Tageslicht und Raumklima in Schulen

Ing. Johann Gerstmann, Sprecher des Bundesverbandes Sonnenschutztechnik

Ing. Johann Gerstmann, Sprecher des Bundesverbandes Sonnenschutztechnik

5. April 2011

Ausreichend Sauerstoff, natürliches Tageslicht und die richtige Raumtemperatur tragen wesentlich zu guten Lernerfolgen bei. Dynamische Sonnenschutzsysteme sind daher unerlässlicher Bestandteil eines modernen Schulgebäudes.

Im Schuljahr 2009/10 waren an Österreichs Schulen insgesamt 1.182.471 Schüler eingeschrieben. Zur Erreichung der Lernziele ist es wichtig, dass sich die Kinder und Jugendlichen in den Klassenzimmern so richtig wohl fühlen. Das führt zu höherer Aufmerksamkeit und Konzentration und weniger Unruhe, wodurch naturgemäß die Fehlerhäufigkeit sinkt. Das Österreichische Institut für Schul- und Sportstättenbau (OISS) hat daher bereits vor Jahren wesentliche Richtlinien für die Planung und den Bau von Bundesschulen erarbeitet. Diese dienen nicht nur der Vermeidung von Fehlplanung und damit von Fehlinvestitionen bei der Errichtung von Schulen, Sport- und Freizeitanlagen, sondern auch einer höheren Akzeptanz bei den künftigen Nutzern, sprich Schülen und Lehrern. Wesentliche Punkte dieser Richtlinien betreffen das Tageslicht, das Raumklima und die Energieeffizienz. Dazu Ing. Johann Gerstmann, Sprecher des Bundesverbandes Sonnenschutztechnik: „Richtig geplante Tageslichtversorgung, das Vermeiden von sommerlicher Überwärmung und ausreichender Blendschutz in Bildungsstätten sind ohne dynamischen Sonnenschutz gar nicht möglich.“

Bildungsstätten mit dynamischem Sonnenschutz erhöhen die Lernerfolge Fotocredit: Bundesverband Sonnenschutztechnik/VALETTA

Bildungsstätten mit dynamischem Sonnenschutz erhöhen die Lernerfolge Fotocredit: Bundesverband Sonnenschutztechnik/VALETTA

Passiv ist besser
Im Energieausweis sind für Schulgebäude zur Ermittlung des Endenergiebedarfs (EEB) auch die Beleuchtung, die Belüftung und die Hilfsenergie der haustechnischen Anlagen, sowie allenfalls die Kühlenergie zu berücksichtigen. Allerdings muss abweichend von der OIB-Richtlinie der Kühlenergiebedarf bei Schulbauten unbedingt vermieden und ausschließlich mit passiven Kühlsystemen abgedeckt werden. Die Vermeidung sommerlicher Überwärmung gemäß ÖNORM B 8110 Teil 3 sieht vor, dass die Raumtemperatur die 27 °C-Marke nicht überschreitet. Darüber hinaus sollte sie an Hitzetagen, insbesondere an Schwületagen, zwischen 3 °C und 6 °C unter der maximalen Außenlufttemperatur bleiben.

Dazu Johann Gerstmann: „Eine Herausforderung, wenn man bedenkt, dass zum Beispiel selbst im vergleichsweise kühlen Juni des Vorjahres in Österreich Spitzen von bis zu 35,6 °C registriert wurden. Und man darf auch nicht außer Acht lassen, dass die Innenraumtemperatur ja nicht nur von den Witterungsbedingungen, sondern auch von den rauchenden Köpfen der Schüler beeinflusst wird!“

Zusätzlich spielen bei der Berechnung der internen Lasten in Klassenzimmern auch die – nach wie vor hohe – Schüleranzahl und der Bewegungsdrang der jungen Leute eine wesentliche Rolle. Im Vergleich zu Büroräumen stellt die Planung von Schulklassen daher eine ganz besonders große Herausforderung an die Planer dar. Um ein günstiges Sommerverhalten zu erreichen, sollten also ausreichend speicherwirksame Massen, die Möglichkeit von Querlüftung (insbesondere während der Nacht) und vor allem hocheffizienter Sonnenschutz geplant werden.

Tageslicht: Einlassen, lenken, verteilen
Bei der Planung einer Bildungsstätte ist aus betriebswirtschaftlichen und aus psychologischen Gründen eine größtmögliche Ausnutzung von natürlichem Licht anzustreben. Parallel dazu ist jedoch vor allem in Unterrichts- und Arbeitsräumen eine Blendung durch große Leuchtdichteunterschiede zu vermeiden. Denn zu große Unterschiede zwischen Fensterhelligkeit und geringerer Helligkeit des Innenraumes machen laufende Adaptionen des menschlichen Auges notwendig, was zu Ermüdung und Konzentrationsschwäche führt. Daher gilt es, einen möglichst gleichmäßigen Tageslichtverlauf zu schaffen. Johann Gerstmann: „Geeignete Sonnenschutzprodukte, vorzugsweise mit Tageslichtnutzung, welche die direkte Sonneneinstrahlung ausblenden und die diffuse Himmelsstrahlung zur natürlichen Beleuchtung nutzen, lenken Tageslicht bis tief in das Rauminnere.“

Nicht genügend: Ganzglasfassaden
Bei der Planung der Fensterflächen in Unterrichts- und Arbeitsräumen haben also natürliche Belichtung und Vermeidung der sommerlichen Überhitzung oberste Priorität. Als Orientierungswerte gelten in diesem Fall bei freiem Lichteinfall 1/6 bis 1/5 und bei eingeschränktem Lichteinfall 1/5 bis 1/4 der Fußbodenfläche. Johann Gerstmann: „Damit sind Ganzglasfassaden schon rein rechnerisch nicht möglich.“ Und der Sonnenschutzexperte führt weiter aus: „In Hinblick auf die Positionierung der Heizkörper und weitere Abstellmöglichkeiten sowie auf die Erhaltung und den Energieverbrauch sollten außerdem in Unterrichtsräumen Parapete vorgesehen werden. Auch das bedeutet: Keine Ganzglasfassaden, um die Energiebilanz nicht zu verschlechtern und Heizwärmeverluste zu reduzieren.“ Denn immerhin geht über das Fensterglas fünf Mal mehr Energie verloren als über die Wände.
Die Art des Blendschutzes ergibt sich ebenfalls aus der Nutzung. Die Schultische müssen möglichst kontrastfrei und gleichmäßig belichtet sein und es dürfen dort keine Schattenmuster entstehen. Der Einsatz von Lohblechen oder PV-Zellen ist daher nicht zielführend.

Fazit: Die Planung hat vorzusehen, dass die Fenster der Klassenräume besonnt sind. Außenliegende, gut hinterlüftete Sonnenschutzsysteme vermeiden am besten die sommerliche Überwärmung. Ein einstellbarer Sonnen- und Blendschutz reguliert den Tageslichteinfall und bringt das Licht dennoch tief in den Raum hinein. Bei großflächigen außenliegenden Sonnenschutzsystemen ist darüber hinaus auf die Windsicherheit zu achten.

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