivierung in der Trennwand ausgestattet. Erdwärmekollektoren übergeben hier die Wärme an das Erdreich unterhalb der Bodenplatte.
Planung
Der integrale Planungsprozess, in den alle Beteiligten eingebunden waren, ermöglichte es, das ambitionierte Ziel eines Niedrigstenergiegebäudes zu realisieren. Ebenfalls wichtig waren die begleitenden dynamischen Simulationsrechnungen im Planungsprozess. Durch diese ließ sich die Effizienz verschiedener Maßnahmen quantifizieren und der Nutzerkomfort in den Schulräumen nachweisen.
