Referenzbericht: Paul-Spiegel-Berufskolleg

Doch in welchem Maße wird der Lernerfolg überhaupt beeinflusst und welche Faktoren spielen eine Rolle?

Wie wichtig gute Raumluftqualität ist, ist schon lange bekannt. Dabei rückten vor allem Schulen in den Fokus der Forscher. Als Pionier der Indoor Air Qualitiy (IAQ) gilt der bayerische Chemiker Max Pettenkofer. Er hat bereits im 19. Jahrhundert in mehreren Versuchen den Kohlendioxidgehalt der Luft in Schulen gemessen und mit dem Geruchseindruck der Raumnutzer verglichen. Nach ihm ist der Pettenkofer-Wert von 1.000 ppm Kohlendioxidgehalt benannt.

Erstaunlich ist auch, dass bereits 1884 auf Pettenkofers Einfluss hin im Paragraphen 9 eines schulamtlichen Erlasses der königlichen oberpfälzischen Regierung verfügt wurde, dass „zur Erzielung der notwendigen Lufterneuerung Ventilationskamine herzustellen sind. Diese müssen zwei Öffnungen haben: die eine zunächst dem Fußboden, die andere zunächst der Decke.“ Wenn man so will, war das die Geburtsstunde der Lüftungssysteme in Schulen.

Heutige Wissenschaftler wie der dänische Professor Pavel Wargocki haben die Aussagen Pettenkofers bestätigt. Wargocki hat festgestellt, dass die Raumluftqualität die schulischen Leistungen maßgeblich beeinflusst. Messungen in zwei vergleichbaren Klassenräumen ergaben, dass bei Verdopplung der Außenluftrate die Geschwindigkeit, mit der Rechenaufgaben gelöst wurden, durchschnittlich um bis zu 14 Prozent gestiegen ist. Zahlreiche weitere Studien belegen, dass pro Person bereits 21 m³/h an frischer Außenluft zur Verfügung stehen müssen, damit die Konzentration bei 100 Prozent verbleibt. Die Anhebung auf 30 m³/h und Person steigert die Konzentration um einige weitere Prozentpunkte.

Nach aktuellem Wissensstand besteht damit keinerlei Zweifel mehr, dass sich dank einer besseren Raumluftqualität Leistungsvermögen und Wohlbefinden steigern lassen. Aufgrund all dieser Erkenntnisse schreiben dänische Baurichtlinien übrigens mittlerweile eine gesetzliche Mindest-Lüftungsrate vor. Das bedeutet für die Praxis, dass bei Neubau oder Renovierung einer Schule in der Regel maschinelle Lüftungsanlagen eingebaut werden.

Sanierung des Paul-Spiegel-Berufskollegs in Warendorf

Allein dieses Argument überzeugt den Kreis Warendorf, das Paul-Spiegel-Berufskolleg mit Lüftungsanlagen auszustatten. Das Paul-Spiegel-Berufskolleg geht zurück auf die Handwerker-Fortbildungsschule aus dem Jahr 1856 und hat sich im Laufe vieler Jahrzehnte beständig weiterentwickelt. Heute besteht ein vielfältiges Angebot im Teilzeitunterricht oder in Vollzeitbildungsgängen. Schülerinnen und Schüler können am Paul-Spiegel-Berufskolleg viele verschiedene schulische und berufliche Qualifikationen erwerben, viele Projekte und hohe Praxisanteile bieten Orientierung und steigern die Chancen der jungen Menschen, im Wunschberuf Fuß zu fassen.

Bei dem Bauvorhaben handelt es sich um eine Sanierung des bestehenden Gebäudes in mehreren Bauabschnitten. Während der Planungsphase haben sich dezentrale Lüftungsgeräte der Serie X-CUBE SCHOOLAIR-V (vertikales Brüstungslüftungsgerät) von TROX herauskristallisiert, die aufgrund Ihres geringen Platzbedarfs einfach in das bestehende Gebäude integriert werden konnten.

Technik für optimale Raumluftqualität

Dazu wurde ein schmales Fensterelement gegen ein opakes Element zur Luftführung ausgetauscht, die vorhandene Brüstung auf die Gerätehöhe angepasst und abschließend eine Verkleidung passend zum Raumkonzept gewählt. Alle Geräte wurden jeweils hälftig auf die Brüstung und eine Unterkonstruktion gestellt und an Strom und die wasserseitige Versorgung angeschlossen. Master und Slave-Geräte sind mit einem Patchkabel für die interne Kommunikation verbunden. Zusätzlich wird an die Mastergeräte das Raumbediengerät angeschlossen.

Mit einem Nennluftvolumenstrom von 320 m³/h stellen die Geräte ausreichend frische Luft für maximalen Lernerfolg zur Verfügung. Ausgestattet mit einem Außenluftfilter der Filterklasse ePM1 65% sorgen die Geräte dafür, dass frische Luft frei von Schadstoffen in den Klassenraum gelangt. Jeder Raum wurde mit zwei Geräten ausgerüstet, die im Master-Slave Verbund verschaltet sind. Die optimale Raumluftqualität wird durch integrierte VOC-Sensoren sichergestellt, die die Raumluft permanent überwachen. In Abhängigkeit der speziell für dieses Projekt angepassten Schwellwerte wird die Außenluftmenge angepasst. Liegt die Raumluftqualität im optimalen Bereich, schalten die Geräte auf Sekundärluftbetrieb um.

Energieeffiziente Temperaturregelung

Aber nicht nur gute Luft, auch die Temperatur spielt eine entscheidende Rolle. Die Regelung der Raumtemperatur ist daher eine weitere Hauptaufgabe der Lüftungsgeräte. Dazu befinden sich Luft/Wasser-Wärmeübertrager in den Geräten, die die Zuluft entsprechend der Anforderung an die Raumtemperatur heizen oder kühlen. Gemessen wird die Raumtemperatur im Raumbediengerät, dass an die Master-Geräte angeschlossen wird. Hierüber kann der Nutzer zudem eigene Einstellungen vornehmen.

Zur Steigerung der Energieeffizienz sind die Geräte mit einem Wärmerückgewinner ausgestattet, der die wasserseitige Leistung auf ein Minimum reduziert. Natürlich kann der Wärmerückgewinner mittels Bypass umgangen werden, um beispielsweise im Sommer eine Nachtkühlung zu gewährleisten.

Überzeugt vom Konzept und den positiven Erfahrungen der ersten Abschnitte wurden alle weiteren Bauabschnitte gleichsam ausgeführt. Da zwischen den Abschnitten teilweise Jahre lagen und die eingesetzten Technologien von TROX stetig weiterentwickelt wurden, konnten nun Geräte vom Typ X-CUBE SCHOOLAIR-V-HV eingesetzt werden. Mit diesem neuen Gerätetyp stehen nun dezentrale Lüftungsgeräte zur Verfügung, die bei gleicher Akustik ca. 50 Prozent mehr frische Luft fördern und die Raumluftqualität nochmals verbessern. Zudem verfügen die Geräte über einen Rotations-Wärmerückgewinner, der viele Vorteile in sich vereint: Einerseits liegt die Rückwärmzahl besonders hoch, was die Energieeffizienz verbessert, andererseits kann ein Rotor ganzjährig genutzt werden. Damit entfällt die Vorhaltung der Heizlast für den Bypassbetrieb im Falle von Vereisungsgefahr. Somit kann die Heizungsanlage kleiner dimensioniert werden.

Ein ganz besonderer Vorteil ergibt sich durch das Funktionsprinzip: Das in der Abluft enthaltene Wasser kondensiert im Winter und wird von der Zuluft aufgenommen. Dies beeinflusst die Raumluftfeuchte positiv und trägt zum Wohlbefinden bei. Die integrierte Regelung passt die Rückwärmzahl variabel an, so dass die Zulufttemperatur bereits nach dem Rotations-Wärmerückgewinner erreicht wird und der sich der Einsatz der Heiz- / Kühlregister nochmals minimiert.

Individuell ausgelegte Steuerung

So vielfältig wie das Angebot dieser Schule, so sind auch die Steuerungsmöglichkeiten der Geräte. Über individuelle Zeitprogramme passen sich die Geräte dem Nutzerverhalten problemlos an. Eigene Einstellungen können über Raumbediengeräte vorgenommen werden. Vor Auslieferung werden projektbezogene Besonderheiten besprochen und als Merkmal in der Software hinterlegt. So erhält die Schule genau die Lösung, die sich der Kreis Warendorf und insbesondere die Lehrenden und Lernenden vorgestellt haben. An modernen Schulen stellt sich Lernerfolg damit auch durch Lüftung ein – und das ganz selbstverständlich.

TROX ist auf dem Weltmarkt führend in der Entwicklung, der Herstellung und dem Vertrieb von Komponenten, Geräten und Systemen zur Belüftung und Klimatisierung von Räumen. Mit 34 Tochtergesellschaften in 29 Ländern auf fünf Kontinenten, 20 Produktionsstätten und weiteren Importeuren und Vertretungen ist das Unternehmen in mehr als 70 Ländern vor Ort. Aktuell erwirtschaftet die TROX GROUP weltweit mit rund 4.600 Mitarbeitern einen Umsatz von ca. 600 Millionen Euro.

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