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Projektinfos  – Energieforschung konkret

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Die erste Passivhaus-Grundschule in Sachsen-Anhalt in nachhaltiger und ökologischer Bauweise verbraucht 90 Prozent weniger Energie als vergleichbare Grundschulen.
© Hochschule Magdeburg-Stendal
Neubau Schule
Projektinfo 11/2018

Erdgeschoss-Grundriss der St. Franziskus Grundschule (Technik, Sanitärräume, Schulküche mit Aula und Hort)
© Steinblock Architekten

Maßnahmen und Komponenten im Gebäude
© BINE Informationsdienst
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Grundschule in Halle als Passivhaus im Monitoring

Für den Neubau einer Grundschule wollte der kirchliche Träger ökologische Baustoffe nutzen und mit dem energieoptimierten Gebäude einen hohen Lernkomfort bei überschaubaren Betriebskosten sicherstellen. Es entstand das erste Passivhaus-Schulgebäude in Holzbauweise in Sachsen-Anhalt. Ein mehrjähriges Monitoring sowie eine sozialwissenschaftliche Begleitforschung belegen sowohl seine Energieeffizienz als auch seine Akzeptanz. Der Neubau verbraucht 90 Prozent weniger Heizenergie als vergleichbare Grundschulen in Deutschland, hat in puncto Strom aber noch Reserven. Die Schule ist Teil der bundesweiten Forschungsinitiative EnEff:Schule des BMWi.

Die zweizügige St. Franziskus-Grundschule in Halle hat im Februar 2014 den Betrieb aufgenommen. Sie bietet 200 Schülern in den Klassenräumen, dem Hort und in der Aula ein angenehmes Raumklima und eine ansprechende Optik für ein motiviertes Lernen und Lehren.

Der Wunsch des Trägers, der Edith-Stein-Schulstiftung des Bistums Magdeburg, war eine nachhaltige und ökologische Bauweise im Passivhausstandard. „Die Verantwortung gegenüber uns selbst und unseren Kindern verlangt eine deutliche Hinwendung zur Energieeinsparung und einen effizienten Umgang mit den uns anvertrauten Ressourcen. Unser Bekenntnis zur Bewahrung der Schöpfung soll sich im Neubau der St. Franziskus-Grundschule klar widerspiegeln und so zum Vorbild für andere Bauvorhaben, auch in unserem Bistum, werden“, so Stiftungsdirektor Steffen Lipowski. Das Gebäude ist nahezu vollständig als Holzkonstruktion, damit weitgehend aus nachwachsenden Rohstoffen sowie recycelten Baustoffen, errichtet. Das dreigeschossige Schulgebäude besteht aus zwei zueinander versetzten, nahezu gleich großen Quadern und ist nicht unterkellert. Das Gebäude beinhaltet Klassenräume, Hort, Verwaltungstrakt, Hausmeisterwohnung, Schulküche und Aula. Der Bau ist im Passivhausstandard errichtet, jedoch nicht vom Passivhausinstitut Darmstadt zertifiziert.

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Gebäude im Detail

Um den gewünschten Passivhausstandard zu erreichen, wurde die Gebäudehülle hochwärmedämmend und möglichst wärmebrückenfrei errichtet. Die Fachplanerentschieden sich für eine Holzkonstruktion, welche zu 80 % aus nachwachsenden Rohstoffen besteht. Damit wurde auch dem Wunsch nach einer nachhaltigen und ökologischen Bauweise Rechnung getragen. Das Tragwerk der Außenwand ist aus Doppel-T-Holzträgern aufgebaut, die Zwischenräume vollständig mit Zellulose verfüllt. Der U-Wert der Außenbauteile liegt zwischen 0,10 und 0,16 W/m2K. Die Bauweise mit großen Anteilen an erneuerbaren (Holz, Zellulose) oder recycelten Baustoffen (Betonschotter, Schaumglasschotter) ist sehr kompakt. Die Luftdichtheit liegt – auch 3 Jahre nach Inbetriebnahme – immer noch bei einem sehr guten Wert von n50 = 0,26 h-1.

Sechs Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung sorgen für ausreichend Frischluft. In jedem Klassenraum regeln Präsenzmelder und in der Aula Kohlendioxidsensoren den Luftvolumenstrom.

Das Gebäude wird über die Lüftungsanlagen beheizt, lediglich vier Büros mit geringer Fremdwärme sind mit einem elektrischen Heizkörper ausgestattet. Diese Luftheizung, die den Fernwärmerücklauf eines benachbarten Gymnasiums nutzt, versorgt die Schule mit der benötigten Heizwärme.

Zur Trinkwassererwärmung für die Schulküche und die Hausmeisterwohnung ist die gen Süden gerichtete Fassade mit Solarthermieanlagen mit 36 m2 Kollektorfläche ausgestattet, die die Solarwärme in einen 2 m3 großen Schichtenspeicher einspeisen. Die Spitzenlastdeckung erfolgt mit einem integrierten 9 kW Elektroheizstab. Die geplante Nachheizung per Fernwärme-Heizregister findet nicht statt, da die Vorlauftemperatur der Fernwärme mit 45 °C zu gering ist. In der Planung war darüber hinaus vorgesehen, überschüssige Wärme aus der Solarthermie einem Latentwärmespeicher zuzuführen. Der Salzhydratspeicher kommt jedoch praktisch nicht zum Einsatz, da kaum Überschusswärme nach der Beladung der beiden anderen Speicher vorhanden ist.

Die Warmwasserbereitung für den sonstigen Schulbetrieb (Sanitäranlagen) übernehmen lokale Durchlauferhitzer.

Zwei netzgekoppelte Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtleistung von 78 kWp versorgen vor allem die Lüftungsanlagen sowie den energieintensiven Betrieb der Schulküche. Diese stellt bis zu 300 Essen an normalen Schultagen sowohl für Schüler der Grundschule als auch für Schüler der benachbarten Sekundarschule bereit. Eine Mikro-Windkraftanlage mit 1 kW Leistung wurde installiert, diese hat sich jedoch aufgrund enormer Stillstandsverluste nicht bewährt. Der ebenfalls vorgesehene Batteriespeicher mit einer Speicherkapazität von 25,6 kWh war nur wenige Wochen im Einsatz, erlitt einen technischen Totalschaden und wird aus Kostengründen derzeit vom Schulträger nicht ersetzt.

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