Humpert & Kösel-Humpert

Freie Architekten und Stadtplaner

Modernisierung Oberwaldschule, Karlsruhe

Wettbewerb:
Ausloberin:
Projektgruppe:

Platzierung:

12/2020
Stadt Karlsruhe
Priska Kösel-Humpert, Katerina Mainclova

Nix

Konstruktionsprinzip
Modulare, vorgefertigte Fassadenelemente zur Montage in die vorhandene Massivkonstruktion (nach Rückbau der massiven Brüstungen) können einen optimierten Bauablauf und eine wirtschaftlich kurze Bauphase ermöglichen. In einen umlaufenden Holzrahmen werden variierende Füllungen gesetzt, die aus Pfosten-Riegel-Fassadenelementen in Holz-Alu-Konstruktion im Passivhausstandard bestehen: innen Holzprofile aus BS Holz, 3-fach Verglasung, außen wartungsfreie Aluminiumprofile. Der Anteil geschlossener und verglaster Bereiche wird den Anforderungen angepasst. Die hinterlüftete Verkleidung der bestehenden Massivkonstruktion kann im Deckenbereich mit weiteren vorgefertigten Elementen (einschl. Sonnenschutz) erfolgen, die mit Passstücken vor Ort an die Toleranzen angepasst werden. Die Verkleidung der Betonstützen folgt als letzter Schritt der Fassadenverkleidung. Teilbereiche mit geschlossenen Feldern werden in Leichtbauweise mit Stegträgern (Holzrahmenbau mit reduziertem Rahmenanteil) erstellt.

Nachhaltigkeit
Die wesentlichen und tragenden Bestandteile der Fassadenelemente sind aus Holz bzw. Holzwerkstoffen und damit aus einem nachwachsenden, nachhaltigen Baustoff, ergänzt durch den Einsatz von ökologisch-nachhaltigem Dämmstoffen, z.B. Zelluloseflocken im Bereich der geschlossenen Wandteile. Die der Witterung direkt ausgesetzten Bauteile sind aus witterungsbeständigen Materialien: Alu-Deckschalen für die Pfosten-Riegel-Konstruktion und Fassadenverkleidung aus dauerhaft widerstandsfähigem Material als wartungsfreie Oberflächen, z.B. mineralische Fassadenplatten aus Steinwolle. Sie sind witterungs- und temperaturbeständig, farbecht, langlebig, recycelbar, leicht und können aus lokalen Rohstoffen hergestellt werden. Alle Einzelkomponenten sind so miteinander verbunden, dass sich die Materialien beim Rückbau wieder sauber voneinander trennen und recyceln oder entsorgen lassen. Helle Oberflächen an den Fassaden wirken sich an heißen Sommertagen positiv auf die Umgebungstemperatur und das Kleinklima aus.

Flexibilität
Durch die Variation der Grundmodule können in jedem Raum unterschiedliche Angebote gemacht und unterschiedlichen Anforderungen entsprochen werden. Bereiche mit geschlossener Brüstung oder Wandflächen bei Heizkörpern oder integrierten Regal-/Schrankzonen, Bereiche mit bodentiefer Verglasung mit direkter Blickbeziehung auch für Kinder und im Sitzen, optional mit integrierter Sitzbank oder mit tiefer Fensterbank als Steharbeitsplatz (für Kinder). Die inneren Ausbauelemente (Sitzbank, Regal, Schrankbereich, vertiefte Fensterbank) lassen sich jederzeit verändern und ergänzen. Bei sich ändernden Anforderungen können einzelne Fassadenmodule ausgetauscht werden

Energiekonzept
eine durchgehende hervorragend gedämmte, dichte Hüllfläche, die alle Bauteile einschließt und Wärmebrücken ausschließt, ist Grundlage des Energiekonzeptes. Die sehr gute Wärmeschutzverglasung (Die Scheibenkomposition soll wärme-, sonnenschutz- und tageslichtoptimiert werden) wird durch hochwärmegedämmte geschlossene Fassadenbereiche ergänzt. Die Fensterflächen im UG werden dem zukünftigen Bedarf entsprechend (ohne Aufenthaltsräume) reduziert und durch hochwärmegedämmte Bauteile ersetzt.
Die Grundlüftung wird durch dezentrale, in die Fassade integrierte Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung gewährleistet, die über Sensoren (CO2-Sensoren) den bedarfsgerechten Luftwechsel ermöglichen. Außenliegende Jalousien mit Tageslichtlenkung, die so aufgebaut sind, dass Blendungserscheinungen in den Räumen vermieden werden bieten hocheffizienten Sonnenschutz und optimale Tageslichtnutzung. Eine effektive Querlüftung in allen Geschossen und allen Klassenräumen erzeugt optimale Bedingungen zum Stoßlüften und für die Nachtlüftung über motorisch gesteuerte Fensterflügel. Hierfür werden nicht nur in den Fassaden, sondern auch in den Flurtrennwänden sichere (gegenüber unbefugtem Betreten und Witterung) Lüftungsflügel vorgesehen. Optimierung des Energiebedarfs im Bereich der Haustechnik, z.B. durch hocheffizienten LED-Langfeldleuchten, bedarfsgerechte Beleuchtungsstärke und Tageslicht- und Präsenzmelder z.B. durch ein Heizsystem mit niedrigen Vor- und Rücklauftemperaturen. In Abhängigkeit von den zu realisierenden Heizflächen können die geschlossenen Wandflächen belegt werden. Eine Überprüfung der Möglichkeiten zur Nutzung von Erdwärme könnte im Zusammenhang mit dem Neubau der Sporthalle geprüft werden.

PV-Anlagen
Die PV-Anlage sollte, sofern es die Statik zulässt, auf die gesamte Dachfläche erweitert und kann zusätzlich durch Photovoltaikmodule (Dünnschichtmodule) auf der Südwest-Fassade ergänzt werden. Davon sollten nur Flächen ausgenommen werden, bei denen auf Grund einer zu starken Verschattung keine Effektivität zu erwarten ist.

Lüftung
Die Kombination aus Ventilator-gestützter und freier Lüftung (hybride Lüftung), ermöglicht die optimierte Lüftung zu allen Jahres- und Nutzungszeiten unter den Aspekten Hygiene, Komfort, Behaglichkeit und Sicherheit. Eher niedrige Luftwechselrate im Winter und hohe Luftwechselrate im Sommer zur Nachtauskühlung. Querlüftung: „sichere“ Lüftungsflügel an den gegenüberliegenden Fassadenseiten und auch in den Flurtrennwänden ermöglichen die Querlüftung zum optimalen Luftaustausch während der Nutzung (Stoßlüften) und zur Nachtabkühlung.

Die Komponenten der Hybriden Lüftung:
Sicherer Öffnungsflügel mit außenliegendem Lamellenschutz als Absturzsicherung, Witterungs- und Einbruchschutz mit intelligenter, automatisierter Steuerungsmöglichkeit (Sensoren für CO2-Gehalt, Luftfeuchte etc.), optional zentral und dezentral kann dauerhaft offen stehen, z.B. zur Nachtauskühlung. Dezentrale, in die Fassade integrierte Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung Zusätzlich kann der Lüftungsbedarf durch manuell zu öffnende Fensterflügel gedeckt werden zur Verbesserung der Behaglichkeit während der Sommermonate könnten in Ergänzung zur o. g. Nachtauskühlung Deckenventilatoren beitragen.

Materialität und Farbkonzept
Die den Bestand prägende Grundstruktur der tragenden Stützen und Geschossdecken wird als Gestaltungsprinzip in die neue Fassadengestaltung übernommen und neu gefüllt. Die Außenflächen der Module werden von hellen, freundlichen Farbtönen geprägt, die durch ihre Farbnuancen ein einheitliches, aber gleichzeitig frisches lebendiges Bild erzeugen. Die Ausführung mit Fassadenplatten bietet eine Vielfalt an aufeinander abgestimmten Farbtönen. Die Innenräume sind durch die warmen Farbtöne und Materialität der Holzkonstruktion geprägt, mit angenehmer Haptik und positiver Atmosphäre und werden darüber hinaus ebenfalls in hellen freundlichen Farben gehalten. Ausgewählte Bauteile mit Farbakzenten

Reinigung und Wartung der Fassade
Die Außenseiten der Fassade sind durch Alu-Deckschalen für die Pfosten-Riegel-Konstruktion und Fassadenverkleidung aus dauerhaft widerstandsfähigem Material und wartungsfrei. Die Teilung der Module ermöglicht, dass sich alle verglasten Flächen über Fensterflügel reinigen lassen. Die größeren Reinigungsflügel sind dann nur zu diesem Zweck zu öffnen, die kleineren dienen auch der Lüftung während der Nutzungszeiten.

Belichtung
Für den optimalen Tageslichteintrag sorgen 3-fach wärmeschutzverglaste Fenster in schmalen Holzrahmenprofilen für die größtmögliche Belichtungsfläche. Helle Oberseiten der Fensterbänke und helle Oberflächen mit hohem Reflexionsgrad von Wand- und Deckenflächen verbessern die Tageslichtnutzung und die Aufenthaltsqualität in den Räumen. Außenliegende Jalousien mit Tageslichtlenkung bieten hocheffizienten Sonnenschutz und optimale Tageslichtnutzung.