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Energieeffizienz in Schulen und Kindertagesstätten

Zu den spannendsten Themen in der Architektur gehören zweifelsfrei die Gebäude für die jüngste Generation - Kindertagesstätten und Schulen. Die Beschäftigung mit Bauten für Kinder und Jugendliche rufen meist mehr Mut zu unkonventionellen Lösungen hervor und die sog. KITAS und Schulgebäude gehören oft zu den innovativsten Bauwerken, die wir finden können.

Neben dem Entwurfsthema treten heute jedoch immer stärker auch bei diesen Bauaufgaben energetische Fragen in den Vordergrund. Nicht nur die allgemeinen Beweggründe zur Senkung des Energieverbrauchs, wie klimatische Veränderungen und steigende Energiepreise, spielen hierbei eine entscheidende Rolle, sondern vor allem die spezielle Nutzung. Anders als im Wohnungsbau gibt es dort Kernzeiten, in denen sich die Kinder oder Schüler in den Bauwerken intensiv aufhalten. Demgegenüber stehen die Gebäude annähernd denselben Zeitraum, über Nacht und an den Wochenenden, meist leer.

Ansprüche aus der besonderen Art und Nutzung

Die Frage „was Kinder brauchen", ist oft nicht einfach zu beantworten. In den Richtlinien, Normen und Verordnungen über den Bau, Einrichtung und Ausstattung von Schulen und Kindergärten ist diese Frage nicht zufrieden stellend beantwortet. Neben der Umsetzung der jeweiligen pädagogischen Rahmenkonzeption sollte immer wieder die Frage gestellt werden: „Für was und für wen?". In dem jeweiligen Gebäude sollen Menschen einer gewissen Altersstruktur leben, lernen und sich bilden.

Neben den allgemeinen Planungs- und Entwurfsgrundsätzen sollte folgenden Punkten eine besondere Bedeutung beigemessen werden:

  • Nachhaltigkeit, d.h.
    Flexibilität in der Nutzung, ökologische Nachhaltigkeit der Baumaterialien und der
    Bausubstanz, Nachhaltigkeit in Hinblick auf die Aufwendungen für Betrieb und Unterhalt
  • Verwendung erneuerbarer Energien
  • Optimierung der Gebäudeausrichtung, d.h.
    Anordnung der Räume in Abhängigkeit der Nutzung (Aufenthaltsräume mit großen Fensteröffnungen nach Süden bzw. Nebenräume nach Norden), Versorgung der Räume mit Tageslicht, Vermeidung visueller Beeinträchtigungen,
  • Reduzierung der Transmissionswärmeverluste
    Gestaltung einer kompakten und luftdichten Gebäudehülle mit gutem Wärmeschutz
  • Reduzierung der Lüftungswärmeverluste
  • Nutzung externer und interner Wärmegewinne
  • Optimierung der Warmwasserbereitung, d.h.
    Wahl eines für die Nutzung optimalen Systems zur Wassererwärmung und Abstimmung der Wasserzirkulation auf die Betriebszeiten
  • Optimierung des Heizungssystems
    Wahl eines für die Nutzung optimalen Systems zur Gebäudeheizung (z.B. Flächenheizung) und Abstimmung des Heizbetriebes auf den Nutzungszeitraum

Energetische Kennwerte

Bis in die 90er Jahre gab es in Deutschland keine belastbaren Daten für die energetischen Verbrauchskennwerte von Kindertagesstätten und Schulen, die nach einem einheitlichen Verfahren ermittelt wurden und somit auch untereinander vergleichbar waren. Im Rahmen eines Forschungsprojektes jedoch konnten gemäß der VDI-Richtlinie 3807 die „Energieverbrauchskennwerte für Gebäude" auf der Grundlage empirischer Daten ermittelt werden. 

Tabelle 1: Energieverbrauchskennwerte in kWh/m² bezogen auf die Bruttogrundfläche; Quelle: KEM-Leitfaden der Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH 

Gebäudeart

Mittelwert Heizenergie

Mittelwert Strom

Kindertagesstätten

200

17

Kindergärten

171

11

Schulen mit Turnhalle

152

11

Grundschulen

153

8

Hauptschulen

153

15

Grund- und Hauptschulen

150

10

Realschulen

124

13

Gesamtschulen

115

15

Gymnasien

102

11

Energetische Bewertung

Die energetische Bewertung von Gebäuden allgemein regelt die Energieeinsparverordnung in der derzeit gültigen Fassung (ENEV 2007). Die Norm unterscheidet dabei in Wohn- und Nichtwohngebäude. Für Wohngebäude wird der Energiebedarf nach ENEV ermittelt, für Nichtwohngebäude erfolgt die Bewertung über die DIN V 18599. Darin werden auf der einen Seite eine europäische Richtlinie umgesetzt, andererseits auch die nationalen Besonderheiten berücksichtigt und sie erlaubt eine Bewertung aller Energien, die zur bestimmungsgemäßen Beheizung, Warmwasserversorgung, der raumlufttechnischen Konditionierung und Beleuchtung in Gebäuden erforderlich sind.

Voraussetzung für die Berechnung des Energiebedarfs ist eine Unterteilung des Bauwerkes in Zonen. Der Gesamtenergiebedarf des Gebäudes ergibt sich aus der Summe des Energiebedarfs der Zonen.  Eine Gebäudezone ist ein Teil der Nettogrundfläche eines Gebäudes, der durch einheitliche Nutzungsanforderungen bei gleichartigen Randbedingungen charakterisiert ist und innerhalb dessen die Bilanzanteile Heizung, Raumklima und Beleuchtung verrechnet werden.

In Anlage 2 Punkt 3.1.2 der ENEV 2007 ist festgelegt, dass für Schulen und Kindertagesstätten in der Regel das vereinfachte Verfahren zur Nachweisführung, d.h. ein 1-Zonen-Modell, angewandt werden kann.

Wirtschaftlichkeit

In erster Linie wird in Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit das Investitionsvolumen betrachtet. Eine Prüfung der Angemessenheit der Baukosten sowie oft auch eine Budgetzuweisung erfolgt meist über einen Flächenschlüssel. So liegt zum Beispiel die pädagogische Nutzfläche laut Kindertagesstättengesetzen für Kindertagesstätten zwischen 3 und 4,5 m² je Kind. In Schulen sollten 3 bis 3,5 m² je Kind zur Verfügung stehen.

Die meisten Kindertagesstätten und Schulen liegen in öffentlicher Hand und nicht selten bringen geplante Umbau-, Sanierungs- und Neubaumaßnahmen Probleme bei der Finanzierung mit sich. Dennoch sollten Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz, wenn dies u.U. auch mit höheren Investitionskosten verbunden ist, immer eine Überlegung wert sein und auch die Entwicklung der Betriebs- und Unterhaltskosten Einfluss auf die Entscheidungsfindung haben.

Geprüft werden sollte dabei auch stets die Vielzahl an Förderprogrammen. Neben verschiedenen Programmen in Form von nicht rückzahlbaren Zuschüssen und zinsverbilligten Darlehen von EU, Bund und Land gibt es auch Energieeffizienzprogramme der KfW-Bank, welche allerdings spezifische Kriterien zur Bewertung fordert. Unter dem Link http://www.foederdatenbank.de kann die Förderdatenbank des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie erreicht werden, die zu allen Programmen des Bundes, der Länder und der Europäischen Union informiert. 

Über den Autor:

Prof. Dr. Rudolf Lückmann ist neben seiner Lehrtätigkeit Inhaber eines Architekturbüros und Herausgeber verschiedener Publikationen zum Thema Hochbau und Energieeffiziente Gebäude, erschienen bei WEKA MEDIA.


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