Luftige Lernhilfe in Leonberg

In Sachen Energieeinsparung hat sich am Albert-Schweitzer-Gymnasium in Leonberg einiges getan. Die Stadt Leonberg und das Land Baden-Württemberg haben Millionen für die Sanierung aufgebracht und nun tragen Wärmedämmung, Sonnenschutz und bessere Fenster dazu bei, dass im Winter kaum Heizenergie verloren geht und im Sommer weniger Wärme eingetragen wird.

Energiesparen durch mechanische Lüftung

Einen Beitrag zum Energiesparen – und zu einem besseren Lernklima – leisten auch die Lüftungsgeräte, die nun in den beiden Räumen für den Naturwissenschaftsunterricht arbeiten. Sie machen die Fensterlüftung überflüssig und stellen einen kontinuierlichen Luftwechsel sicher. So wird nicht nur durch Experimente eventuell belastete Luft sicher abgeführt, sondern auch stetig frische Außenluft zugeführt.

„Durch Schullüftungsgeräte lässt sich die CO₂-Konzentration im Raum gering halten“, sagt Gordon Keppeler von der Climair Gebäudetechnik GmbH, Waldenbuch, die den Einbau der Lüftungsanlagen vorgenommen hat. Eine CO₂-Konzentration von deutlich unter 1.000 ppm lässt sich leicht einhalten, was der Konzentrationsfähigkeit der Schüler zugutekommt.

Besser entlüften, besser belüften

Die in großen Deckenkoffern installierten Fassadenlüftungsgeräte „FVS 1000“ der LTG Aktiengesellschaft fördern deutlich mehr Luft, als für Klassenräume üblich ist. Während bei normal gro­ßen Klassen bis 600 m³/h meistens ausreichend sind, können die 1000er-Geräte bis zu 990 m³ konditionierte Frischluft pro Stunde in den Raum hinein und dieselbe Menge als Abluft herausführen. Die höhere Luftleistung dient u.a. dazu, eine bessere Entlüftung sicherzustellen, falls bei den Experimenten unangenehme oder reizende Gase und Dämpfe entstehen. Weiterhin sorgt die höhere Luftleistung für eine ständige „Verdünnung“ der Atemluft und reduziert so die Ansteckungs-/Infektionsgefahr durch an Aerosolen anhaftende (Corona-)Viren signifikant.

Trotz ihrer hohen Luftleistung sind die Geräte mit knapp 48 cm relativ flach und ließen sich somit leicht integrieren. Eine Herausforderung war allerdings ihr Gewicht von fast 500 kg. „Damit ein dauerhaft sicherer Halt gegeben ist, wurden vor der Geräteinstallation Querträger eingezogen“, erinnert sich Gordon Keppeler. Ansonsten verlief die Installation gewohnt problemlos, wie er berichtet.

Gleichmäßige Ausbreitung der Frischluft im Raum

Damit alle Schüler von der frischen Luft profitieren, wird die konditionierte Zuluft über fünf breite Schlitzauslässe in den jeweiligen Raum geleitet. Die Auslässe decken so fast die ganze Raumbreite ab. Die austretende Luftmenge ist aufgrund des pneumatischen Abgleichs über den Querschnitt der Luftzuführung an jedem Auslass etwa gleich. So bildet sich eine gleichmäßige Raumluftwalze aus: Die Zuluft durchströmt deckennah den etwa 80 m² großen Raum bis zur gegenüberliegenden Stirnwand und verteilt sich dann mit niedriger Luftgeschwindigkeit, also ohne unangenehme Zuglufterscheinungen, im ganzen Raum. Die verbrauchte Luft wird an der anderen Stirnwand direkt unter dem Lüftungsgerät abgesaugt, was das Ausbilden der Raumluftwalze unterstützt.

Integrierte Wärmerückgewinnung senkt Heizkosten

Um im Winter möglichst wenig Wärme beim Lüften zu verlieren, verfügen die Geräte über einen Kreuz-Gegenstrom-Wärmetauscher, der über 80 % der in der Abluft enthaltenen thermischen Energie für den Zuluftstrom verfügbar macht. Dadurch ist der Heizenergiebedarf geringer als bei Fensterlüftung und es ist nur wenig Energie zum Nacherhitzen winterlicher Frischluft erforderlich.

Da Zu- und Abluftstrom in der Wärmerückgewinnung getrennt sind, werden Staubpartikel, Pilze, Keime oder Viren zuverlässig mit der Abluft ausgetragen. Ein fassadenseitiger Luftkurzschluss wird durch den großen Abstand von Ein- und Auslass hinter dem Wetterschutzgitter und die Luftführung vermieden. „Dadurch und dank des geräteinternen Luftfilters ist die Raumluftqualität viel höher als bei geöffneten Fenstern“, stellt Gordon Keppeler fest. Außerdem wirkt die maschinelle Lüftung einer zu hohen Luftfeuchtigkeit – und somit Schimmelbildung – entgegen.

Leiser und hygienischer lüften als über die Fenster

Dazu kommt ein weiterer Pluspunkt der Lüftungstechnik: Das im Deckenkoffer verborgene Fassadenlüftungsgerät arbeitet besonders leise – während des Unterrichts ist es trotz leistungsstarker Radialventilatoren praktisch nicht mehr wahrzunehmen. Über geöffnete Fenster hingegen würden Straßenlärm oder Geräusche vom Schulhof in den Raum dringen. Daher tragen die Lüftungsgeräte nicht nur durch das Absenken der CO₂-Konzentration, sondern auch durch das Schaffen eines geringeren Grundgeräuschpegels zu einem besseren Lernklima bei.

Bedarfsgerecht lüften – aber hygienisch

Damit die Lüftungstechnik nicht auf der Stromseite zunichtemacht, was auf Heizseite gespart wird, verfügen die Geräte über EC-Ventilatoren mit einem hohen Wirkungsgrad. Zudem lässt sich die Drehzahl der Ventilatoren anpassen. Dazu kann ein Präsenzmelder dienen oder besser noch ein CO₂-Sensor. So können Betreiber die gewünschte Raumluftqualität vorgeben und die Luftleistung wird automatisch angepasst. Während der Corona-Pandemie empfiehlt es sich, den CO₂-Schwellwert niedriger anzusetzen, um Aerosole – und damit auch eventuelle Viren – besser abzuführen. 

Ergänzend sollten die Geräte vor und nach dem Unterricht einige Zeit im Normalbetrieb arbeiten und die eventuelle Virenkonzentration so weiter herabsetzen.

Betriebsmodus am Bediengerät beeinflussbar

Normalbetrieb und Nachtabsenkung folgen im Albert-Schweitzer-Gymnasium einem Zeitprogramm. Dies können die Lehrer jedoch jederzeit „überstimmen“. Am Lehrerpult ist ein Bediengerät, an dem sich die Luftmenge regulieren lässt. Das kann z.B. sinnvoll sein, wenn Chemieversuche mit Geruchsbelästigung verbunden sind und daher mehr Zu- und Abluftleistung erwünscht sind. Positiv bemerkbar machen sich das Bediengerät und die hohe Luftleistung der Geräte auch bei anderer Gelegenheit: beim Elternabend. Dann können die Lehrer die Luftleistung für die Zeit der Sitzung hochregeln. Die maximale Luftleistung reicht immerhin, um 33 Erwachsene mit 30 m³/h zu versorgen – das hilft, bei Diskussionen um den einen oder anderen Tagesordnungspunkt einen klaren und gesunden Kopf zu behalten.