Für die Freie Evangelische Schule Strohgäu in Korntal-Münchingen entsteht ein neues Schulgebäude mit rund 3.000 m² Nutzfläche. Auf vier Geschossen werden Unterrichts- und Clusterräume, Lehrerbereiche, eine Aula sowie Technikflächen im Untergeschoss untergebracht. Der Neubau wird als Holz-Hybridbau realisiert: Während die Obergeschosse mit den Klassen- und Unterrichtsräumen in Holzbauweise ausgeführt werden, entstehen die übrigen Gebäudeteile in Massivbauweise. Ziel des Projekts ist eine funktionale, robuste und nachhaltige technische Gebäudeausrüstung, die einen zuverlässigen Schulbetrieb gewährleistet und gleichzeitig einen energieeffizienten Betrieb des Gebäudes ermöglicht.
Die Wärme- und Kälteversorgung erfolgt über eine reversible Wärmepumpenanlage mit dem natürlichen Kältemittel R290. Während die nach DIN berechnete Normheizlast des Gebäudes bei 100 kW liegt, ergab die thermische Simulation von Transsolar eine realitätsnahe Heizlast von 70 kW sowie einen Kältebedarf von 20 kW. Auf Grundlage dieser Untersuchungen wurde die Wärmepumpe auf eine Heizleistung von 70 kW ausgelegt. Zur Abdeckung von Spitzenlasten ergänzt eine elektrische Heizpatrone mit 30 kW das System.
Als Energiequellen dienen ein rund 400 m² großer horizontaler Geothermieabsorber unter der Bodenplatte sowie etwa 250 m² PVT-Kollektoren auf dem Dach. Die Nutzung des Geothermieabsorbers als saisonaler Energiespeicher trägt wesentlich zur Verbesserung der Jahresarbeitszahl bei. Für die im Auslegungsfall auftretenden Soletemperaturen von bis zu −20 °C wurden alle Komponenten entsprechend dimensioniert beziehungsweise durch geeignete Schutzmaßnahmen abgesichert. Ein Pufferspeicher mit einem Volumen von 2.000 Litern gewährleistet zudem die erforderlichen Mindestlaufzeiten der Wärmepumpen im Heiz- und Kühlbetrieb.
Die Wärme- und Kälteverteilung erfolgt über ein 2-Leiter-System mit abgestuften Temperaturniveaus. Konvektoren, Heizkörper und Lüftungsregister werden im Heizfall mit 45/35 °C betrieben, die Fußbodenheizung im Erdgeschoss mit 30/25 °C. Für den Kühlbetrieb ist ein Temperaturniveau von 18/22 °C vorgesehen.
Aula, Foyer und ausgewählte Erdgeschossbereiche werden über eine Fußbodenheizung temperiert. WCs, Flure und Nebenräume erhalten robuste Gliederheizkörper. Die Klassenräume werden über Gebläsekonvektoren im Brüstungsbereich beheizt und gekühlt; Deckenventilatoren unterstützen den thermischen Komfort in den Sommermonaten. Ergänzend sorgt eine Nachtluftspülung für die Abführung gespeicherter Wärme und reduziert den Kühlbedarf des Gebäudes.
Das Lüftungskonzept basiert auf einer Kombination aus natürlicher Fenster- und Querlüftung sowie gezielt eingesetzten mechanischen Lüftungsanlagen. In den Klassenräumen erfolgt die Grundlüftung über Abluftventilatoren zur Flurzone, während Frischluft über Kippfenster in der Fassade nachströmt und über Konvektoren thermisch behandelt wird. Die Aktivierung erfolgt über einen Fensterkontakt am geöffneten Fenster.
Die Aula erhält eine Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung und einem Volumenstrom von 5.000 m³/h. Zur einfachen Betriebsführung wird die Anlage manuell über einen Taster bedient; eine Zeitschaltuhr begrenzt die Laufzeiten auf die Nutzungszeiten des Gebäudes.
Die WC-Bereiche werden geschossweise durch dezentrale Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung versorgt, die bedarfsabhängig über Bewegungsmelder gesteuert werden.
Für Entwässerungspunkte unterhalb der Rückstauebene im Untergeschoss ist eine kleine Hebeanlage erforderlich. Die Warmwasserbereitung erfolgt dezentral in ausgewählten Bereichen über elektrische Durchlauferhitzer. Zur Sicherstellung der Trinkwasserhygiene sind durchgeschleifte Leitungsführungen, Strömungsteiler und Hygienespülungen vorgesehen.
Die Gebäudeautomation wird bewusst auf die erforderlichen Funktionen beschränkt. Anstelle einer vollumfänglichen Gebäudeautomation werden die Regelungsaufgaben zwischen den Elektro- und HLSK-Gewerken aufgeteilt. Seitens HLSK werden insbesondere das Quellenmanagement der Wärmepumpe, die Ansteuerung der Pumpen sowie die Regelung der Lüftungsanlagen übernommen. Das Anlagenkonzept verfolgt insgesamt einen nachhaltigen, wartungsarmen und auf einen zuverlässigen Schulbetrieb ausgerichteten Ansatz.
