Gesundes Heizen und Kühlen in alten und neuen Schulgebäuden

Eine funktionierende Schulinfrastruktur ist die Voraussetzung für ein wettbewerbsfähiges Bildungssystem, doch um sie zu erhalten und auszubauen, muss Energie in ihre Sanierung fließen.

Die Gerhard-Goßmann-Grundschule in Fürstenwalde/Spree ist ein Paradebeispiel für die erfolgreich umgesetzte energetische Sanierung eines historischen Schulgebäudes.

Errichtet in den 1950er Jahren, ist das Haus ein für Deutschland typisches Schulgebäude. Das Projekt kann damit als Blaupause für viele andere Schulsanierungsvorhaben dienen. Für die Planung und Durchführung tat sich die Stadt Fürstenwalde u.a. mit dem ortsansässigen Unternehmen GeoClimaDesign zusammen. Zwischen 2018 und 2020 wurde hier demonstriert, wie sich bereits durch wenige gezielte Maßnahmen und mit entsprechend geringem Investitionsaufwand beachtliche Mengen an Energie und CO₂ in einem Bestandsgebäude einsparen lassen.

Neben der Reduzierung des Energieverbrauchs der Schule war ein zentrales Ziel auch, möglichst materialsparend und kosteneffizient zu sanieren. Zudem sollte der Weg für eine spätere Umrüstung des Energieerzeugers von Gas auf eine Wärmepumpe geebnet werden.

In Abstimmung mit regionalen Partnern wählte die Stadt schließlich die Maßnahmen aus, die im Verhältnis zu ihren Investitionskosten das jeweils größte Einsparpotenzial aufwiesen. So wurde anstelle einer vollständigen Dämmung der Fassade der Fokus auf die Anlagentechnik im Gebäudeinneren gelegt. Dazu gehörte in erster Linie die Installation einer Niedertemperatur-Deckenheizung.

Arbeiten an der Decke: Heizen – Kühlen – Akustik

Die Klimadecke kommt als Flächenheizsystem mit Kapillarrohrmatten je nach Gebäudeart mit besonders geringen Heizungsvorlauftemperaturen von 28 bis 35 °C aus. Durch die geringen Abstände zwischen den einzelnen Röhrchen, die alle gleichmäßig mit Wasser durchströmt werden, lässt sich beim Einsatz über die Decke eine besonders große Fläche aktivieren. Das System erzielt so die höchste spezifische Leistung unter den bekannten Niedertemperatur-Deckensystemen. Zudem kann mit einer Klimadecke nicht nur geheizt werden, sondern bei Integration einer entsprechenden Kältequelle auch gekühlt. Dies war für die Gerhard-Goßmann-Grundschule, die den späteren Umstieg auf eine Wärmepumpenanlage plant, ein zentrales Argument für das Kapillarrohrsystem.

In den 22 Klassenräumen der Grundschule wurde die Flächenheizung aus Kapillarrohr hinter Akustikdecken verbaut. Diese Kombination sorgt sowohl für thermischen als auch akustischen Komfort für Schülerinnen und Schüler sowie Lehrkräfte. Die Arbeiten an den Decken der Klassenräume wurden während der Schulferien vorgenommen und ließen sich so gut im Voraus planen. Weitere energetische Verbesserungen wurden durch das Dämmen der obersten Geschossdecke der Schule und das Aufbringen eines Dämmputzes auf bestimmten Arealen der Außenhaut des Gebäudes erreicht.

Die Klimadecken sind projektbezogen geplant und gefertigt. Durch den Plug-and-Play-Ansatz geht der Einbau zudem besonders schnell und kann beispielsweise während der Ferien erfolgen. Bild: GeoClimaDesign AG

Heute noch Gas, morgen Wärmepumpe

Der bestehende Gaskessel wurde vorerst als Wärmequelle beibehalten, u. a. auch, weil der zusätzliche Containerbau, der für eine kurzfristige Kapazitätserhöhung neben der Schule errichtet worden war, mit beheizt werden musste. So wurde eine transparente Vorher-Nachher-Auswertung des Energieverbrauchs möglich. Bereits bei Beibehaltung des fossilen Heizsystems wurden pro Jahr rund 55.000 t CO₂ eingespart und der Energieverbrauch verringerte sich um ca. 45 %.

Vorteilhaft wirken sich neben der hervorragenden Effizienzsteigerung auch die gesundheitsfördernden Eigenschaften einer Flächenheizung aus. Durch Strahlungswärme ist das Heizen der Klassenräume deutlich behaglicher, da es kaum Luftzug und keine Aufwirbelung von Staub und Bakterien gibt.

Zweifach ausgezeichnetes Vorzeigeprojekt

Das Sanierungsprojekt erhielt im Jahr 2025 gleich zwei Auszeichnungen: Im Juni gab es für die Stadt Fürstenwalde/Spree den „Energieeffizienzpreis des Landes Brandenburg“, ausgelobt vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Energie und Klimaschutz des Landes Brandenburg (MWAEK) und im November verlieh der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e. V. dem Hersteller des Systems einen Award im Bereich Heiz- und Kühldeckensysteme.

Eichwalde: Schule ohne Hitzefrei

Ebenfalls von der Technologie überzeugt ist Sabine von Platen, Gründerin der Privaten Schulgesellschaft in der Mark Brandenburg mbH, zu der auch die Privatschule Villa Elisabeth in Eichwalde am Stadtrand von Berlin gehört. Der Neubau dieser staatlich anerkannten Gesamtschule mit gymnasialer Oberstufe wurde zwischen 2019 und 2020 errichtet. Die Entscheidung fiel hier ebenfalls für das Heiz- und -kühlsystem mit Kapillarrohrmatten.

Seit die Villa Elisabeth in Eichwalde mit Klimadecken heizt und kühlt, ist Hitzefrei kein Thema mehr. Bild: GeoClimaDesign AG

Als Vorteile sieht Sabine von Platen neben dem bereits erwähnten Zugewinn an Behaglichkeit beim Heizen vor allem auch die stille Kühlung der Klassenräume. Sie ist geräuschfrei, staubfrei und zugfrei. Auch Hitzefrei gehört damit der Vergangenheit an. Das mag vielleicht nicht allen jungen Menschen gefallen, aber: „Die Schülerinnen und Schüler und auch die Lehrkräfte kommen gerne in die Schule, insbesondere an sehr heißen Tagen, wenn es anderorts wegen der hohen Temperaturen kaum auszuhalten ist“, so Frau von Platen.

Auch in Räumen mit großen Fensterfronten wie hier in der Schulmensa heizt und kühlt das Kapillarrohrsystem in der Decke effektiv und unsichtbar. Bild: GeoClimaDesign AG

Die Flächenheizung in der Villa Elisabeth in die Decke statt in den Fußboden zu legen, hatte berechtigte Gründe. Zum einen eignet sich die Deckenfläche am besten zum Kühlen, zum anderen sah die damalige Schulleiterin und heutige Beirätin bei einer Fußbodenheizung die Gefahr, Schülerinnen und Schüler durch das lange Sitzen im Unterricht einem verstärkten Thromboserisiko auszusetzen.

Die Abwesenheit von Heizkörpern führt zudem zu mehr Platz im Klassenzimmer. Und als angenehmer Nebeneffekt gehören nun auch Käsebrotfunde und andere unangenehme Überraschungen hinter den Heizkörpern der Vergangenheit an.

Flure und Klassenzimmer ohne Heizkörper bieten mehr Platz; zudem entfallen lästige Reinigungs- und Reparaturkosten. Bild: GeoClimaDesign AG

Alles geregelt, auch der CO₂-Gehalt im Klassenraum

Die Regelung des Flächenheiz- und -kühlsystems ist taupunktgeführt und fernregelbar und bietet die Option, sich neben anderen Werten auch den CO₂-Gehalt der Innenraumluft anzeigen zu lassen. Insbesondere für Schulen ist die Luftqualität in den Klassenräumen eine wichtige Kenngröße. Denn je höher der CO₂-Gehalt, desto weiter sinkt die Aufmerksamkeit der Schülerinnen und Schüler. Kopfschmerzen, Müdigkeit und Unwohlsein sind Begleiterscheinungen zu hoher CO₂-Konzentration. Durch das Tracking des Wertes kann zum richtigen Zeitpunkt gelüftet werden.

Eine Lösung für die Zukunft

Die Beispiele zeigen, dass eine Klimadecke für Schulgebäude eine gute Möglichkeit für eine Sanierung mit geringem Kostenaufwand bietet. Auf diese Art sind Energieeinsparung, Klimaresilienz und Behaglichkeit leicht zu vereinen. Ob noch vor dem Umstieg von einem fossilen auf ein elektrisches Heizungssystem wie in Fürstenwalde, oder im Zusammenspiel mit einem BHKW, einer Gastherme und Luft/Wasser-Wärmepumpen wie in Eichwalde, eine Klimadecke ist ein zentraler Baustein für gutes Klima und sinkende Energieverbräuche an unseren Schulen.