- Steigende Außentemperaturen verschärfen die Situation
- WRG reduziert Energieverbrauch und Betriebskosten
- Akustik wird zur Grundvoraussetzung
- Integrale Sanierung statt Einzelmaßnahmen
Schulen und Kitas stehen unter wachsendem Druck: Steigende Außentemperaturen, höhere Anforderungen an Inklusion und Sprachverständlichkeit sowie digitale Unterrichtsformen stellen Planer, Betreiber und Kommunen vor neue Herausforderungen. Klassenräume weisen im Vergleich zu vielen anderen Aufenthaltsräumen eine sehr hohe Belegungsdichte auf. In einem typischen Klassenraum mit rund 65 m² Fläche befinden sich häufig gleichzeitig 25 bis 30 oder mehr Personen über mehrere Stunden hinweg. Entsprechend hoch sind die CO₂-, Feuchte- und Wärmeeinträge in den Raum. Nur etwa jede zehnte Schule verfügt über maschinelle Lüftungstechnik, aktive Kühlung ist bislang kaum anzutreffen.
Um den Status Quo der Innenraumqualität in Klassenräumen zu erheben, führte die Heinz Trox Wissenschafts gGmbH 2019 eine Feldstudie in Aachen und Neukirchen-Vluyn durch. Dabei wurden rund 50 unterschiedlich ausgestattete Klassenräume je einen Tag mit Messtechnik ausgestattet und kontinuierlich CO₂-, VOC- und Partikelkonzentration, Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit sowie das (Fenster-)Lüftungsverhalten erfasst. Zusätzlich wurden im unbesetzten Raum weitere vom Nutzerverhalten unabhängige Parameter wie die Nachhallzeit, betriebsseitige Hintergrundgeräuschpegel bei offenen und geschlossenen Fenstern sowie die Beleuchtungsstärke auf allen Tischen erfasst.
Die Untersuchungen zeigen deutliche Unterschiede in der Luftqualität zwischen Fensterlüftung und maschineller Lüftung: In ausschließlich über Fenster gelüfteten Räumen steigt die CO₂-Konzentration regelmäßig und bereits während einer (Doppel-)Stunde auf hygienisch inakzeptable 2.500 bis 3.000 ppm. Dabei gilt die Luftqualität gemäß Umweltbundesamt (UBA), Dessau, in Übereinstimmung mit der Technischen Regel für Arbeitsstätten ASR A3.6 „Lüftung“ bereits oberhalb von 1.000 ppm als hygienisch auffällig. Bei Überschreiten von hygienisch inakzeptablen 2.000 ppm werden weitergehende Maßnahmen empfohlen. In Räumen mit maschineller Lüftung dagegen bleiben die Stundenmittelwerte überwiegend unterhalb von 1.000 ppm. Die hygienisch erforderliche Außenluftversorgung wird kontinuierlich sichergestellt.
Steigende Außentemperaturen verschärfen die Situation
Während Luftqualität häufig im Mittelpunkt der Diskussion steht, entwickelt sich der sommerliche Wärmeschutz zu einem mindestens ebenso kritischen Thema. Viele Schulgebäude stammen aus Zeiten, in denen sommerliche Überhitzung planerisch eine geringe Rolle spielte. Perspektivisch dürften Hitzeperioden häufiger, länger und intensiver auftreten. Schulen und Kitas sind hiervon besonders betroffen, da Kinder empfindlicher auf hohe Temperaturen reagieren.
Lüftungstechnik übernimmt deshalb künftig nicht nur die Aufgabe des hygienischen Luftwechsels, sondern wird zunehmend Teil ganzheitlicher thermischer Konzepte. Dabei geht es nicht nur um klassische Vollklimatisierung, sondern auch um intelligente Kombinationen aus effizienter Lüftung, sommerlichem Bypassbetrieb, Verschattung, Nachtauskühlung und angepassten Luftmengen.
WRG reduziert Energieverbrauch und Betriebskosten
Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung (WRG) sind keine hochkomplexen oder wartungsintensiven Anlagen, sondern im Kern eine seit Jahrzehnten etablierte und pragmatische „Low-Tech“-Lösung für einen dauerhaft funktionierenden Schulalltag. Berechnungen des Lehrstuhls für Gebäude- und Raumklimatechnik der RWTH Aachen zeigen zudem, dass Schulen jährlich rund 52 kWh Energie pro m² Klassenraumfläche einsparen könnten. Die zugrundeliegende Studie des Lehrstuhls aus dem Jahr 2022 basiert auf dynamischen Gebäude- und Anlagesimulationen, in der ein typischer Klassenraum mit unterschiedlichen Baualtersklassen und Lüftungskonzepten über ein gesamtes Jahr hinweg modelliert wurde. Dabei wurden Energiebedarf, Betriebskosten und CO₂-Emissionen verschiedener Lüftungssysteme unter identischen Randbedingungen miteinander verglichen. Für einen typischen Klassenraum mit 62,5 m² Fläche ergibt sich daraus ein Einsparpotenzial von rund 450 € pro Jahr – bei zugrunde gelegten Stromkosten von 30 Cent/kWh und Gaskosten von 15 Cent/kWh.
Akustik wird zur Grundvoraussetzung
Bei der Planung einer neuen Schule oder der Sanierung von Klassenräumen sollte neben der Lufttechnik auch immer die Raumakustik berücksichtigt werden. Messungen der Nachhallzeit im Rahmen der oben genannten Feldstudie zeigen, dass nur rund 20 % der Klassenräume die Anforderungen an inklusive Unterrichtssituationen erfüllten. Die Nachhallzeiten lagen häufig deutlich oberhalb der empfohlenen Werte. Für gute Sprachverständlichkeit werden Nachhallzeiten von etwa 0,4 bis 0,5 s sowie geringe Hintergrundgeräuschpegel empfohlen. Auch hier können einfache Maßnahmen die Situation wesentlich verbessern. Moderne Lüftungsgeräte geben gleichmäßig sowie breitbandig Geräusche ab, die als Hintergrundrauschen kaum wahrnehmbar sind. Lüftung und Akustik sind daher keine konkurrierenden Themen – sie müssen als Einheit geplant und integral umgesetzt werden.
Integrale Sanierung statt Einzelmaßnahmen
Die zentrale Herausforderung besteht darin, Sanierungsmaßnahmen wirtschaftlich, schnell und flächendeckend umzusetzen. Ein praktikabler Ansatz liegt in modularen, integralen Sanierungskonzepten, die Lüftung, Akustik, thermische Behaglichkeit und Beleuchtung gemeinsam betrachten. Besonders geeignet hierfür ist die Deckenfläche, die in vielen Klassenräumen für technische Nachrüstung verfügbar ist – dort lassen sich Deckenlüftungsgeräte, Akustikdecken und LED-Beleuchtung gemeinsam integrieren.
Die Heinz-Trox-Stiftung hat hierfür gemeinsam mit der Heinz Trox Wissenschafts gGmbH das „Smart“-Sanierungskonzept entwickelt: schnell und ohne Unterrichtsausfall umsetzbar, modular nach Baukastenprinzip und herstellerunabhängig kombinierbar, anpassungsfähig an verschiedene Raumtypen – und mit reduziertem Vorplanungsaufwand für eine flächendeckende Umsetzung. Ziel ist, Temperatur, Luft, Licht und Akustik gleichzeitig zu adressieren und das Lehr- und Lernklima integral zu verbessern.
Dass dieser Ansatz funktioniert, zeige eine auf den genannten Felduntersuchungen aufbauende Interventionsstudie der Heinz Trox Wissenschafts gGmbH in vier Klassenräumen: Um möglichst gleichzeitig und in einem einzigen baulichen Schritt alle Defizite zu adressieren, wurden dort 2020/2021 jeweils Deckenlüftungsgeräte mit Heizkreiseinbindung, Akustikdecken und LED-Beleuchtung mit Sensorik installiert. CO₂-Spitzenwerte sanken von über 2.700 ppm auf meist unter 1.000 ppm, die Nachhallzeit reduzierte sich von 1,2 auf 0,6 Sekunden, und die mittlere Beleuchtungsstärke stieg von 280 auf 980 lx bei gleichzeitig 30 % geringerem Energieverbrauch. Die kapitalgebundenen Kosten inklusive Wartung lagen – bei 25 bis 34 angenommenen Anwesenden – bei weniger als 75 beziehungsweise 55 € pro Person und Jahr. Das entspricht kaum einem Prozent beziehungsweise 0,6 % der jährlichen Gesamtkosten pro Schulplatz von etwa 9.500 €.
Zum Leitfaden „Klassenräume smart sanieren“: Link
Dieser Beitrag erschien zuerst in cci Zeitung 7/2026 und wurde für cci Wissensportal durch den Autor ergänzt.
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