Luft zum Lernen

Soll die Schule ein angenehmes Lernklima bieten, wird die mechanische Belüftung unverzichtbar. Die Möglichkeiten einer energiesparenden Steuerung werden kaum genutzt.

Im Unterricht herrscht dicke Luft. Die Qualität der Raumluft verfehlt in vielen Schulräumen das empfohlene Mass. Stichproben aus drei Schulhäusern im Raum Zürich zeigen: In fast jedem zweiten Klassenzimmer oder Vorlesungsräume darf die Raumluft höchstens als „mässig" qualifiziert werden. Bemerkenswert dabei: Gemessen wurde ausschliesslich in Schulhäusern, die eine mechanische Lüftungsanlage besitzen. Das Schulhaus Birch, dem grössten Schulkomplex in der Stadt Zürich, wurde 2004 in Betrieb genommen und besitzt Minergiestandard. Das Hauptgebäude der Zürcher Hochschule in Winterthur ist ein Jahr jünger. Ebenfalls 2005 wurde die Kantonsschule Wetzikon erweitert und auf den Minergiestandard mit Lüftungsanlage umgerüstet.

Die überraschenden Erkenntnisse wurden im Rahmen eines Forschungsprojekts des Bundesamts für Energie gewonnen. In erster Linie wollten die Forscher wissen, wie der Energieverbrauch beim Lüften verbessert werden kann. Herausgefunden aber haben sie: Die CO₂-belastete Raumluft wird ungenügend ausgetauscht. Das Maximum von 1350 ppm ist - kaum hat der Unterricht begonnen - schnell erreicht. Und zudem laufen die Lüftungsanlagen fast überall zu lang. Das Fazit der Autoren, Werner Hässig und Ingenieure von Basler und Hofmann, ist daher deutlich: Die Raumluft ist sehr oft abgestanden und trocken. Das Lüftungskonzept funktioniert schlecht und der Energiebedarf ist zu hoch.

Sparpotenzial bei gegen 50 Prozent
„Der Energieverbrauch kann um 30 bis 50 Prozent reduziert werden", lautet ein Detailergebnis der BfE-Studie für das Schulhaus Birch. So könne zum einen auf die „Spülung in der Nacht" verzichtet werden. Die Räume eine Stunde vor Schulbeginn zu belüften reiche aus. Zum andern haben die Autoren erkannt, dass sich die Regulierungssysteme häufig nicht am effektiven Luftbedarf orientieren. In den untersuchten Schulhäusern sind unterschiedliche Steuerungen installiert, bisweilen auch kombiniert. Sie arbeiten wahlweise mit CO₂-Fühlern, Präsenzmeldern oder mit Zeitschaltuhr.

Am wirkungsvollsten sind Lüftungsanlagen, die bedarfsgerecht ein- und ausgeschaltet werden. CO₂-Sensoren steuern am effektivsten: Im Schulhaus Birch wurden die entsprechend ausgerüsteten Räume rund 8 Stunden belüftet, währenddem die Präsenzmelder für eine längere Laufzeit von rund 10 Stunden pro Tag sorgten.

Gute Erfahrungen damit sammelt etwa die Universität Zürich, die ihre Lüftungssysteme für Vorlesungssäle, Seminarräume, Speisesäle und Sporthallen nur über CO₂-Fühler steuert. „Auf die Befeuchtung kann verzichtet werden, was beträchtliche Kosten spart", wird der technische Hausdienst in der BfE-Lüftungsstudie zitiert.

Eine bedarfsgerechte Steuerung ist aber nicht gratis zu haben: Der niedrigere Energieverbrauch kann die hohen Instandhaltungs- und Investitionskosten nicht immer kompensieren. Und zudem wird das System technisch aufwendiger. So hat die Messkampagne im Zürcher Stadtschulhaus Birch aufgedeckt, dass einzelne CO₂-Fühler Qualitätsprobleme aufwiesen oder am falschen Ort platziert worden waren.

Das Nutzungsprogramm entscheidet mit
Das bedarfsgesteuerte Lüftungssystem muss allerdings nicht überall sein. Räume mit flexiblen Nutzungszeiten und variablem Präsenzplan eignen sich dafür eher als Räume mit fixen Nutzungszeiten und geringen Belegungsdichten. Insofern warten die Autoren der BfE-Studie mit differenzierten Vorschlägen auf: In Primar- und Sekundarschulhäusern, deren Räume konstant belegt werden, hilft eine zeitgesteuerte Lüftungsanlage, die Kosten, den Wartungsaufwand und den Energieverbrauch niedrig zu halten. Kombiniert mit Präsenzmeldern lässt sie sich an grössere Belegungsschwankungen anpassen. CO₂-Steuerungen werden dagegen empfohlen, wenn die Raumluft bei sehr variablen Nutzungsbedingungen frisch bleiben soll. Zusätzlich in Betracht zu ziehen seien dezentrale Lüftungsanlagen. „Solche Kompaktgeräte sind kostengünstig, sparen Platz und können wartungsfreundlich und schallfest in einem Raum untergebracht werden", empfehlen die Autoren. Denn was in einem Schulhaus zählt, ist nicht nur die gemessene Qualität der Raumluft: Die Akzeptanz einer Lüftungsanlage hängt auch von den Lehrpersonen ab. Die parallel zur Raumluftmessung durchgeführte Benutzer-Umfrage zeigt: Die Geräuschentwicklung kann den Unterricht stören und wird zum ebenso wichtigen Kriterium. Die BfE-Studie empfiehlt daher grundsätzlich, sich für störungsfreie Anlagen stark zu machen. „Bei mittlerer bis grosser Unzufriedenheit der Benutzer laufen bedarfsgesteuerte Lüftungssysteme Gefahr, generell aus den Schulhäusern vertrieben zu werden."

Zürich, Dezember 2008
Paul Knüsel