Vor- und Nachteile der Lüftungskonzeptionen - mechanische oder natürliche Lüftung- beim Neubau von Schulgebäuden

Betreff
Vor- und Nachteile der Lüftungskonzeptionen - mechanische oder natürliche Lüftung- beim Neubau von Schulgebäuden
Vorlage
GWF/0397/2021
Art
Beschlussvorlage - SB
Untergeordnete Vorlage(n)

Der Bau- und Werkausschuss und der Stadtrat nimmt Kenntnis von den Auswirkungen verschiedener Lüftungskonzeptionen beim Neubau von Schulgebäuden.

Der Bau- und Werkausschuss empfiehlt/ der Stadtrat beschließt die Lüftungskonzeption für den Neubau von Schulgebäuden in jedem Projekt differenziert und einzeln zu betrachten.

 

I.    Anlass einer allgemeinen Abwägung von Lüftungskonzepten

 

Beim Neubau von Schulen werden seit einiger Zeit grundsätzlich Fragen zu Innenraumlufthygiene und nachhaltiges Bauen gestellt. Das Umweltbundesamt hat hierzu 2017 ein Empfehlungspapier „Anforderungen an Lüftungskonzeptionen in Gebäuden-Teil I: Bildungseinrichtungen“ erarbeitet.

Dieser Abwägungsprozess zwischen einer mechanischen Lüftung und natürlichen (Fenster-) Lüftung wird zum Beispiel in München differenziert für jeden Schulneubau einzeln geführt.

Diese grundsätzliche Entscheidung steht für die derzeit in Planung befindlichen großen Schulbauten Heinrich-Schliemann- und Helen-Lange- Gymnasium an und wird in zwei weiteren Beschlussvorlagen zur Abstimmung den Gremien vorgelegt.

 

II.   Vor- und Nachteile der beiden Lüftungskonzeptionen beim Neubau von Schulen

 

Für viele Räume im Schulbau sind Lüftungsanlagen, aufgrund Ihrer Nutzung und Raumgeometrie, immer erforderlich. Die folgende Tabelle untersucht daher Räume (meist Klassenzimmer) bei denen der Verzicht auf eine technische Lösung denkbar ist. In der Tabelle werden Vorteile einer Hybrid-Lüftungskonzeption (Lüftungsanlage mit ergänzender Fensterlüftung, Nachtlüftung) unter der Spalte „mechanische Lüftung“ angeführt.

 

Vor- und Nachteile

mechanische Lüftung

natürliche Lüftung

+

Gewährleistung von guten Raumluftbedingungen

Sicherstellung eines niedrigen CO2-Gehaltes (<1000ppm) und damit einhergehend auch eine bessere Raumhygiene (niedrigeres Infektionsrisiko durch Bakterien und Viren).

 

Anm:

Fenster müssen nicht zwangsweise geschlossen sein; Der Nutzer kann auch bei Lüftungsanlagen aktiv Einfluss nehmen und Fenster öffnen. Jedoch ist es ratsam, um die Vorteile einer mechanischen Lüftung auszunutzen, die Nutzer entsprechend einzuweisen.

Hybridlösungen bieten diese Möglichkeit, einer unterstützenden Fensterlüftung, an.

 

-       

Gewährleistung von guten Raumluftbedingungen nur durch technische Hilfsmittel und starke Nutzereinbindung möglich

 

CO2-Ampeln und häufige Fensterlüftung (ca. alle 20 Minuten!) auch während der Unterrichtsstunde notwendig;

Sehr starke Nutzereinbindung zwingend erforderlich;

 

+

Keine organisatorischen Maßnahmen durch den Nutzer erforderlich

 

-

Organisatorische Maßnahmen der Nutzer zwingend erforderlich (z.B. Stundenwechsel, Pausen)

 

+

Standortunabhängig

 

Keine Störungen durch Lärm von außen während dem Unterricht (z.B. Straßenverkehr)

Keine Beeinflussung der Luftqualität durch beispielsweise Abgase.

-

Standortabhängige Beurteilung notwendig

 

- Lärmbelästigung aus der Umgebung während dem Unterricht;

- Luftqualität durch Umgebung beeinflusst

 

Bei stark befahrenen Straßen kann es somit sinnvoll sein eine Fensterlüftung auszuschließen

 

+

Wärmerückgewinnung durch Wärmetauscher (Einfluss auf GEG-Standard)

 

-

Hoher Lüftungswärmeverlust bei Fensterlüftung

 

+

Gewährleistung der Feuchteregulierung

 

Entfeuchtung der Räume durch Lüftung gewährleistet; Dies ist bei heutiger dichter Bauweise notwendig um Schimmel zu vermeiden

 

-

Eine Entfeuchtung der Räume kann nicht sichergestellt werden

 

+/-

Thermische Behaglichkeit durch den Nutzer nicht beeinflussbar;

Lüftungsanlagen führen oft zu Unzufriedenheit bei einigen Nutzern. So klagen einige Personen über z.B. Zugerscheinungen, Schallbelästigung

 

Temperaturspitzen im Sommer können über (automatische) Nachtlüftung die thermische Behaglichkeit verbessern (Hybrid-Lüftung).

+/-

Thermische Behaglichkeit durch den Nutzer beeinflussbar;

Probleme hinsichtlich Behaglichkeit können auch bei Fensterlüftung vorliegen. So verursacht die Fensterlüftung schwankende Raumtemperaturen und Zugluft.

Temperaturspitzen im Sommer können über (automatische) Nachtlüftung die thermische Behaglichkeit verbessern.

 

 

+/-

Gestalterischer Einfluss

- Höhere Raumhöhen

- Schächte notwendig

- Hybridlösungen; großer Einfluss auf Fassadengestaltung (z.B. für Nachtlüftung)

 

+/-

Gestalterischer Einfluss

- Fensteröffnungen in ausreichender Größe (ca. 1/8 der Grundfläche) notwendig

- großer Einfluss auf Fassadengestaltung (z.B. für Nachtlüftung)

 

+/-

Hoher Energieaufwand für den Betrieb (Strom aus PV-Anlage oft nicht ausreichend)

 

+

Kaum Energieaufwand für technische Anlagen

 

-

Feuchterückgewinnung

Bei winterlicher trockener Luft kann eine Nachsteuerung zur Feuchterückgewinnung notwendig sein (Befeuchtungsgeräte).

 

+

Feuchterückgewinnung

Winterliche trockene Luft im Raum kann der Nutzer über die Fensteröffnung selbst regulieren.

 

-

Hoher Planungsaufwand und sorgfältige Inbetriebnahme zur Sicherstellung einer Nutzerzufriedenheit

 

+/-

Planungsaufwand für eine dynamische Gebäudesimulation

 

-

Hoher Wartungsaufwand/ Bauunterhalt (z.B. Filtertausch)

 

+

Nahezu wartungsfrei

 

-

Hohe Investitions- und Betriebskosten für technische Anlagen und Bau

+

Niedrige Investitions- und Betriebskosten

(lediglich ausreichend Fensteröffnungen)

 

 

 

 

Die in der Tabelle genannten Argumente sind zum Teil dem Empfehlungspapier des Arbeitskreises Lüftung am Umweltbundesamt entnommen.

https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1410/publikationen/uba_empfehlungspapier_lueftung_unterrichtsgebaeude_final_bf.pdf

 

III. Zusammenfassung

 

Energieeffizienz:

Die Erfahrungen aus anderen Kommunen mit Lüftungsanlagen zeigen, dass durch den erhöhten Strombedarf zum Betrieb der Lüftung der Primärenergieaufwand nicht sinkt.

 

Luftqualität:

Eine Lüftung über Fenster allein reicht für eine gute Innenluftqualität nicht aus. Der Arbeitskreis Lüftung empfiehlt daher eine Konzeption bestehend aus Grundlüftung über mechanische Lüftungsanlagen und Zusatzlüftung über Fenster in den Pausen, eine hybride Lüftung.

 

Entscheidung für den Neubau von Schulen:

Die Entscheidung für eine Lüftungsanlage ist somit eine Entscheidung für die Sicherstellung der notwendigen Luftqualität. Der Standort einer Schule spielt bei der Bewertung eine große Rolle und kann eine alleinige natürliche Lüftung ausschließen.

 

Finanzierung:

 

Finanzielle Auswirkungen

jährliche Folgelasten

 

 

nein

 

ja

Gesamtkosten

     

 

nein

 

ja

     

Veranschlagung im Haushalt

 

 

nein

 

ja

Hst.      

Budget-Nr.      

im

 

Vwhh

 

Vmhh

wenn nein, Deckungsvorschlag:

 

keine