Zentrale und dezentrale Lüftung in Schulen

Die Rachel Carson Sekundarschule in Dormagen wurde von Grund auf saniert und erhielt einen Erweiterungsbau. Moderne Lüftungsgeräte sorgen dort jetzt für eine gesunde und ruhige Lernatmosphäre.
Quelle: Airflow

Acht Jahre lang dauerte die Rundumerneuerung der Rachel Carson Sekundarschule in Dormagen. Doch die Geduld wurde belohnt und die rund 800 Schülerinnen und Schüler konnten von ihrem Ersatzquartier in der Realschule zurück zum alten Standort an der Bahnhofstraße ziehen – in ein nun hochmodernes Schulgebäude, das mit vielen farbigen Elementen für Freundlichkeit und eine positive Ausstrahlung sorgt.

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 hochmodernen Lüftungssystem auszustatten und damit auch die Gebäudetechnik auf den neuesten Stand zu bringen. Daniel Rieger, Geschäftsführender Inhaber des verantwortlichen Planungsbüros gpe-projekt betont: „Zum Glück ist man unserer Empfehlung gefolgt, denn mit der intelligenten Gebäudetechnik lassen sich dauerhaft Energiekosten einsparen. Zudem sorgt die Anlage sommers wie winters für angenehme Raumtemperaturen und eine gute Luftqualität.“
Die zentralen Lüftungsgeräte sind auf dem Dach montiert. Sie versorgen die innenliegenden Sanitär-, Lager- und Technikräume sowie die Sporthalle.
Quelle: Airflow

Für Bürgermeister Erik Lierenfeld hat sich der immense Aufwand gelohnt: Dank der großartigen Unterstützung aller am Bauprojekt beteiligten
Akteure sei es gelungen, das Bauvorhaben erfolgreich umzusetzen. Die neue Schule sei unter dem Strich ein „absolutes Erfolgsprojekt“ und für die Schullandschaft in Dormagen ein immenser Gewinn. „Wir haben hier einen neuen Standard gesetzt. Das ist Schule, so wie ich sie mir vorstelle.“

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 dank moderner Lüftungstechnik

Die dezentralen Lüftungsgeräte lassen sich raumweise, individuell und zielgerichtet steuern. Durch den Wegfall aufwändiger Luftkanäle war der Installationsaufwand in den Klassenräumen gering.
Quelle: Airflow

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 immens 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. Udo Rausch, der die Rachel Carson Sekundarschule als Außendienstmitarbeiter während der Ausführungsphase betreute, weiß um das Problem: „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 lüften müssen. Bei falschem Lüftungsverhalten entstehen Gefahren wie zu hohe Luftfeuchte, Kondensat und Schimmelbildung. Ein Außeneindruck mit dem zentralen Lüftungsgerät auf dem Dach des niedrigen Übergangsgebäudes zwischen den Schulgebäuden.
Quelle: 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 fundierter Beratung entschieden sich Bauherren und Planer daher für den Einsatz dezentraler Lüftungsgeräte aus der „Duplex Vent Serie“ 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“. Planer Daniel Rieger: „Die zwei Gerätetypen mit unterschiedlichen Volumenströmen stellen sicher, 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 „Dupex 1500 Multi Eco-N“-Geräten be- und entlüftet. Für die Sporthalle wurde das besonders leistungsstarke Modell „Duplex 6500 Multi Eco-N“ installiert, das die Pausenhalle, anliegende Umkleide- und Duschräume sowie einzelne Technikräume zentral versorgt.

Auch im Vollbetrieb leise

Lüftungsgeräte von Airflow zeichnen sich durch besonders niedrige Schallpegel bei maximaler Leistung aus. In Klassenräumen ist es sehr wichtig, dass die Lüftungsgeräte besonders leise laufen, um Schüler und Lehrer nicht vom Unterricht abzulenken. So erzeugen die „Duplex Vent“ Geräte bei Nennleistung lediglich einen Schallleistungspegel unter 35 dB(A). Bei einer Auslastung von 80 % liegt dieser sogar noch niedriger bei weniger als 30 dB(A). Um auch bei den leistungsstarken Geräten mit hohem Volumenstrom diesen niedrigen Pegel zu erzielen, setzt Airflow hier auf aktive Geräuschunterdrückung mittels ANC (= Active Noise Cancellation)-Technologie, womit besonders niederfrequenter Schall gedämpft wird. Diese aktive Schallkontrolle, bei der Schall dank integrierter Richtmikrofone mit Gegenschall gedämpft wird, funktioniert vor allem im niederfrequenten Bereich besonders gut. Lernende wie Lehrende können daher konzentriert und ungestört arbeiten. Dank ihrer flachen Bauweise und ihrem schlichten Design sind die dezentralen Lüftungsgeräte an der Decke in ihrer optischen Erscheinung zurückhaltend.
Quelle: Airflow

Leichte Montage dank flexibler Bauweise

Von der Planung bis zur Einregelung der Anlage vergingen nur wenige Monate. Die Montage wurde durch ein ortsansässiges Installationsunternehmen ausgeführt. Airflow Außendienstler Udo Rausch, der den Installateuren während der Ausführungsphase zur Seite stand, erläutert: „Der Einbau der „Duplex Vent“ Geräte geht in der Regel leicht von der Hand. 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

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. Dank einem besonders hohen Wärmebereitstellungsgrad von bis zu 90 % erfüllen die Geräte zudem höchste Anforderungen an die Energieffizienz. Die großen „Multi Eco-N“-Geräte erzielen einen Wirkungsgrad von bis zu 93 % und sind sogar noch energieeffizienter.

Flexible Steuerung

Maximal flexibel ist auch die Steuerung der Geräte. In der Regel erfolgt diese raumweise, durch die Gebäudeautomation kann aber raumübergreifend nachgesteuert werden. Für die ersten zwei Jahre nach Inbetriebnahme ist ein sorgfältiges Monitoring geplant, um Temperatur und Lufttrends weiter optimieren zu können.

Nach Abschluss des Projekts sind alle Beteiligten sehr zufrieden mit dem Verlauf und dem Ergebnis. Daniel Rieger lobt insbesondere die Zusammenarbeit mit Airflow: „Die Verantwortlichen haben uns nicht nur kompetent beraten, sondern auch wertvolle Unterstützung bei der Installation geleistet. Planungsrelevante Daten wurden uns 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 sehr leise empfunden. Die CO₂-Konzentration hat sich messbar verbessert und wird auf einem niedrigen Level gehalten. Und nicht zuletzt bestätigt das Monitoring die herausragenden Luftleistungen und den guten Wärmerückgewinnungsgrad.“ Fazit: Dank der Lüftungsgeräte ist die Rachel Carson Sekundarschule heute eine der modernsten Schulen der Region mit idealen Bedingungen für eine gesunde Lern- und Lehratmosphäre. Mehr noch: Das Vorzeigeprojekt hat bei der Stadt Dormagen zu einem Umdenken geführt.