Acht Jahre lang dauerte die Rundumerneuerung der Rachel Carson Sekundarschule in Dormagen. Was 2013 zunächst als überschaubare Renovierungsmaßnahme geplant war, entwickelte sich zu einer veritablen Großbaustelle, da ein Gebäudeteil völlig neu errichtet werden musste. Recht kurzfristig, und nicht zuletzt vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie, entschied der Bauherr, der Eigenbetrieb Dormagen, die Schule mit einem Lüftungssystem auszustatten und damit auch die Gebäudetechnik auf den neuesten Stand zu bringen. Mit der intelligenten Technik lassen sich dauerhaft Energiekosten einsparen. Zudem sorgt die Lüftungsanlage sommers wie winters für angenehme Raumtemperaturen und eine gute Luftqualität.
Der Campus der Rachel Carson Sekundarschule besteht nun aus sechs Gebäudeteilen inklusive der Mensa und Sporthalle. Die rund 800 Schülerinnen und Schüler können jeweils in vier parallelen Klassen pro Jahrgangsstufe unterrichtet werden. Rund 50 Unterrichtsräume stehen jetzt zur Verfügung, darunter 24 Klassenräume sowie Fach-, Inklusions- und Differenzierungsräume und Lernbüros.
Gesunde Lernatmosphäre
Um in allen Räumen der Rachel Carson Sekundarschule für eine gleichbleibend hohe Raumluftqualität zu sorgen, wurden insgesamt fünfzig moderne und energiesparende Lüftungsgeräte verbaut, davon 47 dezentrale sowie drei zentrale. Dabei fiel die Wahl auf die Airflow Lufttechnik GmbH, die mit einer umfangreichen Produktpalette an Lüftungsgeräten auf die besonderen Anforderungen in Schulen, Büros und Kindertagesstätten spezialisiert ist.
Gerade das Thema Raumluft ist für Schulen mit Blick auf Gesundheit und Wohlbefinden besonders wichtig. So belegen zahlreiche Studien, dass ein zu hoher CO2-Gehalt bei Schülern und Lehrern unter anderem zu Konzentrationsschwächen, verminderter Leistungsfähigkeit Müdigkeit und Kopfschmerzen führen kann. Denn in einem Klassenraum kommen auf kleinem Raum viele Menschen zusammen. Bereits kurz nach Unterrichtsbeginn ist die Luft verbraucht, der CO2-Wert steigt auf kritische Werte an. Stoßlüften reicht dabei oft nicht aus, um die Luftqualität zu verbessern und wird zudem oft vergessen.
Neben dem Kohlendioxid führen die Lüftungsgeräte auch Schadstoffe sowie mit Bakterien und Viren kontaminierte Luft sicher ab. Unangenehme Begleiterscheinungen von geöffneten Fenstern wie Straßenlärm, kalte Zugluft, ineffizientes Heizen im Winter und Pollen im Frühling gehören damit ebenfalls der Vergangenheit an.
Daher gilt nicht nur, aber ganz besonders bei Schulgebäuden: Moderne Lüftungslösungen sind ein wichtiger Bestandteil beim Bauen und Sanieren. Denn sie sorgen bei immer dichter werdenden Gebäudehüllen für eine gleichbleibend hohe Raumluftqualität, ohne dass Lehrer und Schüler ständig stoßlüften müssen. Bei falschem Lüftungsverhalten entstehen Gefahren wie zu hohe Luftfeuchte, Kondensat und Schimmelbildung.
Bild: Airflow
Sportliche Aufgabenstellung, schnelle Umsetzung
In der Rachel Carson Sekundarschule stand gpe projekt als Planer der Gebäudetechnik vor schwierigen Fragen. Da der Rohbau bereits weitgehend fertiggestellt war, konnten bestimmte Anforderungen hinsichtlich Statik, Brandschutz und Platzangebot im Vorfeld nicht mehr berücksichtigt werden. Eine Herausforderung bestand zum Beispiel darin, dass die Zwischendecken keinen Platz für die Installation eines Luftkanalnetzes boten. Nach intensiven Beratungen entschieden sich Bauherren und Planer daher für den Einsatz dezentraler Lüftungsgeräte aus der Serie Duplex Vent von Airflow in den Klassenräumen: Die Geräte lassen sich raumweise, individuell und zielgerichtet steuern und beanspruchen keinen zusätzlichen Platz für lange Kanalführungen. Durch den Wegfall aufwändiger Luftkanäle ist der Installationsaufwand gering – ein zusätzlicher Pluspunkt, mit dem eine weitere Verzögerung des Sanierungsprojekts vermieden werden konnte.
Je nach Raumgröße kamen zwei Gerätetypen zum Einsatz: Pro Klassenraum wurde ein Duplex Vent S 1000 eingebaut, in kleineren Differenzierungs- und Verwaltungsräumen jeweils ein Duplex Vent 300. Die zwei Gerätetypen mit unterschiedlichen Volumenströmen bewirken, dass die Räume genau die Luftzufuhr erhalten, die sie benötigen.
Zentrale Anlagen wurden für zusammenliegende Bereiche in den inneren Gebäudekernen realisiert. Die innenliegenden Sanitär-, Lager- und Technikräume werden mit zwei Geräten Duplex 1500 Multi Eco-N zuverlässig be- und entlüftet. Für die Sporthalle wurde das leistungsstärkere Modell Duplex 6500 Multi Eco-N installiert, das die Pausenhalle, anliegende Umkleide- und Duschräume sowie einzelne Technikräume zentral versorgt.
Bild: Airflow
Auch im Vollbetrieb leise
Die Lüftungsgeräte sind durch besonders niedrige Schallpegel bei hoher Luftleistung gekennzeichnet. Denn in Klassenräumen ist es sehr wichtig, dass die Lüftungsgeräte flüsterleise laufen, um Schüler und Lehrer nicht vom Unterricht abzulenken. So erzeugen Duplex Vent-Geräte bei Nennleistung lediglich einen Schallpegel von <=35 dB(A). Bei einer Auslastung von 80 Prozent liegt dieser noch niedriger bei <= 30 dB(A).
Um auch bei den leistungsstärkeren Duplex Vent-Geräten S 1000 mit hohem Volumenstrom diesen niedrigen Schallpegel zu erzielen, setzt Airflow hier auf aktive Geräuschunterdrückung mittels ANC (= Active Noise Cancellation)-Technik, womit besonders niederfrequenter Schall gedämpft wird. Diese aktive Schallkontrolle, bei der Schall mittels integrierter Richtmikrofone mit Gegenschall gedämpft wird, funktioniert vor allem im niederfrequenten Bereich besonders gut. Lernende wie Lehrende können daher konzentriert und ungestört arbeiten.
Einfache Montage dank flexibler Bauweise
Von der Planung bis zur Einregelung der Anlage vergingen nur wenige Monate. Die Montage wurde durch ein ortsansässiges Installationsunternehmen ausgeführt. Der Einbau der Duplex Vent-Geräte ist in der Regel einfach.
Aufgrund ihrer flexiblen Bauweise eignen sie sich zur Wand- oder Deckeninstallation, die Anschlüsse können sowohl horizontal, vertikal als auch über die Seite angebracht werden. Wichtig ist nur eine Platzierung nahe der Außenwand, um die Strecke der Lüftungskanäle kurz und den Transmissionsverlust niedrig zu halten. Die drei zentralen Anlagen wurden bodenliegend auf den Gebäudedächern installiert.
Hohe Wirkungsgrade und flexible Steuerung
Mithilfe von zwei Kernbohrungen nach draußen werden bei den dezentralen Geräten in den Klassenzimmern Außen- und Fortluft durch die Außenmauer geführt. Motorgesteuerte Verschlussklappen verhindern die direkte Luftdurchströmung. So gelangt die kühlere Frischluft nur gelenkt in das Gerät und weiter in den Raum. Gleichzeitig bleibt die warme Luft im Raum. Wegen einem hohen Wärmebereitstellungsgrad von bis zu 90 Prozent erfüllen die Duplex Vent-Geräte zudem hohe Anforderungen an die Energieffizienz. Die großen Multi Eco-N-Geräte erzielen einen Wirkungsgrad von bis zu 93 Prozent und sind damit noch energieeffizienter.
Die flexible Steuerung der Geräte erfolgt in der Regel raumweise, durch die Gebäudeautomation kann aber raumübergreifend nachgesteuert werden. Für die ersten zwei Jahre nach Inbetriebnahme ist ein intensives Monitoring geplant, um Temperatur und Lufttrends weiter optimieren zu können.
Fazit
Alle Beteiligten sind mit dem Verlauf und dem Ergebnis des Projekts zufrieden. Airflow hat kompetent beraten und Unterstützung bei der Installation geleistet. Planungsrelevante Daten wurden schnell und unkompliziert zur Verfügung gestellt.
Auch die ersten Rückmeldungen nach der Einregulierung der Anlage tragen zum positiven Eindruck bei: Die Geräte sind kaum wahrnehmbar, auch die großen Geräte werden von den Schülern und Lehrern als leise empfunden. Die CO2-Konzentration hat sich messbar verbessert und wird auf einem niedrigen Level gehalten. Und nicht zuletzt bestätigt das Monitoring die hohen Luftleistungen und den guten Wärmerückgewinnungsgrad. ■
Airflow / Rausch
