Im neuen Fachklassentrakt für Biologie und Chemie am Schubart-Gymnasium in Aalen sind Schüler und Lehrer den Naturwissenschaften auch baulich ganz nah: Mit einem wegweisenden Konzept nutzen Liebel / Architekten und Transsolar KlimaEngineering die Umweltenergien Licht, Thermik und Erdwärme effektiv aus. Für diesen attraktiven Ort des Lernens gab es von der DGNB die Auszeichnung Klimapositiv und ganz aktuell auch den Green Solutions Award Deutschland 2021.
In der beschaulichen Kleinstadt Aalen auf der schwäbischen Ostalb lernen die Schüler am Schubart-Gymnasium seit jeher in vorbildlich gestalteten Räumen. 1912 errichtet, stammt das Hauptgebäude aus der Feder von Paul Bonatz. Das Frühwerk des berühmten Architekten des Stuttgarter Hauptbahnhofs gilt bis heute als beispielhaft im Bereich der Schularchitektur.
In den 1980er Jahren wurde der imposante, unter Denkmalschutz stehende Bau umfassend saniert. In diesem Zug wurde auch das Untergeschoss erweitert, auf dessen Dach befindet sich heute der Schulhof. Ausladende Freitreppen führen von hier hinunter zum Schulcampus, bestehend aus Mensa, Sporthalle, Sportplatz und dem 2019 fertig gestellten Fachklassentrakt für Chemie und Biologie. Mit einem integralen Klimakonzept schufen Liebel / Architekten und Transsolar wie schon Paul Bonatz vor über 100 Jahren eine maßgebende Architektur und zwar im Bereich des nachhaltigen Bauens.
Campus mit Mehrwert: Außerhalb der Schulzeiten fungiert der Freibereich als Quartiersplatz. © Valentin Schmied
Klimaneutrale Planung von Anfang an
2015 gewann das ortsansässige Büro Liebel / Architekten den Wettbewerb für den Neubau des Fachklassentrakts. Zusammen mit Markus Krauß, Klimaingenieur bei Transsolar München, hatten Bernd Liebel und sein Team von Anfang an ein Null-Energie-Gebäude konzipiert. Demnach erzeugt der Bau über das Jahr hinweg mindestens so viel Energie wie für den Betrieb benötigt wird. Erklärtes Ziel war es, einen bewussten Gegenentwurf zur anhaltenden Technisierung bei Gebäuden zu schaffen.
Zunächst galt es jedoch dem historischen Bestand respektvoll gegenüberzutreten. Unter Berücksichtigung bestehender Achsen wurden die vorgefundenen Einzelbauten der Schulanlage städtebaulich zu einem stimmigen Ensemble gefasst. Blickbezüge bis hin zum Albtrauf wurden aufgenommen und noch betont. Der ebenfalls neu gestaltete Freibereich des Campus bildet heute auch außerhalb der Schulzeiten einen beliebten Treffpunkt.
Architektur- und Klimakonzept gehen Hand in Hand
Den Neubau gruben die Architekten so weit wie möglich ins Gelände ein. Zum einen erhält so der architektonisch bedeutende Bonatz-Bau keine Konkurrenz, zum anderen wird ein Versprung im Gelände elegant aufgenommen. Entstanden ist ein kompaktes, als Holz-Beton-Hybridbau konzipiertes Gebäude mit großformatigen Fensteröffnungen.
Die markante Form des Sheddachs entstand zunächst aus einem ganz praktischen Grund: Verschiedene Dachstudien hatten ergeben, dass bei einem nordorientierten Sheddach die Tageslichtausbeute der Oberlichter am höchsten ist. Dank der damit verbundenen Erhöhung des Tageslichtquotienten werden rund 50 Prozent Kunstlicht eingespart.
Der recht hohe Betonanteil der Konstruktion verhindert vor allem im Sommer ein Aufheizen der Innenräume. Während die Holzkonstruktion im Obergeschoss die graue Energie reduziert, speichern die massiven Betonbauteile thermische Energie. Selbst an den heißesten Sommertagen mit Außentemperaturen von bis zu 40° Celsius liegt die Temperatur im Gebäude bei rund 25° Celsius und das ganz ohne Klimaanlage. Die Kühlung der Innenräume erfolgt wiederum nachts, wenn motorbetriebene Fensterflügel für eine effektive Querlüftung sorgen.
Das integrale Klimakonzept setzt auf kostenneutrale Umweltenergien, kombiniert mit Photovoltaik. © Transsolar
Gesunde Raumluft dank Erdwärme
Für eine durchweg gute Luftqualität im Innenraum sorgt ein hybrides Lüftungssystem aus Schub- und Fensterlüftung. Hierfür kühlt, respektive wärmt ein 45 Meter langer Erdkanal die Außenluft vor. Über einen langsam drehenden Ventilator wird diese ganz ohne Zugerscheinungen in die Klassenräume geschoben und von dort weiter im Gebäude verteilt. Unterstützend erfolgt in den Pausen eine Stoßlüftung über die Fenster.
Energetischer Austausch zwischen Alt und Neu
Die eigens ersonnene Formel 1 + 1 = 1 verdeutlicht einmal mehr das ehrgeizige Ansinnen der Beteiligten. Hier der Rechenweg: Neubau und Altbau dürfen nicht mehr Energie verbrauchen als der Altbau allein. So stehen die beiden Gebäude in energetischem Austausch miteinander. Während das bestehende Blockheizkraftwerk den geringen Heizbedarf des Neubaus mit abdeckt, wird die überschüssige Energie der neuen Photovoltaik-Anlage sowohl dem Altbau als auch der Mensa zur Verfügung gestellt.
Optimale Orientierung und kurze Wege: Foyer und Flure gehen nahtlos ineinander über. © Valentin Schmied
Zahlen und Feedback sprechen für sich
Über ein Monitoring ermittelte Zahlen zeigen, dass die im Vorfeld errechneten Werte zum Null-Energie-Standard sogar übertroffen werden. Unter Berücksichtigung sämtlicher Komponenten wird im Betrieb ein Plus-Energie-Standard erreicht, das Gebäude ist klimapositiv.
Auch von Schülern und Lehrern kommt durchweg positives Feedback. Als Nutzer waren sie von Anfang an eingebunden und tragen heute durch ein korrektes Nutzerverhalten dazu bei, dass das Lüftungs- und Energiekonzept voll zum Tragen kommt. Ganz nebenbei lernen alle Beteiligten natürlich stetig und werden sensibilisiert für die Möglichkeiten, die das nachhaltige Bauen bereithält – Bildungsauftrag erfüllt.
Selbstverständlich profitiert auch die Stadt als Bauherrin von dem innovativen Architektur- und Klimakonzept. Neben ihrer Vorreiterrolle im Schulbau spart die Stadt Aalen eine Menge Betriebskosten.
Bernd Liebel (Liebel/Architekten) und Wolfgang Steidle (Erster Bürgermeister der Stadt Aalen) im Interview beim DGNB Tag der Nachhaltigkeit am 1. Juli 2021. © DGNB
Preisgekrönte Architektur, ausgezeichnetes Klimakonzept
Zahlreiche Preise und Auszeichnungen wie der Bundespreis Umwelt und Bauen, die DGNB-Auszeichnung Klimapositiv und eine Hugo-Häring Auszeichnung des BDA beweisen den gestalterischen wie nachhaltigen Vorbildcharakter der Schulerweiterung.
Jüngst kam ein weiterer Preis hinzu: Beim DGNB Tag der Nachhaltigkeit, der in diesem Jahr am 1. Juli stattfand, wurde der Fachklassentrakt in der Kategorie Gebäude zum nationalen Gewinner der Green Solutions Awards gekürt. Damit ist das Projekt nun automatisch Finalist für den vom Experten-Portal Construction 21 initiierten internationalen Wettbewerb. Die Verleihung des Preises findet Anfang November im Rahmen der UN-Klimakonferenz COP26 in Glasgow statt. Wir drücken die Daumen!
Gewinner des Green Solutions Awards Deutschland 2020-2021 (v.l.n.r.): Bernd Liebel (Liebel/Architekten), Wolfgang Steidle (Erster Bürgermeister der Stadt Aalen), Johannes Kreißig (Geschäftsführender Vorstand DGNB) © DGNB
Für alle, die sich ebenfalls auf den Weg machen wollen Projekte klimapositiv zu planen, hält die DGNB zahlreiche Informationen bereit. Werfen Sie beispielsweise einen Blick in unseren Leitfaden Ihr Weg zum klimaneutralen Gebäude.