_Gebäudetechnik

Im Nordwesten der Mainmetropole Frankfurt hat sich in den letzten 15 Jahren eine Menge getan. Seit Ende der 1990er Jahre entsteht, rund acht Kilometer vom Zentrum entfernt, auf einer brachliegenden, ehemals landwirtschaftlich genutzten Fläche der neue Stadtbezirk Riedberg – ein 260 Hektar großes Gebiet, das mit knapp 6.000 Wohneinheiten rund 15.000 Menschen ein neues Zuhause bieten soll. Park- und Sportanlagen, öffentliche Versorgungseinrichtungen und Plätze, ein Campus der Johann-Wolfgang-Goethe-Universität sowie zwei Grundschulen und das Riedberg-Gymnasium sollen es den künftigen Bewohnern an nichts fehlen lassen. Das Gymnasium wurde als zertifiziertes Passivhaus vom Büro Ackermann + Raff mit Sitz in Tübingen und Stuttgart geplant.

Das 21.440 m² umfassende Schulensemble, bestehend aus Gymnasium und einer Dreifeld-Sporthalle mit angeschlossenem Jugendhaus, erstreckt sich mitsamt seinen Außenanlagen entlang der Friedrich-Dessauer-Straße im Zentrum des Wohngebietes. Das Gymnasium setzt sich aus sechs zwei- bis dreigeschossigen, unterschiedlich großen Quadern zusammen, die mit dazwischenliegenden Höfen versetzt zueinander angeordnet sind. Den drei nördlichen Baukörpern sind die Klassenräume vorbehalten, in ihnen sind clusterförmig die Bereiche der Unter-, Mittel- und Oberstufe getrennt voneinander untergebracht. In den Zentren der Cluster sind gebäudehohe Atrien, um die sich die Klassenzimmer gruppieren. In den drei südlichen Quadern befinden sich u.a. die Aula und der Speisesaal. Alle Komplexe werden durch eine innere Straße miteinander verbunden – beim Haupteingang im Osten beginnend endet sie im Westen auf dem großen Schulplatz. Den westlichen Abschluss des Ensembles bildet die Sporthalle mit zwei Spielfeldern im Außenbereich und dem eingeschossigen Jugendhaus.

Die Fassaden des Schulkomplexes wurden mit weiß engobierten Klinkern und Weißbeton-Fertigteilen gestaltet. Zwischen den drei südlichen Quadern befinden sich zwei Höfe, die von einer semitransparenten, gebäudehohen Fassade aus vertikalen, dunkel lasierten Holzlamellen von der Straße abgegrenzt werden. So erscheinen die Baukörper zur passierenden Straße als zusammenhängende, geschlossene Fläche. Kleine Mauern, Beetkanten und Sitzbänke aus Weißbeton, hell gepflasterte Bodenflächen und Sitzmöbel aus dunklem Holz runden die Außenraumgestaltung ab. Im Inneren wählten die Planer langlebige und robuste Materialien. Die glatten Böden sind aus jura-gelb gefärbtem Beton, Türen und Wandnischen aus Holz. Während ein Großteil der Innenwände ebenfalls mit weiß engobierten Klinkern verkleidet wurde, blieben andere Wand- und Deckenflächen in Sichtbetonqualität. Die gesamte Atmosphäre, sowohl innen und außen, ist hell, freundlich und zeitgemäß.

Gebäudetechnik
In das harmonische Erscheinungsbild konnten die gesamten gebäudetechnischen Komponenten unauffällig integriert werden, sodass sie auf den ersten Blick kaum sichtbar sind. Durch die luftdicht ausgeführte Gebäudehülle mit Dämmschichten von 280 bis 600 mm und dreifachverglasten Fenstern mit einem gemittelten U-Wert von 0,89 W/m²K sowie dem Einbau mechanischer Zu- und Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung kann ein Heizwärmebedarf von 14,70 kWh/m²a erreicht werden. Der jährliche Primärenergiebedarf liegt unter 69 kWh/m².

Mit Zu- und Abluftanlagen, deren Komponenten in der abgehängten Decke untergebracht sind, werden die Klassenzimmer während der Wintermonate temperiert, Rotations- und Plattenwärmetauscher erwärmen die kalte Frischluft vor dem Eintritt ins Gebäude, der Wärmerückgewinnungsgrad liegt bei 75%. Der Luftvolumenwechsel beträgt 600 m³/h (pro Schüler 20m³/h). Mit Präsenzmeldern ausgestattet, arbeiten die Anlagen nur, wenn Personen im Raum sind. Im Sommer hingegen werden die Klassenräume über eine kontrollierte, freie Nachtlüftung klimatisiert. Dann strömt die erwärmte Innenluft über den Kamineffekt durch die Öffnungsflügel in den Dächern der Atrien nach außen, kleine Öffnungen oberhalb der Klassenzimmertüren dienen als Verbindung. Die frische Luft gelangt im Erdgeschoss durch Fenster-Oberlichter bzw. in den Obergeschossen durch Fenster-Unterlichter ins Gebäude.

Da in der Aula bis zu 460 Personen Platz finden, ist hier bei Veranstaltungen mit erhöhten thermischen Lasten zu rechnen, bis zu 9.200 m³ Luft müssen pro Stunde umgewälzt werden. Aus diesem Grund wird hier zum einen die Quelllüftung zur Konditionierung der Raumluft eingesetzt, zum anderen ein adiabates Kühlsystem, welches in unterirdischen Zisternen gesammeltes Regenwasser nutzt. Über den Effekt der Verdunstung wird die Abluft durch das Einsprühen von zerstäubtem Wasser abgekühlt. Ein in der Lüftungsanlage integrierter Wärmetauscher überträgt die Kälte der Abluft auf die Zuluft. Der hierfür benötigte Energiebedarf ist im Vergleich zu konventionellen Kühlsystemen recht gering. Die Belüftung der Dreifeld-Sporthalle erfolgt ebenfalls auf mechanischem Weg. Pro Feld verläuft unterhalb der Decke ein flexibler Textilschlauch über die gesamte Breite der Halle; die Zuluft gelangt durch das textile Gewebe in den Raum. Einzig die EDV-, Server- und Technikräume wurden mit Kompressionskältemaschinen ausgestattet, da hier insbesondere während der Sommermonate hohe thermische Lasten zu erwarten sind.

In den offenen, dreigeschossigen Atrien sorgt eine Hochdruck-Wassernebel-Löschanlage für den notwendigen anlagentechnischen Brandschutz. Im Gegensatz zu einer Sprinkleranlage arbeitet dieses System mit sehr hohem Druck (im Betrieb bis zu 140 bar) und geringen Wassermassen. Durch das Zerstäuben des Löschwassers entsteht eine Fläche mit großem Kühl- und Löscheffekt, die Schäden nach dem etwaigen Betrieb sind recht gering. Die für die Nachtlüftung gedachten Öffnungsflügel dienen im Falle eines Brandes der Entrauchung. -kt

Bautafel

Baunetz Architekt*innen

• a+r Architekten: https://www.baunetz-architekten.de/a-r/31273

Fachwissen zum Thema

Surftipps

• http://www.baunetzwissen.de/standardartikel/Brandschutz-Arten-des-Brandschutzes_3107643.html
• http://www.baunetzwissen.de/glossarbegriffe/Beton_Weissbeton_46767.html?bid=37091&index=W
• http://www.baunetzwissen.de/objektartikel/Boden-Kita-Schoene-Aussicht-in-Frankfurt-Riedberg_3371401.html