Tageslichtökonomie, Wärmeschutz, Sonnenschutz und Gebäudedesign - Bunte Lamellen bringen Leben in Schulfassade

Neubiberger Kinder profitieren vom Spiel mit Licht und Sonne

Bei Tageslicht kann man besser lernen- auf diese einfache Formel brachten die Planer der Grundschule Neubiberg die ergonomische Gestaltung der Schulräume in punkto Licht, Luft und Temperatur. Sie entwarfen eine Gebäudehülle aus farbigen Großlamellen und erzielten damit einen mehrfachen Nutzen: Tageslichtökonomie, Wärmeschutz, Sonnenschutz - und sie gaben der Schule ein unverwechselbares Gesicht. Partner für die Installation dieser ungewöhnlichen Form des Gebäudedesigns war die Firma Colt International.

Grundschule Neubiberg
Grundschule Neubiberg

Gebäudedesign und Funktionalität

Fast scheint es, als wäre die Fassade der Grundschule im bayrischen Neubiberg im Gespräch mit der Umgebung: Großformatige Lamellen in verschiedenen Rottönen, hier und dort eine gelb-orange dazwischen, sind hochkant nebeneinander angeordnet und umschließen fast das gesamte rechteckige Gebäude. Die meisten drehen sich wie von Geisterhand gesteuert und folgen dem Sonnenstand, öffnen oder schließen sich je nach Lichtintensität und wirken ein wenig wie die Kiemen eines überdimensionalen bunten Fisches. Die Durchlässigkeit und Bewegtheit der Fassade passt so recht zum munteren Treiben, das sich tagtäglich im Innern der im Frühjahr fertig gestellten Grundschule mit dem angegliederten Kindergarten, Nachmittagsbetreuung, Hort und einer Zweifachsporthalle abspielt. Architektin Gundel Krug vom Architekturbüro Krug & Partner aus München: "Durch die vertikalen Lamellen hebt sich das Obergeschoss klar vom Untergeschoss ab, das gesamte Gebäude bekommt eine spürbare Leichtigkeit, scheint fast zu schweben. Die farbigen Lamellen fallen nicht nur nach außen weithin auf und geben der Schule ein einladendes Gesicht, sie sorgen im Gebäudeinnern auch für auffallend gutes Licht - Schulkinder und Lehrer sind damit sehr zufrieden." Wie sehr, das zeigten die Schulkinder mit einer Musical-Aufführung zum Thema Farben anlässlich der Eröffnungsfeierlichkeiten ihrer neuen Schule. Rund 200 Schüler/innen und Pädagogen bezogen das neue Schulhaus im Frühjahr 2008.

Konzepte für dynamische Gebäudehüllen

Der Diplom-Physiker Manfred Starlinger ist Spezialist für Architectural Design bei Colt International. Seit Jahrzehnten entwickelt und realisiert das Unternehmen zukunftweisende Konzepte für dynamische Gebäudehüllen. Dabei geht es niemals nur um Ästhetik, sondern stets auch um dynamischen Sonnenschutz, gezielte Lichtlenkung, solare Energieausbeute und ergonomische Tageslichttechnik. Im Mittelpunkt steht dabei das Wohlbefinden der Menschen, die die Gebäude nutzen. Manfred Starlinger: "Künstliche Beleuchtung von Bildungs- und Arbeitsstätten stellt eine der wichtigsten Ursachen des so genannten 'Sick Building Syndroms' dar. Studien belegen, dass natürliches Licht selbst dann die Gesundheit noch positiv beeinflusst, wenn es zu Störungen wie zum Beispiel Blendungen kommt." Ein 'gesundes Gebäude' verfügt demnach über ein Maximum an Tageslichteinfall. Colt International setzt bei der Steigerung der Ergonomiefaktoren auf konstruktiven Sonnenschutz.

Moderner konstruktiver Sonnenschutz weist folgende Merkmale auf:
  • Ausblendung oder Reduktion direkter Sonnenstrahlung
  • weitestgehende Minimierung sommerlicher Wärmelasten
  • Erhaltung des natürlichen Tageslichts
  • Erhaltung des visuellen Komforts (Blickkontakt nach außen)
  • Sonnenschutzfunktion auch bei hohen Windgeschwindigkeiten
  • Sicherung passiver Sonneneinträge im Winter
  • optionale Lichtlenkfunktion zur Tageslichtausleuchtung tiefer Räume
  • optionale photovoltaische Nutzung
  • gestalterische Fassadenprägung

Steuerung von Licht und Schatten - Lernen bei Tageslicht

In der Grundschule Neubiberg übernehmen die Großlamellen, die vor die Fassade gehängt wurden, die bedarfsgerechte Verteilung von Licht und Schatten. Die Lamellen sind jeweils an einem außen liegenden Balkon montiert. Zwischen der eigentlichen Gebäudegrenze und der Fassadenhülle befindet sich ein begehbarer Gang, der die Transparenz und Leichtigkeit der Gesamterscheinung des Schulgebäudes unterstreicht - und der zugleich ganz pragmatisch als Fluchtweg dient.

An der Nordfassade sind die Lamellen starr angebracht, an der Süd-, West- und Ostfassade der Schule sind sie beweglich. Die Lamellen werden hier dem jeweiligen Sonnenstand nachgeführt. Dazu wurden sie in 22 Gruppen unterteilt. Diese Steuerabschnitte entsprechen unterschiedlichen Nutzungsbereichen innerhalb des Gebäudes und sind auf die sonnenphysikalischen Gegebenheiten des Standortes abgestimmt. Colt International ermittelte hierzu die Sonnenumlaufbahnen sowie die Projektionswinkel auf die Fassadenflächen und berechnete die jeweiligen Wärmelasten. Die Position der Lamellen kann in jedem Raum auf Wunsch auch gemäß den Bedürfnissen der Kinder und Lehrer individuell eingestellt werden.

 

Das Material

Die Lamellen selbst bestehen aus einem Alurahmen, der mit einem Streckgitter überzogen ist. Jede Lamelle ist 3,42 m hoch, 58 cm breit und 55 mm tief. Oben und unten sind die Lamellen mit Edelstahlbolzen gelagert. Die Motoren (Stellantriebe vom Typ Elero Picolo XL), die die einzelnen Lamellen in Bewegung bringen, und die erforderlichen Schubstangen wurden quer am oberen Rand der Lamellen angebracht. Die Steuerung erfolgt bauseits über einen EIB-Bus.

Ein ganz besonderer Vorteil der vertikal montierten Großlamellen besteht darin, dass sie auch bei starkem Wind gleichbleibend einsatzfähig bleiben, was sie von vielen horizontalen Modellen unterscheidet, die mit zusätzlichen Windwächtern ausgestattet werden müssen.


Jeder Alu-Profilrohr-Rahmen (Abmessung 50 x 30 mm mit 3 mm äußerem Überstand zur optischen Einfassung der aufgeschobenen Streckmetallfüllung) ist aus vier auf Gehrung gesägten Profilrohren hergestellt, die extra für dieses Projekt angefertigt wurden. Die Profile sind mit innen liegenden L-Verbindern zusammengefügt und mit Senkschrauben oberflächenbündig verschraubt. Rahmen und Streckmetall wurden separat pulverbeschichtet und anschließend mit selbstschneidenden Edelstahl-Senkschrauben zusammenbebaut.

Das Wirkprinzip

Um das Wirkprinzip der Streckmetalllamellen zu verstehen, lohnt sich ein Blick ins 'Innenleben' der einzelnen Lamellenelemente. Alle Lamellen sind mit dem gleichen Streckmetall aus Alu 99,5 bespannt. Um einen optimalen Sonnenschutz zu gewährleisten, wurden eine Maschung von 44 x 8,4 x 3 x 2mm definiert. Dies bedeutet, dass die einzelne Masche freie Querschnitte von rund 25 mm Länge und rund 3,5 mm Breite aufweist: Die Stegbreite beträgt ca. 5 mm, die Materialstärke 2mm.
Die vielen einzelnen Hauben, die beim Strecken des Metalls entstehen, funktionieren wie unzählige kleine Sonnenschutzlamellen. So wirken die einzelnen Lamellen aus der Nähe betrachtet transparent, und zwar in beide Blickrichtungen: Von außen nach innen wie von innen nach außen. Das ist in der Grundschule Neubiberg besonders attraktiv, weil die Schulkinder aus ihren Klassenzimmern direkt in das Biotop der Hachinger Bach-Aue schauen können. Gleichzeitig wird die hoch stehende Sommersonne durch die Anordnung der Maschen und Hauben im Streckmetall komplett abgehalten.

Colt International GmbH
Ansprechpartner Herr Wolfgang Egenberger

Briener Straße 186
47533 Kleve

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