Neubau Grundschule Oberlössnitz mit Hort, Jugendtreff und Sporthalle in Radebeul

Entwurfserläuterung
Städtebau
Das am Übergang von Hang zu Steilhang liegende Grundstück zeichnet
sich durch seine besondere Lage im Landschaftsraum aus. Die
Entwurfsidee berücksichtigt diesen Aspekt durch die Ausnutzung der
natürlichen Geländetopografie, indem 4 pavillonartige Schulbaukörper, in
der Höhe gestaffelt, entlang einer zentralen Aktions- und Erschliessungszone
gruppiert werden und somit den besonderen Charakter der
neuen Schulanlage im Park bestimmen. Der schulische Inhalt wird zum
städtebaulichen Programm, ohne seine klare Identität zu verlieren. Über
die Formgebung setzt die solitäre Figur eigene Akzente und schafft durch
das Versetzen der Baukörper gefasste Außenräume - nach Süden zum
Augustusweg der Schulplatz mit Busvorfahrt, nach Norden in den Park der
Schulhof und nach Osten orientiert als Distanzgrün zur Wohnbebauung
der Schulgarten. Eindeutige Wegverbindungen, deutliche funktionale
Zuordnungen und eine einfache interne Organisation sind folglich die
Merkmale des resultierenden Gebäudekonzeptes.
Funktion
Die neue Grundschule mit Ganztagesbetreuung und Hort stellt sich als
konsequent organisiert und zoniertes Gebäude dar. Ein Ensemble aus vier
Einzelgebäuden, verbunden durch ein Aktionsband mit vielfältigen
Nutzungsmöglichkeiten das zur lebendigen Mitte der Schule wird. Die
lichtdurchflutete Mitte der Schule leistet jedoch mehr als nur eine
räumliche Verbindung der Gebäude. Mit Aula, Musikraum, Bibliothek und
dem gemeinschaftlichen Speisen- bzw. Pausenraum beinhaltet sie zentrale
Bereiche einer Ganztagesschule. Dieses Zentrum ist Treffpunkt für
Schüler, Lehrer und Eltern und repräsentativer Ort für Veranstaltungen
(Vorträge, Feierstunden, etc.).
Unmittelbar von diesem Zentrum werden auf kurzem Weg die einzelnen
Nutzungseinheiten über Splitlevel-Treppenanlagen in Erdgeschoss und
Obergeschoss erschlossen. Großzügige Kommunikationsbereiche im
Gebäudeinneren ersetzen hier lange Flure. Die Verkehrszonen sind nicht
nur Bewegungsflächen, sondern flexibel nutzbare Orte, die zum Austauschen,
Erleben und Lernen anregen. Eine große Treppenanlage mit
Sitzstufen wird zum lebendigen und kommunikativen Element in den
Pausen.
Die Organisation der Grundschule mit je 6 Klassenräumen und einem
Gruppen- bzw. Nebenraum pro Geschoss erlaubt methodisch die Aufteilung
nach Jahrgängen. Die Ganztagesbetreuung und der Hort können
diesem pädagogischen Ordnungsprinzip der Räume folgen.
Die Erweiterung des allgemeinen Unterrichts um die Jahrgangsstufen 5
und 6 kann durch folgerichtige Aufstockung des nördlichen Baukörpers
ausgeführt werden. Die innere Organisation der Atriumhäuser fördert eine
Umsetzung in Leichtbauweise mit hohem Vorfertigungsgrad und somit
kurzer Bauzeit. Ein flexibler und bedarfsgerechter Umgang mit dem Thema
Schulhauserweiterung wird daher in Aussicht gestellt, ohne die
Grundstruktur und innere Organisation des Schulensembles in Frage zu
stellen.
Die neue Sporthalle ist ebenfalls dem zentralen Aktionsband angegliedert
und somit direkt mit allen Schulnutzungen verbunden. Auf eine kostenintensive
Absenkung der Hallenebene wurde bewusst verzichtet.
Die strukturelle Verteilung der Programmflächen ist somit klar ablesbar. Es
entsteht ein freundlicher und lebendiger, gleichzeitig übersichtlicher
Schulbau mit hohem Identifikationswert, spannungsvollen innenräumlichen
und außenräumlichen Qualitäten.
Konstruktion und Materialien
Die Materialien der Neubauten werden nach den Gesichtspunkten der
Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit ausgewählt. Die Grundschule
wird massiv in Stahlbetonskelettbauweise errichtet. Die Wandflächen
werden mit einem kostengünstigen Wärmedämmverbundsystem verkleidet.
Alle Glasfassadensysteme sind als Leichtmetall-Holz-Elementfassaden
mit hochwertigen 3-fach Isolierverglasungen und außenliegendem
Verschattungs- und Sichtschutzscreen angedacht. Die Flachdächer
werden mit einer extensiven Begrünung ausgeführt. Das Tragwerk
der Sporthalle besteht aus leistungsfähigen BSH-Vollwandträgern. Die
Abtrennung zwischen Flur und Unterrichtsräumen wird als modular
aufgebautes System aus Garderoben, verglasten Flächen, Türen und
geschlossenen, farblich behandelten Paneelen vorgesehen. Die Schüler
können anhand ihrer gebauten Umwelt die verschiedenen Materialien
erfahren und wie es in einfachen, aber qualitätvollen, im wahrsten Sinne
des Wortes „begreifbaren“ Details verarbeitet ist.
Bei der Gestaltung der Fassaden wird ein sich wiederholender Rhythmus
aus offenen und geschlossenen Flächen vorgeschlagen. Die tektonische
Systematik artikuliert sich wohlwollend und folgt der Pädagogik ohne
vordergründige Ausdrucksmittel. Durch Betonrahmen gefasste, langformatige
Fenster überzeugen durch Schlichtheit, gute Proportion und
Zeitlosigkeit. Gleichzeitig werden damit Themen aus der Umgebung
aufgenommen und neu interpretiert.
Freiräume
Die Grundschule im Park entsteht in der entwickelten Kulturlandschaft des
Radebeuler Elbtales, dessen Südhänge einerseits vom dichten
Laubmischwald und andererseits vom Weinbau geprägt sind. Die Bäume
und die einzigartige Hanglandschaft, die in Teilen wieder sichtbar werden
soll, stellen das Besondere des Schulgrundstückes dar. In der neuen
Landschaftsgestaltung öffnet sich der Blick vom Augustusweg den Hang
hinauf bis zur Wachschen Villa mit ihren Gartenterrassen. Der Blick wird
gefasst vom vorhandenen Wald, auf der von Unterholz befreiten
Sichtschneise bleiben die besonders wertvollen Altgehölze erhalten.
Während die Schulgebäude kammartig in den Landschaftsraum greifen,
zieht sich die von Laubgehölzen geprägte Parklandschaft bis hinab zum
Augustusweg.
Die neue Grundschule empfängt alle Ankommenden durch einen
großzügigen Eingangsplatz. Über eine Fußgängertreppe mit Sitzstufen
und eine Rollstuhlfahrerrampe erreicht man den, entsprechend dem
Hanggelände höher liegenden, Schuleingang. Durch das transparente
Eingangsgeschoss ist bereits von hier aus der Blick bis zur Wachschen Villa
möglich. Der Pausenhof, welcher sich zum Park orientiert, ist ebenso mit
Sitzstufen ausgestattet und damit für Schulfeste und Theateraufführungen
nutzbar. Am Hortgebäude schließt sich der Hortfreiraum
mit Spielgeräten und Sandspielflächen an. Das Kleinspielfeld und die
Gymnastikwiese liegen auf Terrassen östlich des Schulkörpers und erhalten
oberhalb kleine Zuschauertribünen. Diese ergänzen den Duktus der
im Gelände und innerhalb des Gebäudes vorhandenen Sitzstufen. Die 100-
m-Laufbahn und die Weitsprunganlage werden auf die Dachflächen der
Schule gelegt und ergänzen somit die Funktionen des Aktionsbandes.
Zugleich kann der Park mit seinen historischen Wegebeziehungen in seiner
Struktur weitestgehend erhalten bleiben. Nördlich der Sportflächen wird
der Schulgarten in Terrassen angelegt, dazu gehört eine schuleigene
Streuobstwiese.
Für die Wachsche Villa ist eine Gartengestaltung vorgesehen, die sich an
denkmalpflegerischen Zielen orientiert. Westlich entstehen Parkmöglichkeiten
sowie ein Spiel-Hain für die Villen-Bewohner. Der östliche und
westliche Weg sind Wanderwege, sowie auch Feuerwehrzufahrten.
Die Bushaltestelle des ÖPNV liegt direkt vor dem Eingangsplatz, Fahrradstellplätze
reihen sich vor den Schulgebäuden. Ein Pkw-Parkplatz befindet
sich im östlichen Grundstücksteil direkt am Augustusweg, welcher durch
eine Hangkante vom Parkgelände ferngehalten wird. Als Ausgangspunkt
für Wanderungen in das Landschaftsschutzgebiet Lößnitz ist dieser
Parkplatz mit einigen Fahrradstellplätzen ausgestattet und am
Wochenende öffentlich nutzbar.

Energiekonzept
Lüftungsanlagen
Die Realisierung eines Passivhausstandard erfordert den Einsatz
kontrollierter Lüftungsanlagen. Dies ermöglicht die luftdichte Ausführung
der Gebäudehülle und die gleichzeitige Vermeidung der Fensterlüftung.
Die Auslegung erfolgt unter Beachtung der zulässigen Schadstoffkonzentration
in den Klassenzimmern. Hierzu gilt
 - ohne RLT-Anlagen wird der zulässige MAK-Wert nach ca. 15 min
überschritten,
 - mit einem Volumenstrom von 30 m3/h x Pers. wird ohne zusätzliche
Lüftung der MAK-Wert (Pettenkofer-Zahl) eingehalten, bei
20 m3/h x Pers. etwas überschritten jedoch bleibt bei einer Lüftung
mit 20m3/h x Pers. die CO2-Konzentration unter dem allgemein für
Schulen empfohlenen Grenzwert von 1500 ppm.
Darauf aufbauend wird folgendes Konzept vorgeschlagen:
 - Auslegung der RLT-Anlagen für die Schule mit 20 m3/Pers,
 - Nutzung der Anlage zur sommerlichen Entwärmung und zur Heizung
der Gebäude,
 - Auslegung der RLT-Anlage für die Turnhalle mit 40 m3/h und Person.
Hierzu wird eine zentrale Lüftungsanlage für alle Gebäude im Untergeschoß
vorgesehen. Die Zuluft wird kanalgeführt in die zu lüftenden
Bereiche eingebracht. Die Abluft gelangt über Überströmungen in die
zentralen Erschließungsbereiche und wird im Bereich der Dächer an
zentralen Punkten erfasst. Über Abluftgeräte mit Hochleistungs-
Wärmerückgewinnungssystemen wird die in der Abluft enthaltene Wärme
der Zuluft zugeführt.
Die Lüftung in der Turnhalle soll über CO2-Sensoren entsprechend der
Belegung und der Außentemperatur bedarfsabhängig geregelt werden. Im
Sommerbetrieb wird die Lüftungsanlage für die Halle ausgeschaltet, die
Frischluftversorgung soll über eine Querlüftung z.B. durch motorisch
bediente Lüftungsflügel in der Fassade oder dem Hallendach erfolgen. Mit
diesem System und einer DDC-Steuerung kann auch eine nächtliche freie
Kühlung gewährleistet werden. Durch die Gliederung der Sanitärräume in
Ab- und Zuluftzonen mit Überströmung soll der Außenluftvolumenstrom
bei Einhaltung der vorgeschriebenen Luft-wechselraten optimiert werden.
Im Sommer kann die Außenluft über die direkte Nutzung der Erdwärmesonden
auf ca. 20°C Zulufttemperatur gekühlt und damit angenehme
Raumtemperaturen erreicht werden.
Heizungsanlagen
Da das Schulgebäude nur diskontinuierlich genutzt wird, ist den
Nichtnutzungszeiten durch fehlende innere Wärmequellen ein Absinken
der Raumtemperaturen zu erwarten. Dies wird zum einen durch Anheben
der Zulufttemperatur der Lüftungsanlage kompensiert. Darüber hinaus
wird für zentrale Bereiche eine Heizungsanlage vorgesehen. Diese wird
derart aufgebaut, dass Heizkörper an den Innenwänden möglichst zentral
angeordnet werden, so dass eine kurze und preiswerte Erschließung
ermöglicht wird. Die Heizungsanlage wird auf Vorlauftemperaturen von
50..55°C zum wirtschaftlichen Betrieb der Wärmepumpe ausgelegt.
Für die Turnhalle, bei der zum einen geringere Behaglichkeitsanforderungen
bestehen und zum anderen die Nutzungszeiten der
Anlagen üblicherweise durch Freizeitsport länger sind, wird keine zusätzliche
Heizungsanlage vorgesehen. Im Bedarfsfall kann auch hier durch
eine Anhebung der Zulufttemperatur auf ca. 25..27°C der höherer
Heizwärmebedarf zum Anheizen kompensiert werden.
Energieerzeugung
Aus der Diskussion zur Ausführung der Lüftungs- und Heizungsanlagen
ergeben sich die Anforderungen an den Energiebedarf für die Gebäude.
Diese sind im wesentlichen:
 - Heizwärmebedarf Luftvorwärmung bzw. Kühlung,Temperatur 10..15°C
 - Heizwärmebedarf Heizung/ Lüftung, Temperaturniveau 40..45°C
 - Heizwärmebedarf TWW-Bereitung, Temperaturniveau 65°C
Die nebenstehende Systemskizze zeigt schematisch die vorgeschlagenen
Lösungen. Wesentliche Merkmale der Konzeption sind:
 - geothermische Wärmepumpenanlage für Heizungsbetrieb,
 - Nutzung der Erdwärme direkt für Kühlung oder Heizung d.h. ohne
Wärmepumpen oder Kälteanlagen durch Sole-Boden-Erdwärmetauscher
für
- Vorwärmung der Außenluft im Winterbetrieb,
- Kühlung der Außenluft und des Gebäudes im Sommerbetrieb,
- Solarkollektoren auf den Dachflächen für Einspeisung in die Trinkwarmwasserbereitung
und zur Gebäudeheizung bzw. Lufterwärmung,
 - Regenwasserzisterne für Brauchwassernutzung in WC-Bereichen und
Außenanlagenbewässerung.
Wesentlich ist die direkte Kühlung im Sommer durch Nutzung der Erdwärmesonden.
Dies sichert zum einen ein angenehmes Raumklima im
Sommerbetrieb und beugt andererseits der sonst zu erwartenden
Vereisung des Sondenfeldes nach mehrjährigem Betrieb im Winter vor.
Nur in Kombination von Wärmezu- und Abfuhr können langjährig max.
Leistungszahlen für die Wärmepumpe erreicht werden.
Der solare Pufferspeicher ist derart ausgelegt, dass über die Nichtnutzungszeiten
an den Wochenenden mit einem stark verringerten TWWBedarf
die gewonnene solare Energie vollständig gespeichert werden
kann. Zusätzlich kann der Speicher zur Glättung der Lastspitzen in den
Wintermonaten durch Einspeisung aus der Wärmepumpe genutzt werden.
Sanitärtechnik
Anfallendes Niederschlagswasser soll vollständig in einer Regenwasser-
Zisterne aufgefangen werden. Das Niederschlagswasser wird für die
Bewässerung der Freianlagen sowie für die WC-Anlagen eingesetzt.
Elektrotechnik
Ein Teil des elektrischen Energiebedarfes wird über eine Photovoltaikanlage,
welche in den Dächern des Atriums integriert wird, abgedeckt.
Zur Gewährleistung eines energetisch optimierten Betriebes der Beleuchtung
wird eine Beleuchtungssteuerung mit Tageslicht- und Präsenzmelder
vorgeschlagen. Die Schaltung der Beleuchtung erfolgt dazu in Gruppen
jeweils separat für Fenster- und Türseite. Der Tageslichtsensor detektiert
das einfallende Licht in dem jeweiligen Raum und sorgt für die
Abschaltung oder ggf. auch Dimmung der fensterseitigen Leuchten. Der
Präsenzmelder sorgt für die Abschaltung der Beleuchtung, wenn der Raum
nicht mehr benutzt wird. Darüber hinaus soll die Ansteuerung der
Lüftungsanlage für die jeweiligen Räume von Grund- auf Volllast erfolgen.
In Abhängigkeit vom Raumkonzept (z.B. Klassenraum mit gerichteter
Sitzanordnung oder freier Sitzanordnung) werden die Lichtverteilung der
Leuchten und deren Anordnung so gewählt, dass eine optimale Ausleuchtung
der Nutzflächen (Tafel, Tische) gegeben ist. Mit einer Kombination
aus Indirekt- und Direktbeleuchtung wird sowohl eine harmonische
Ausleuchtung des Raumes als auch die zielgerichtete Aufhellung der
Schwerpunktbereiche erreicht. Zum Beispiel lässt sich damit der Energiebedarf
für die Beleuchtung eines Normalklassenraumes mit den in der
AMEV-Richtlinie geforderten 300 lx auf 6 W/m2 begrenzen. In Sanitärbereichen
erfolgt die Lichtsteuerung vollständig über Präsenzmelder.