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Passivhausschule in Holzbauweise: Das Foto zeigt die Südansicht der Sankt Franziskus Grundschule mit dem Eingangsbereich und der Solarthermie-Fassade.
© Hochschule Magdeburg-Stendal
Neubau Nullenergie-Schule
03.01.2017

Die Grafik bildet die Wärmeströme innerhalb des Schulgebäudes als Energieflussdiagramm ab und zeigt den hohen Heizenergieverbrauch der Flurbereiche.
© Hochschule Magdeburg-Stendal

Die Grafik bildet das Energieflussdiagramm Strom ab und zeigt, dass der eigenproduzierte Strom zurzeit zwei Drittel des Strombedarfs deckt.
© Hochschule Magdeburg-Stendal

Passivhausschule überzeugt im Praxistest

In der Stadt Halle entstand mit dem Neubau der Sankt Franziskus Grundschule Sachsen-Anhalts erste Passivhausschule. Im Februar 2014 bezogen 200 Schüler und ihre Lehrer das Gebäude. Anschließend startete die Hochschule Magdeburg-Stendal das wissenschaftliche Monitoring. Erste Ergebnisse bestätigen das Konzept. Der Neubau in Holzbauweise verbraucht 90 Prozent weniger Heizenergie als vergleichbare Grundschulen in Deutschland.

Eine zukunftsweisende Schule zu errichten, das war der Wille des Schulträgers, der Edith-Stein-Schulstiftung. Der Grundgedanke: Schüler sollen im Alltag erleben, was Nachhaltigkeit bedeutet. Die Gebäudehülle in Holzständerkonstruktion ist gedämmt mit Cellulose und weist einen hohen Wärmedämmstandard auf. Der U-Wert der Außenbauteile liegt zwischen 0,10 und 0,13 Watt pro Quadratmeter und Kelvin und hält die Kriterien für Passivhäuser ein. Bei der Fensterwahl entschied sich der Bauherr für Holzkastenfenster, die aus zwei zweifachverglasten Fenstern mit dazwischenliegender Jalousie bestehen. Diese unterschreiten die Vorgaben für Passivhäuser sogar und erreichen einen U-Wert von 0,6 Watt pro Quadratmeter und Kelvin. Die Schüler können die Fenster bei Bedarf jederzeit öffnen. Zwei Photovoltaikanlagen mit circa 81 Kilowatt Spitzenleistung decken in der Jahresbilanz einen Großteil des Stromverbrauchs.

Das Schulgebäude besteht aus zwei miteinander verbundenen Baukörpern: dem Klassentrakt und dem Verwaltungsbereich mit Aula, Küche und Hausmeisterwohnung. Auf der Südfassade befindet sich eine thermische Solaranlage mit einer Kollektorfläche von 36 Quadratmetern. Diese soll den Warmwasserbedarf der Schulküche und der Hausmeisterwohnung abdecken. Sechs Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung sorgen in der Schule für ausreichend Frischluft. Diese wird durch einen Erdreichwärmetauscher geleitet und im Winter vorgewärmt und im Sommer gekühlt in das Gebäude geleitet. In jedem Klassenraum regeln Präsenzmelder und in der Aula Kohlendioxidsensoren den Luftvolumenstrom.

Fernwärmerücklauf heizt Passivhausschule

Eine Luftheizung, die den Fernwärmerücklauf eines benachbarten Gymnasiums als Wärmequelle nutzt, versorgt die Schule mit der benötigten Heizwärme. Bereits die Messergebnisse aus dem ersten Winter bestätigen das Gebäudekonzept. Elf Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr reichten aus, um das Gebäude zu beheizen. Dabei zeigte sich, dass die Hälfte des Verbrauchs auf Aula und Flure entfiel. „Der Temperatursollwert für den Flurbereich betrug 24 Grad Celsius. Für den Winter 2016/2017 haben wir diesen Wert um drei Grad reduziert und auf 21 Grad Celsius gestellt, sodass der Heizwärmeverbrauch weiter sinken sollte“, erläutert Professorin Kati Jagnow von der Hochschule Magdeburg-Stendal.

Nullenergie-Grundschule

Der eigenproduzierte Strom deckt zwei Drittel des gesamten Stromverbrauchs von 39 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr. Somit ergibt sich bilanziell ein Defizit von 13 Kilowattstunden. Daher konnte das Planungsziel einer Nullenergie-Grundschule bisher nicht erreicht werden. Berücksichtigt ist der Strombedarf für Lüftungsanlagen, Pumpen, Beleuchtung, Hilfsstrom, Küche und die Ausstattung mit Computern und digitalen Tafeln, sogenannten Whiteboards. Um dem Ziel Nullenergie näher zu kommen, plant das Monitoringteam den Stromverbrauch der Lüftungsanlagen zu reduzieren, indem der Mindestvolumenstrom um 50 auf 30 Prozent des Maximalwertes gesenkt wird. Weiteres Potenzial bieten Beleuchtung und digitale Medien. Die Wissenschaftler prüfen zurzeit die Beleuchtungsstärken und den Einsatz von LEDs und untersuchen die Auswirkungen der digitalen Tafeln auf den Stromverbrauch. Weitere Ergebnisse zum Stromverbrauch und der Luftqualität in den Klassenräumen werden in der zweiten Jahreshälfte 2017 erwartet.

(mm)

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Links

EnEff:Schule
BMWi Begleitforschung zum Thema energieeffiziente Schule

Nullenergie-Grundschule in Holzbauweise
Projektvisitenkarte auf der Webseite enob.info

Forschungsinitiative EnOB
Projekte, Berichte, Nachrichten und Analysen aus der Forschung für Energieoptimiertes Bauen

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Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.