Dies garantiert, dass deren Funktionen – Ausblick, Tageslichtversorgung, Hitzeschutz im Sommer, Wärmeschutz im Winter, Blendschutz und Raumlüftung – optimal aufeinander abgestimmt werden. Womit die hohen Anforderungen an die Heizkostenreduktion und die thermische, visuelle und hygienische Behaglichkeit das ganze Schuljahr über erfüllt werden. Die Schule wird im Zuge des Umbaus um rund 5.000 Quadratmeter vergrößert und komplett neu strukturiert. Das neue Raumkonzept erfordert zum einen die Entkernung und anschließende Sanierung von 6.600 Quadratmeter Altbau und außerdem die Errichtung moderner Zubauten. „Der Bestand wird thermisch saniert und die gesamten Außensportanlagen neu hergestellt. Atrien und Höfe bringen reichlich Tageslicht auf die Gänge und können sowohl in den Pausen als auch für den Unterricht genutzt werden. Das Objekt wird nach Fertigstellung neuen pädagogischen, didaktischen Strukturen Raum geben,“ erklärt Architekt DI Stefan Nöbauer sein architektonisches Konzept.

Derzeit werden rund 620 Schüler von 65 Lehrern unterrichtet. Seit dem ersten Unterricht im Jahr 1971 hatte sich an der Schule baulich nichts verändert und dementsprechend war auch der Stand der Technik und der Energieverbrauch. Daher war es dringend an der Zeit, beides den heutigen Richtlinien und vor allem dem heutigen Wissensstand anzupassen und künftig möglichst viele natürliche Ressourcen zu nutzen.

Integrale Planung und aktives Miteinander
Beim integralen Planungsansatz werden durch die Einbindung unterschiedlicher Spezialisten bereits in den ersten Planungsphasen alle Aspekte berücksichtigt: Der ökologische Fußabdruck, die Gestaltung, die Statik, die Bauphysik, das Energiekonzept und die Anforderungen aus dem Betrieb und dem Rückbau. In Hinblick auf den Lebenszyklus führt dies zu einem ganzheitlich optimierten, kostengünstigen Gebäude. Das erfordert jedoch intensive und konstruktive Zusammenarbeit zwischen Auftraggeber und Planern. Ing. Johann Gerstmann, Sprecher des Bundesverbandes Sonnenschutztechnik: „Dieses Objekt ist ein Musterbeispiel, wie wir es als Sonnenschutzverband nur begrüßen können! Alle an der Planung Beteiligten haben miteinander ein Konzept erarbeitet, das den größten gemeinsamen Nenner zum Ziel hatte. Es wurde nicht, wie häufig üblich, beispielsweise ein Parameter optimiert, ohne die Auswirkung auf andere Funktionen zu berücksichtigen!“ Als leider allzu oft praktiziertes Beispiel nennt der Experte eine suboptimale Glaswahl, bei der der Lichteintrag um 20% bis 50% reduziert wird, wodurch der Strombedarf für Kunstlicht und einen allfälligen Kühlbedarf deutlich erhöht und der Energieeinsparungseffekt des Fensters hinten herum konterkariert wird.

Dem Sonnen- und Blendschutz sowie der Tageslichtnutzung wurde seitens der Bauherrschaft eine wesentliche Bedeutung beigemessen und man entschied sich, ein für Schulzwecke optimiertes Fenster zu konzipieren. Gerstmann freut sich: „Der Sichtbezug nach Außen, Blendschutz, Tageslichtnutzung, Schutz vor Überwärmung, die Möglichkeit der »Sommernachtslüftung« und auch die gerade in Klassenräumen und Turnsälen wichtige Raumluftqualität – alles wurde in die Überlegungen miteingebunden!“ Außerdem wurde auf die optimale Energiebilanz des Fensters besonders Wert gelegt und nicht auf die Maximierung einzelner Kennwerte. Vor allem natürliches Tageslicht wurde als wichtige und nutzbare Ressource erkannt, denn wer mit Tageslicht, d. h. Sonnenlicht und diffusem Himmel, belichtet, kann viel Strom für die künstliche Beleuchtung sparen. Vor allem wirkt natürliches Licht für Körper, Geist und Seele stimulierend.

Musterhaft: Fenster und Klassenzimmer
Im intensiven Planungsprozess für das Musterfenster (»smart window«) konnten zahlreiche Vorgaben berücksichtigt werden: Zum einen die Reduktion des Wärmeeintrags im Sommer auf ein Mindestmaß von < 15%. Dieser Wert ist heute Standard für Niedrigenergiegebäude, jedoch ganz besonders wichtig bei Schulen, da die interne Wärmelast durch die Schüler im Vergleich zu Büros oder Wohnbauten überdurchschnittlich hoch ist. Zum anderen müssen die Oberlichten der Fenster den Klassenraum mit natürlichem Licht versorgen, während der untere Teil des Fensters einen bedarfsgerechten Blendschutz bieten muss. Trotz aktiviertem Sonnen- bzw. Blendschutzes muss ein Sichtbezug nach Draußen gewährleistet bleiben, ohne die Klassen zu verdunkeln. Als Ergebnis wurde auf Sonnenschutzglas verzichtet, da dieses den Lichteintrag permanent reduziert, die sommerliche Überwärmung nicht ausreichend verhindern kann und in der Heizperiode den Energieeintrag der Sonne deutlich mindert. Stattdessen wird hochwertiges Wärmeschutzglas mit hohem Lichttransmissionsgrad eingesetzt.

Für den bedarfsgerechten Energie-und Lichteintrag gab es zwei Konzepte: Eines, das die Funktionen auf drei Elemente verteilt: Außenliegender Sonnenschutz, innenliegender Blendschutz und Tageslicht im Fenster-Oberlicht integriert. Und eines, das vor allem dem Vandalismusrisiko oberste Priorität beimisst und die drei zuvor genannten Funktionen in einem System vereinigt, das vor dem Fenster zum Einsatz kommt. In beiden Fällen wurde ein windstabiler Sonnenschutz gewählt, der die Funktionsfähigkeit der Anlagen bis zu mind. 80 km/h Windgeschwindigkeit gewährleistet. Dies ist im Schulbetrieb, der Beamerbetrieb als eine wesentliche Unterrichtsmethode vorsieht, notwendig, um die Unterrichtsvoraussetzungen über möglichst weite Strecken gewährleisten zu können.

Dann wurde ein Klassenzimmer zur Musterklasse bestimmt. Dort wurde das »schlaue« Prototyp-Fenster mit den beiden unterschiedlichen Beschattungskonzepten eingebaut. Anschließend wurden vor allem die visuellen Eigenschaften (Tageslichtverteilung und Blendungskontrolle) gemessen und überprüft, ob die Zielsetzungen aus der Simulation erreicht werden. Für die Testphase wurden Schüler und Lehrer über die Funktionen des Fensters informiert und bekamen eine Anleitung zur zweckmäßigen Einstellung der Beschattung bei Sommer- und Winterklima. Damit erhielten sie ein gewisses Maß an Eigenverantwortung für das Raumklima.
Die Ergebnisse der Messungen sowie die Befragung bzw. das Feedback der
Schüler und Lehrer wurden bei der finalen Planung des »Komfortfensters« in die Leistungsbeschreibung eingearbeitet.
Bauherr und Planer sind überzeugt, dass dank integraler Planung der Fenster und Fassaden den »Schulbewohnern« ab Herbst 2014 eine energieeffiziente Schule mit hohem Komfort zur Verfügung steht.

Facts & Figures:
Bauherr: Bundesimmobiliengesellschaft (BIG)
Mieter: Bundesministerium für Unterricht, Kunst und Kultur (BMUKK)
Architekt und Generalplaner: Trafo Architektur (Kirchmayr & Nöbauer)
Investitionen: rund 16,7 Millionen Euro.