Smarte Gebäude 2020-12-15T23:00:00Z Schule smart gebaut

Die Hauptstadt eröffnete 2016 eine Schulbauoffensive, die sich über zehn Jahre erstreckt. Eine der 38 geplanten Neubauten ist die Integrierte Sekundarschule (ISS) mit Sporthalle im Stadtbezirk Marzahn-Hellersdorf, Ortsteil Mahlsdorf. Smarte Lösungen ermöglichen Lernen und Lehren in zeitgemäßem Ambiente. Nach einem Jahr Schulbetrieb wurden dabei erste Erfahrungen gesammelt.

Fast drei Jahrzehnte wurde in Berlin keine Schule gebaut. Viele befanden und befinden sich noch in desolatem Zustand. Die Schülerzahlen dagegen wachsen stetig an. Auf Dauer ein unhaltbarer Zustand. Deshalb erklärte die Senatsverwaltung für Stadtentwicklung & Wohnen den Schulbau zu einem zentralen Infrastrukturprojekt der Stadt und nahm dafür rund 5,5 Milliarden Euro in die Hand. Die sollten in 38 neue Schulen fließen, in zehn Großsanierungsmaßnahmen und 21 Sanierungsbauten.

Zehn der Neubauten sollen als Modellprojekte Schule machen und beweisen, dass Smart Building auch im Schulbau funktioniert und die „Schule von morgen“ charakterisiert. Der Senat beschreitet als Bauherr dazu neue Wege und holte sich deshalb renommierte Fachleute mit ins Boot: Das Architektenbüro NKBAK, Ingenieurbüro Bollinger + Grohmann (Tragwerksplanung und Bauphysik), Haustechniker Ecotec und Franz Reschke Landschaftsarchitektur sowie Kaufmann-Bausysteme GmbH aus dem österreichischem Reuthe, Voralberg. Als Gemeinschaftsteam setzten sie ihre innovativen Ideen bereits bei Bau der Europaschule Frankfurt/Main erfolgreich um.

Wie im hessichen Frankfurt ist auch die Berliner Neubauschule in energiesparsamer Holzmodulbauweise konstruiert. Die Raummodule stammen aus der österreichischen Kaufmann-Bausysteme GmbH. Seit Jahren perfektioniere sie dieses schnelle und ökologische Baukastensystem für mehrstöckige Schulgebäude aus Holz und gilt als Vorreiter in der Branche. Alle 290 Module wurden im Werk präzise genau vorgefertigt, dann in Berlin-Köpenick zwischengelagert und mit Heizkörpern, Leuchten und Steckdosen versehen. Je nach Bedarf brauchten die Module dann nur noch auf die Baustelle gebracht und montiert werden. Vorteilhaft wirkte sich dabei die frühzeitige enge planerische Zusammenarbeit und das Bündeln von Fachwissen unterschiedlicher Beteiligter aus – angefangen von Architekten und Fachplanern über die Haustechnik bis hin zur Werkstattplanung. Holzspezifische Lösungen, Chancen, Risiken wurden besser von allen verstanden und sehr früh in die Planung integriert. Das vereinfachte und verkürzte die Planung erheblich. Ebenso später dann die Produktion der Holzmodule sowie die Montage auf der Baustelle. Innerhalb von elf Monaten stand die Schule zur Eröffnung bereit. Rekordverdächtig für Berliner Verhältnisse.

Jedes Modul – passgenau und sauber vorgefertigt, misst 2,86 Meter in der Breite, 8,6 Meter in der Länge und drei Meter in der Höhe. Jeweils drei davon bilden einen der 32 Klassenräume.

Smarte Gebäude Deutsche brauchen mehr Aufklärung zu intelligenter Technologie

Western Digital hat die Ergebnisse einer Umfrage veröffentlicht, die die Ansichten von Verbrauchern zu intelligenter Technologie („Smart Infrastructure“) und Datenspeicherung untersucht hat. Dabei zeigte sich unter anderem, dass Konsumenten von intelligenten technologischen Innovationen begeistert sind, gleichzeitig aber mehr Aufklärung zur Funktionsweise benötigen.

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Hauptsächlich wurden Brettsperrholzplatten verwendet, in Standard Sichtqualität, 3-Schicht- und OSB-Platten sowie Buchen-Furnierschichtholz. Während die Wände aus Fichte bestehen, kam für die Träger Buche zum Einsatz. Der gesunde Rohstoff Holz sorgt hier nicht nur für das Wohlbefinden an der Schule, sondern verbessert gleichzeitig deren Ökobilanz und nicht zuletzt das Stadtklima, wenn sich die Bauweise durchsetzt. Denn entsteht eine Schule in Holzbauweise, werden bei verbauten 750 Kubikmeter Holz etwa 750 Tonnen CO2 eingespart. Sicher ein Grund, warum sich der Berliner Senat entschied, noch zwei weitere Schulen mit Holz und dem gleichen Team neu zu bauen.

Gebäudetechnik mit Multimedia vernetzt

In der ISS Mahlsdorf lernen über 300 Schüler und Schülerinnen in einer vierzügige Sekundarstufe I (7. bis 10. Klasse) sowie in einer zweizügigen gymnasialen Oberstufe (Sekundarstufe II - 11. bis 13. Klasse). Der 22 200 Quadratmeter große Schul-Campus wir durch eine Drei-Feld-Sporthalle ergänzt. Diese zwei ineinander verschränkten Baukörper bestehen ebenfalls aus Kaufmann-Bausystemen, wurden jedoch in klassischem Holzbau montiert.

Die ISS unterscheidet sich schon vom äußeren Bild her erheblich von herkömmlichen Schulgebäuden. Fenster und Türmodule liegen in einer großflächigen Aluminiumfassade eingebettet und bieten viel Transparenz nach innen und außen. So modern wie das Äußere, sieht auch der barrierefreie Innenbereich aus:

• Breite, tageslichtdurchflutete Flure können genauso wie die überall eingebrachten Sitznischen zum Unterrichten oder selbständigen Arbeiten genutzt werden.
• Sie verfügen wie die Lehrräume und Flure über WLAN, das jedem Schüler per Code zugänglich ist.
• Fachräume, insbesondere die der naturwissenschaftlichen Fächer und Hauswirtschaftsausbildung, sind mit modernem Equipment wie zum Beispiel 42 digitalen Tafeln sowie Hightech-Einbaugeräten ausgestattet, die interaktiven Unterricht unterstützen.
• Energiesparsame, opale LED-Leuchten versorgen den Eingangsbereich und Treppenhäuser mit Licht.
• Zudem sorgen Lichtbandsysteme an der Decke für die Grund- und Tafelbeleuchtung in den Räumen. Moderne LED-Technologie ermöglicht hohe Beleuchtungsstärken bei geringem Energieverbrauch und macht die Leuchten fast völlig wartungsfrei.
• Sie werden wie Außenjalousien an den vollflächig verglasten Flurfenstern über intelligente KNX-Systeme der Firma Jung aus Schalksmühle automatisch gesteuert. Je nach Sonneneinstrahlung und Jahreszeit reagieren und regulieren sie die Verschattung und stellen den gewünschten Modus ein.
• Außerdem lassen sich alle anderen Haus- und Multimediafunktionen mit der intelligenten Gebäudesystemtechnik KNX über eine DALI-Schnittstelle vernetzen und zentral steuern. So ist abgesichert, dass alle Komponenten in einer gemeinsamen „Sprache“ kommunizieren. Über IP/Ethernet findet der Informationsaustausch statt. Als Bus-Geräte dienen Tastsensoren, die intuitiv die Gebäudeautomation steuern.
• Da alle Funktionen über dieses einheitliches System reguliert, überwacht und gesichert werden, enfallen zusätzliche Steuerzentralen.
• Ebenfalls automatisch lassen sich Heizung, Belüftung, Sicherheitstechnik (Transponder) sowie die gesamte LED-Beleuchtung des Komplexes einstellen. Lichtschalter sind hier out.

Hausmeister René Schiller findet das optimal, wie er sagt. „Wir verfügen über ein Haustechniksystem, das energieeffizient arbeitet und sich individuellen Bedürfnissen der Schüler und Lehrer anpassen lässt.“

Schallabsorption und Brandschutz

Wo junge Leute zusammenkommen, geht es meist laut zu. Deshalb spielt die Raumakustik im Schulbau eine wichtige Rolle. In der ISS Mahlsdorf wird die Akustik mittels mineralisch gebundener, schallabsorbierender und nichtbrennbarer Holzwolle-Leichtbauplatten (HWL) optimiert. Diese 1 200 x 600 x 25 Millimeter großen Akustikplatten „Fibro-Kustik Barcelona“ an der Decke bestehen aus dem regionalen Naturmaterial Holzwolle (ein Millimeter dünn). Sie entsprechen DIN EN 13168 (WWDI dm/WI dm) und sind mit „PEFC-Siegel“ und Blauer Engel“ zertifiziert. 8 290 Quadratmeter der Schuldecke und 1 600 Quadratmeter der Sporthalle wurden mit diesen speziellen HWL-Platten versehen.

Neben hervorragender Schallabsorption weisen die Platten auch sehr gute Brandschutzeigenschaften auf. Ein Brandschutzproblem existiert generell nicht, versichert Schiller. Überall in den Etagen sind dazu zum Beispiel spezielle Brandschutztüren installiert und Fluchtwege ausgewiesen.

Da die Schule als Modellprojekt per Monitoring begleitet wird, sind Visualisierungen und Auswertung der Energieverbräuche per Smart-Metering mess- und kontrollierbar. Auf dem begrünten Dach unterstützen zwei Wetterstationen die Datenerfassung und speisen sie in das Gebäudenetz ein. Das Gebäudeklima lässt sich so den jeweiligen tagesaktuellen Bedürfnisse ebenfalls automatisch anpassen.

Nicht nur für den Extremfall Corona ist eine steuerbare Gebäudelüftung in der Schule vorhanden, wie Hausmeister Schiller erklärt. Zum einen lassen sich alle Fenster der 31 Klassenzimmer- und Teilungsräume manuell öffnen. Zum anderen verfügen die Räume über horizontal geteilte Fenster, wobei sich der obere Bereich abhängig von der Außentemperatur automatisch öffnen lässt und für nötige Luftzirkulation sorgen soll. Das tägliche Lüftungskonzept ist dabei mit dem Stundenplan genau abgestimmt. So fahren in der Pause von 10.30 bis 10.50 Uhr automatisch alle Oberlichtfenster auf und sorgen für Frischluft im Raum. Über die ferngesteuerten Fenster der Nutzräume werden die Gebäude nachts gelüftet und ausgekühlt.

Planung bis ins Detail ist wichtig

Neben Gebäudetechnik und -sicherheit ist für Schulleiterin Sibylle Fricke entscheidend, wie sie mit ihrem Lehrerteam im neuen Gebäude zeitgemäßen Unterricht umsetzen kann.

„Wollen wir eine Schule der Zukunft, brauchen wir mehr Flexibilität für unterschiedliche Unterrichtssettings. Die ISS setzt dabei sicher im Berliner Vergleich sehr hohe Maßstäbe und gehört zu den bestausgestatteten Schulen der Stadt. Von unserem Standard träumen andere noch. Nach einem Jahr Schulbetrieb zeigen unsere Erfahrungen jedoch, dass noch viel mehr drin ist, wenn wir von Schule der Zukunft – auch in digitaler Hinsicht – sprechen. Scheinbar kleine Details werden oftmals zum großen Problem. Ein Teilungsraum zu jedem Klassenzimmer zum Beispiel wäre optimal, sodass sich Schüler und Schülerinnen in unterschiedlichen Lernarrangements zusammenfinden können.“ Aus dem täglichen Schulalltag heraus weiß sie auch, wie wichtig eine angenehme Raumgröße ist mit vielseitigen Ablageflächen und Aufbewahrungsmöglichkeiten für Materialien oder leichte Möbel, die sich schnell umräumen lassen, Stehpulte, Lerntheken, damit Lernen in Bewegung möglich ist. „Ich wünschte mir auch, dass jedes Klassenzimmer über genügend digitale Endgeräte verfügt, damit wir wirklich verlässlichen den interaktiven Unterricht einsteigen können. Zurzeit schieben wir 65 PC für 300 Schüler und Schülerinnen hin und her. Meine Überlegung wäre, genauso so viel Geld wie in Schulbücher auch in digitale Endgeräte zu investieren. Auch unter dem Aspekt, dass viele Schüler zuhause keine dieser besitzen. Damit wären wir sicher noch besser für die digitale Zukunft vorbereitet. Uns bleibt keine Zeit mehr, wenn wir zeitgemäße Bildung in zeitgemäßen Schulbauten wollen.“

Deshalb ist auch die ISS Mahlsdorf bislang nur ein Anfang. Aber immerhin, der Schulbau hat in Berlin Fahrt aufgenommen und setzt kluge Ideen um.