Die Landeshauptstadt Stuttgart hat das im Rahmen der Energieforschung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie geförderte Projekt „Uhlandschule wird zur Plusenergieschule“ umgesetzt.

27. Dezember 2018 – Anzeige

Eine Plus-Energie-Schule macht Schule

Stuttgart – energieneutral ab 2050

Eine der größten Herausforderungen unserer Zeit ist es, Strategien für eine nachhaltige Energieversorgung zu entwickeln. Um die Klimaerwärmung einzudämmen, haben sich die Länder dieser Welt das Ziel gesetzt, ab 2050 nur noch klimaneutrale Gebäude zu betreiben. Aus diesem Grund hat die Landeshauptstadt Stuttgart ein Energiekonzept entwickelt. Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik hat hierzu wissenschaftlich zugearbeitet.

Im Fokus steht die Vision einer klimaneutralen Landeshauptstadt im Jahr 2050. Obwohl die öffentlichen Gebäude nur einen Anteil von 4 Prozent am Gesamtverbrauch haben, besitzt dieser Bereich aufgrund der Vorbildfunktion der Stadt eine hohe Bedeutung. Dabei spielen insbesondere Schulen eine wichtige Rolle, da in Stuttgart deren Anteil 40 Prozent der städtischen Gebäudefläche beträgt. Bei der Vermittlung nachhaltigen Umgangs mit Energie kommt unseren Schulen besondere Bedeutung zu: Hier werden die zukünftigen Generationen ausgebildet.

Die Erkenntnis von der Schule als „drittem Pädagogen“ hat sich bestätigt und etabliert, ihre praktische Berücksichtigung bleibt jedoch eine vielschichtige Herausforderung. Licht- und Luftqualität, Raumklima und Raumakustik müssen mit pädagogischen und baulichen Zielen, Inhalten und Konzepten in Einklang zu bringen sein.

Beim 5. Kongress „Zukunftsraum Schule“, der im September 2017 in Stuttgart stattfand, wurden die besonderen Herausforderungen von Schulsanierungen herauskristallisiert. Die nachhaltige Gestaltung von Schulgebäuden erfordert demnach neben politischer Entscheidung und zusätzlichen Geldern ein interdisziplinäres Zusammenwirken von Nutzern und Gestaltern, Forschern und Praktikern. Effiziente Gebäude und ihr Umfeld sowie Räume, die Leistung und Wohlbefinden fördern, stehen in Wechselwirkung und müssen nach wirtschaftlichen Maßstäben gestaltet werden.

An der Plusenergie-Uhlandschule in Stuttgart wurde mit Mineralwolle gedämmt.

Vorbildliche Sanierung mit großen Herausforderungen

Um das hier schlummernde Potential aufzuzeigen, hat die Landeshauptstadt Stuttgart das Projekt „Uhlandschule wird zur Plusenergieschule“ umgesetzt. Die wissenschaftliche Begleitung liegt beim Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP. Saint-Gobain ist gemeinsam mit der Robert Bosch GmbH Industriepartner. Das Projekt wurde im Rahmen der Energieforschung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert. Dieses Projekt ist ein Vorzeigemodell auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energieversorgung.

Die energetische Sanierung der Uhlandschule ist beispielhaft, um die Energiewende im urbanen Raum erfolgreich zu gestalten. Zur Beheizung der Räume dienen Kapillarrohr-Flächenheizsysteme an Decken- und Brüstungsbereichen. Dazu wurden kilometerlange Schlauch- und Rohrsysteme verlegt. Dadurch reduziert sich die Vorlauftemperatur für das Heizsystem auf 37 Grad Celsius.

Die Wärmeerzeugung erfolgt über Wärmepumpen durch Ausnutzung der Erdwärme. Im Hauptgebäude sind zwei Wärmepumpen mit einer thermischen Leistung von jeweils 33 Kilowatt installiert. Das Erdsondenfeld umfasst insgesamt 52 Sonden und ist im wesentlichen nördlich des Hauptbaus angeordnet. Das komplexe Rohr- und Leitungssystem für die Bereitstellung der Raumwärme ist optimal auf den stark wechselnden Verbrauch in einer Schule ausgelegt.

Sonnenergie auf den Dachflächen

Die im Gebäude benötigte Energie wird unter Einbezug der Umweltwärme aus dem Erdreich alleine durch die Photovoltaikanlage erzeugt. Diese befindet sich auf sämtlichen nach Süden orientierten Dachflächen sowie den Brüstungsbereichen der Südfassade des Hauptgebäudes. Die Projektidee, eine bestehende Schule in eine Plusenergieschule umzuwandeln, war eine große Herausforderung. Nach umfangreichen Planungen und mit intensiven Abstimmungen mit den Nutzern und den Planern gelang es, die Sanierungen im Sommer 2016 abzuschließen. Nach der Übergabe an die Schulleitung folgte die Einrichtung der Unterrichtsräume.

Die Sanierung der Uhlandschule hat inzwischen Modellcharakter. Der gesamte Energiebedarf wird künftig erneuerbar durch die Nutzung lokal verfügbarer Energiequellen gedeckt. Im Laufe eines Jahres erzeugt die Schule heute mehr Energie als sie selber verbraucht. Das ist nur dank effizienter Geräte und Technologien möglich, die alle Bereiche – von der Belüftung bis zur Beleuchtung – umfasst.

Während der ersten beiden Nutzungsjahre wird außerdem mithilfe von Messsensoren der Energieverbrauch der Schule analysiert. So werden Betriebserfahrungen mit dem sanierten Gebäude und den neuen Technologien gesammelt und der technische Betrieb der Schule weiter optimiert.

Aktive Kühlung ist an der Plusenergie-Uhlandschule nicht erforderlich. Die Wärmezufuhr erfolgt über ein Erdregister, kombiniert mit einer Wärmepumpe und einer Niedertemperatur-Flächenheizung. Im Sommer unterstützt das Erdregister die regenerative Kühlung.

Weitere Informationen zu Schulbau und Schulkongress unter: www.zukunftsraum-schule.de/kongress.php

Veranstaltungshinweis:

Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP ist am 16. Januar 2019 mit einem Workshop auf der BAU (14. bis 19. Januar 2019) in München:

Thema: Öffentlicher Workshop zum Netzwerk »Effizienzhaus Plus«

Weitere Informationen unter: https://www.ibp.fraunhofer.de/de/Veranstaltungen-Messen/BAU19-Effizienzhaus-Plus-Workshop.html