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Nichtoffener Wettbewerb | 10/2011

Sanierung und Erweiterung der Heinrich-Hertz-Schule in Karlsruhe

Perspektive

Perspektive

4. Preis

Preisgeld: 13.000 EUR

arabzadeh.schneider.wirth architekten

Architektur

SCHREIBER Ingenieure Systemplanung GmbH

TGA-Fachplanung

Erläuterungstext

In dem großen „Areal der Berufsschulen“ hat die Heinrich-Hertz-Schule städteräumlich eine besondere Bedeutung. Sie prägt das „Gesicht“ und bildet die Adresse der Berufsschulen in Richtung Brauerstraße, einer der wichtigen Erschließungsstraßen der Stadt Karlsruhe. Die Schule wirkt darüber hinaus stadträumlich und architektonisch nach Norden bis zum ZKM-Areal. Die Parklandschaft an der Ecke Brauerstraße/ Südendstraße verleiht dem Gebäude ein großzügiges grünes Vorfeld, welches
es nach unserer Einschätzung zu erhalten gilt. Zum anderen sind die diversen Berufsschulen auf dem Areal architektonische Belege ihrer Zeit, womit auch die Identität des Ortes begründet ist. Gerade diese Eigenschaft, nämlich das Nebeneinander unterschiedlicher Architektursprachen gilt es zu stärken, herauszuarbeiten und ablesbar zu machen.
Unser Konzept geht von einer einheitlichen Neugestaltung der Heinrich-Hertz-Schule aus, bei der die Erweiterung mit dem Bestand eine identitätsstarke Einheit bildet. Bewusst wird auf eine additive Komposition von Alt und Neu verzichtet, um dem „Arealkonzept“ mit der klaren Zuordnung von Architektursprachen der einzelnen Schulbauten Rechnung zu tragen.
Die klare Haltung der Umgestaltung der Heinrich-Hertz-Schule führt zu einem markanten, selbstbewussten Auftritt an der Kreuzung Brauerstraße/ Südendstraße, in dem der Bestand in allen Ebenen an der nördlichen Ecke in Richtung Westen erweitert wird.
Der Neubau orientiert sich in Bezug auf Geschosshöhe und Geschossigkeit am Bestand. Dadurch wird eine wohltuende Ruhe erzielt, die sich in der horizontal strukturierten Fassade widerspiegelt. Neubau und Bestand verschmelzen zu einem Baukörper und geben die städtebaulich adäquate Antwort auf das Umfeld.
Die Parklandschaft im Osten bleibt hiervon unberührt. Der geplante Jugendtreff, pavillonartig, skulptural in die Parklandschaft eingefügt, ist nach unserer Einschätzung durchaus verträglich. Um dieses Konzept realisieren zu können, muss das Fluchttreppenhaus im Norden entfallen! Das ist jedoch nicht nur aus städtebaulichen Überlegungen geschehen, sondern durchaus der funktionalen Optimierung geschuldet.
Mit einer großzügigen Neugestaltung des nördlichen Treppenhauses schaffen wir ein vertikales Erschließungselement, welches die Wegebeziehungen im gesamten Gebäude, Neubau und Bestand, strukturiert und optimiert.
Das neue Treppenhaus funktioniert tadellos als Fluchttreppe, definiert und gestaltet den neuen Eingang mit der Möglichkeit, alle Geschosse des Gebäudes ohne lange Wege im Bestand zu erreichen.

Es sorgt für kurze Wege innerhalb des Gebäudes und ist mit attraktiven Blickbeziehungen in das nahe Umfeld orientierungsfreundlich.
Es bildet darüber hinaus mit dem schwebenden Erweiterungsbau im Erdgeschoss eine neue, großzügige und funktionale Eingangszone.
Der Erweiterungsbau schwebt ab dem Eingang in Richtung Westen und schafft den Übergang zwischen den beiden benachbarten Schulen.
Um kostenintensive Eingriffe zu vermeiden, orientiert sich die funktionale Umgestaltung des Bestandes am bestehenden statischen System. Die Bestandstreppenhäuser werden im Erdgeschoss so umschlossen, dass sie einerseits den offenen Charakter des EG nicht unterbrechen, andererseits als abgeschlossene Fluchttreppenhäuser mit direktem Anschluss an die Westfassade funktionieren. Die Obergeschosse des Bestandes werden neuorganisiert. Der kleinere bestehende Aufzug hinter dem bestehenden Treppenhaus entfällt. Damit entfällt auch der Aufenthaltsraum in dessen Anschluss. Dieser wird im Neubaubereich vor dem neuen Treppen- und Aufzugsraum mit attraktiven Außenbezügen ersetzt. Der andere bestehende Aufzug wird an derselben Stelle erneuert. Damit stehen in Zukunft drei Aufzüge im Gebäude zur Verfügung. Die sanitären Einrichtungen werden an derselben Stelle effizient umgeplant und erneuert. Der Neubau ist als Einspänner geplant. Mit einem „Verbindungsgang“ löst sich der Neubau formal, gestalterisch und brandschutztechnisch vom Bestand. Die durchgehende Fassadengestaltung verbindet Alt- und Neubau zu einem Ganzen.
Eine eingestellte Fluchttreppe im Westen verbindet den schwebenden Baukörper mit dem Erdgeschoss.

Brandabschnitte
Das Gebäude ist so in diverse Brandabschnitte unterteilt, dass mit der sogenannten „400 qm Regelung“ die kostenintensive Brandschutzanforderungen an Installationsführungen im Gebäude weitestgehend entfallen. Das ermöglicht auch eine einfache Nachinstallation des Baus.

Außenanlagen
Mit einer großzügigen Vorfläche und einer flachen Treppenanlage wird der Haupteingang der Heinrich-Hertz-Schule über die Südendstraße erschlossen. Die östliche Parkanlage wird so weit wie möglich von überflüssigen Versiegelungsflächen befreit, um den parkähnlichen Charakter zu verstärken. Auf der Freifläche nördlich der Karl-Benz Schule werden 74 Stellplätze über eine Erschließungsstraße angeschlossen. Dabei wird auf einen einladenden, adäquaten Vorplatz zum Haupteingang der Karl-Benz Schule geachtet, der zusätzlich einen Anschluss an die Südendstraße erhält. Die geforderten Fahrradstellplätze werden ebenfalls in diesem Bereich nachgewiesen, teilweise durch den Erweiterungsbau überdacht.

Energiekonzept
· Die wesentlichen Energieverbrauchsanteile in Schulgebäuden
- Wärmebedarf durch Transmission und Lüftung
- Stromverbrauch durch Beleuchtungsanlagen und Anlagentechnik
werden durch folgende Maßnahmen minimiert:
- hochwertige Gebäudehülle, Verglasungsqualität
- außenliegende Sonnenschutzanlagen (sommerlicher Wärmeschutz)
- optimierte Tageslichtversorgung (Fenster ohne Sturz, Tageslichtlenkung)

· Die thermische Versorgung soll durch eine Kombination folgender Systeme erfolgen:
- Wärmeversorgung durch Anschluss an die Fernwärmeversorgung. Die Wärmeabgabe in den Klassen,

Aufenthalts- und Nebenräumen erfolgt über kleine statische Heizkörper, die eine flexible
Wärmeabgabe garantieren.

· Die Sicherstellung der Raumluftqualität in den Klassenzimmern (mit minimierter, hygienisch erforderlicher Außenluftrate von ca. 20 m³/h Pers.), erfolgt über maschinelle zentrale Lüftungsanlagen. Die Lüftung in den Räumen wird als Quelllüftung vorgesehen.
Die Flure werden im Einklang mit dem Brandschutz in das Gesamtsystem eingebunden. Damit ist eine gleichmäßige Luftqualität in der gesamten Schule gewährleistet.

· Sämtliche Lüftungsgeräte werden an die zentrale Außenluftversorgung angebunden und verfügen über effiziente Wärmerückgewinnungssysteme. Das geothermische Potenzial des Erdreiches wird durch einen Erdkanal zur Außenluftkonditionierung der Lüftungssysteme genutzt. Einzelraumregelungen ermöglichen einen bedarfs-gerechten Betrieb der gebäudetechnischen Anlagensysteme in den Nutzungsbereichen.
Steuerung/Regelung des Volumenstromes über Luftqualitätsfühler.

· Die Auslegung der Luftkanalnetze erfolgt vor dem Hintergrund einer möglichst geringen
Stromaufnahme der Ventilatoren. Es wird darauf geachtet, dass der resultierende Strombedarf (Primärenergie) durch geringe Druckverluste in diesen Netzen minimiert wird. Außerdem wird darauf geachtet, dass die erforderlichen Luftvolumenströme unter Berücksichtigung einer noch zu definierenden Belegungsgleichzeitigkeit für die einzelnen Raumbereich durch die Summe der Zentralgeräte variabel zusammen geführt werden kann.

· Die Luftkanalführung erfolgt aus der neu vorgesehenen Technikzentrale im UG über vertikale Hauptschächte und weiter über
- eine horizontale Trasse unter der Decke über EG (im Tragrost) des Neubaus mit
Anbindung der Räume durch vertikale Luftkanäle, bzw.
- geschossweiser horizontaler Anbindung in den Flurbereichen im Bestandsgebäude

· Eine Kühlung der Räume kann sowohl über eine direkte Nachtlüftung (im Neubau als Querlüftung, im Bestandsgebäude mechanisch unterstützt). Frei liegende Betondecken tragen zur passiven Energiespeicherung bei.

· Ein verantwortungsvoller Umgang mit Trinkwasser wird über ein Regenwassernutzungssystem (Regenwasser wird gesammelt und zu Bewässerungszwecken genutzt) sicher gestellt und über Rigolen der Versickerung zugeführt

· Aufstellflächen für Photovoltaikanlagen auf dem Dach zur eigenen Nutzung bzw. durch einen evtl. Betreiber sind vorhanden und tragen dazu bei, die Gesamtenergiebilanz zu verbessern.

· Tageslichtabhängige Beleuchtungsanlagen unterstützen eine Reduzierung des Stromverbrauchs, die Erreichung der energetischen Ziele und somit wirtschaftliche Nutzung des Gebäudes.


Tragwerk
Das Tragwerk des fünfgeschossigen Neubaus stellen Stahlbetonflachdecken auf Einzelstützen und Wandscheiben dar. Die Stützen werden in der Flurwand und in der Fassadenachse angeordnet. Die Decken haben bei einem Stützenraster von ca. 7,5 x 7,5 m eine Dicke von 30 cm und kommen ohne jegliche Unterzüge aus. Zur Gewichtsminimierung können in den wenig schubbeanspruchten Bereichen Hohlkörper eingebaut werden.
Aufgrund der komfortablen Erdgeschosshöhe kann die Bodenkonstruktion des ersten Obergeschosses mit einem Trägerrost aus Stahlbeton ausgeführt werden. Dieser ermöglicht auf wirtschaftliche Art einen Wechsel des Stützenrasters, der aufgrund der Nutzungsänderung von Klassenräumen zu Stellplätzen für Autos notwendig wird. Zudem kann so die Stützenachse von der Fassade nach innen abgerückt werden, was den Charakter des schwebenden Baukörpers verstärkt.
Die zur Verfügung stehende Höhe neben den Rippen des Rostes wird für die Erschließung des Gebäudes durch technische Installationen genutzt.
Zur Aussteifung des Gebäudes gegen horizontale Einwirkungen stehen die Wände des Treppenhauses und eine Wandscheibe am anderen Gebäudeende zur Verfügung. Die Decken wirken als Scheiben.
Im Bestand wurden Rippendecken ausgeführt. Die technischen Installationen sind dezentral geführt, so dass die Rippen unangetastet bleiben können. Durchbrüche sind lediglich zwischen den Rippen vorgesehen. Die Tragwirkung bleibt also ohne aufwändige Eingriffe in die Statik erhalten.

Beurteilung durch das Preisgericht

Die heute nicht befriedigende städtebauliche Situation an der Südednstraße ist geprägt durch die dominierende sechsgeschossige Zeile der Schule in Nord-Süd-Richtung und dem dann folgenden Freiraum vor der eingeschossigen Carl-Benz-Schule.
Der vorliegende Entwurf verändert dies kraftvoll und bietet mit dem Ergänzungsbau an der Südendstraße und seiner Verschmelzung mit dem Bestandsbau eine gute Lösung der städtebaulichen Problemlage. Die neue einheitliche Fassadengestaltung unterstreicht dies.
Mit diesem Vorschlag kann die freiräumliche Situation um den geplanten Jugendtreff frei bleiben.
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Das Erdgeschoss des Bestandsgebäudes ist mit der Cafeteria beim Eingang, der offenen Aufenthaltszone und der Schülerbibliothek sinnvoll gegliedert. ...
Der Beitrag thematisiert ... alle wesentlichen Bereiche des energieeffizienten Bauens... Besonders hervorzuheben ist die Fassadenteilung mit Oberlichtband und darunterliegenden opakten horizontalen Elementen, die einen geeigneten Kompromiss aus Tageslichtnutzung und dem Wunsch nach Reduktion von Solarlasten darstellen. ...
Die Arbeit bietet eine starke städtebauliche Wirkung in den öffentlichen Raum und kann bei entsprechender Oberflächengestaltung den Eindruck eines technologieaffinien Bauwerks vermitteln.
1.OG mit Verwaltungsbereich im Neubau

1.OG mit Verwaltungsbereich im Neubau

2.OG

2.OG

Ansicht Nord und Ost

Ansicht Nord und Ost

Ansicht Süd und West

Ansicht Süd und West

Längsschnitt durch den Neubau

Längsschnitt durch den Neubau

Fassadendetail

Fassadendetail