Schlechte Akustik, trübes Licht und verbrauchte Luft gehören in vielen Klassenzimmern zum Alltag. Während vorne jemand erklärt, hallt es hinten noch nach, die Luft wird zäh – und auf der fensterabgewandten Seite bleibt der Tisch womöglich zu dunkel. Für Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene ist das nicht bloß lästig: Sie verbringen lange Zeit in diesen Räumen und gelten als besonders empfindlich gegenüber Umwelteinwirkungen.

Eine Feldstudie der Heinz Trox Wissenschafts gGmbH untersuchte 48 Klassenräume an 23 Schulen in Aachen und Neukirchen-Vluyn. Das Ergebnis war ernüchternd: Fensterlüftung reichte häufig nicht für dauerhaft hygienisch ausreichende Luftqualität. Bei der Raumakustik zeigten sich nahezu durchgehend Defizite. Viele Plätze auf der fensterabgewandten Seite waren außerdem unzureichend beleuchtet.

Was Luft, Licht und Nachhall mit dem Lernen machen

Eine dänische Untersuchung aus dem Jahr 2020 mit 92 Kindern im Alter von zehn bis zwölf Jahren liefert dazu passende Zahlen. Bei besserer Lüftung und veränderter Beleuchtung stieg die Bearbeitungsgeschwindigkeit um 6,6 Prozent, die Konzentration um 8,3 Prozent und die mathematische Leistung um 11,8 Prozent.

Raumluftqualität und CO₂-Konzentration beeinflussen Aufmerksamkeit und Konzentrationsfähigkeit direkt. CO₂ stammt vor allem aus der Atemluft. Hinzu kommen Emissionen aus Bauprodukten und Mobiliar, eingetragene Feinstäube und andere Stäube sowie möglicher mikrobieller Befall. In typischen Klassenraumkonzentrationen ist CO₂ dabei vor allem ein Warnsignal: für zu wenig Frischluft, eine hohe Belegung und ein ungünstiges Luftwechselverhältnis.

Werte über 1000 ppm kommen in natürlich belüfteten Grundschulen häufig vor; in den ausgewerteten Leistungsstudien lag der Median bei rund 1400 ppm. Erhöhte Werte wurden mit unzureichender Lüftung, Atemwegsbeschwerden, Unwohlsein und schwächeren schulischen Leistungen in Verbindung gebracht. Eine Feldstudie von Shaughnessy et al. deutete auf bessere Schülerleistungen bei höheren Lüftungsraten hin. Arbeiten von Zhang, Ding und Bluyssen zeigen außerdem, dass CO₂-Sensoren schlechte Lüftung rasch sichtbar machen können.

Hier könnte Ihr Advertorial stehen
Ein Advertorial bietet Unternehmen die Möglichkeit, ihre Botschaft direkt im redaktionellen Umfeld zu platzieren

Die Innenraumlufthygiene-Kommission des Umweltbundesamtes empfiehlt bei durchschnittlichen Klassengrößen einen mehrfachen Luftwechsel pro Stunde beziehungsweise etwa 25–30 m³ Frischluft pro Stunde und Person. Ausschließlich natürliche Lüftung kann diese Luftmenge nicht erreichen. Untersuchungen zeigen zudem, dass die Raumlüftung häufig vernachlässigt wird und stark von der Außenlufttemperatur abhängt.

Empfohlen wird eine kurzzeitige Stoßlüftung von fünf bis zehn Minuten – in jeder Pause und bei Bedarf während des Unterrichts etwa alle 30 Minuten. Wer dafür zuständig ist, sollte klar geregelt sein, gerade in der kalten Jahreszeit. Schulen sollen konkrete Lüftungskonzepte erstellen und deren Vorgaben transparent an Lehrkräfte und Lernende weitergeben. Reicht manuelles Lüften nicht aus, können mechanische Lüftungssysteme erforderlich sein. Sie müssen regelmäßig gewartet werden.

Für Schulen mit technischen Lüftungseinrichtungen gilt die DIN EN 16798-3:2022-12. Die Norm enthält Empfehlungen zur Planung und Ausführung von Lüftungsanlagen in Nichtwohngebäuden sowie zu Lüftungsraten pro Person und Quadratmeter auf Grundlage einer vierstufigen Raumluftklassifizierung.

Vier Räume, drei Schulen, ein gemeinsamer Umbau

Die Heinz Trox Wissenschafts gGmbH modernisierte in Neukirchen-Vluyn vier Räume an drei Schulen und nahm Lüftung, Akustik und Beleuchtung gemeinsam in Angriff. In zwei Grundschulräumen gab es schallharte Betondecken; gelüftet wurde über die Fenster. Im Informatikraum einer Gesamtschule war zwar eine Akustikdecke vorhanden, das Lüften über die Fenster wurde dort aber durch die Nutzung eingeschränkt. Ein innenliegender Musikraum eines Gymnasiums besaß Lichtkuppeln, die sich bei ungünstigem Wetter nicht zum Lüften öffnen ließen.

Zum Einsatz kamen Deckenlüftungsgeräte, akustisch wirksame Deckenflächen und moderne LED-Beleuchtung. Je nach Raum wurden vorhandene Decken genutzt oder zusätzliche Deckenflächen eingebaut. Das klingt weniger nach großem Schulumbau als nach gezielten Eingriffen – und genau darin liegt der interessante Teil.

In einem untersuchten Grundschulraum sank die mittlere Nachhallzeit von 1,2 auf 0,6 Sekunden. Ausgeprägte hohe CO₂-Spitzen verschwanden. Vor der Sanierung erreichte bei einer Messung ohne Tageslicht kein Tisch 500 Lux; danach lagen alle Tische darüber. Gleichzeitig sank die installierte elektrische Beleuchtungsleistung von 464 auf 328 Watt, also um etwa 29 Prozent.

Für diesen Raum kommt eine Beispielrechnung bei verteilten Investitionskosten und eingerechneter Wartung auf jährlich 1.831 Euro. Bei 24 Kindern und einer Lehrkraft entspricht das rund 73 Euro pro Person und Jahr. Davon entfallen jährlich 1.610 Euro auf die Lüftung einschließlich Heizkreiseinbindung und Wartung, 105 Euro auf die Beleuchtung und 116 Euro auf die Akustikdecke.

Zugrunde gelegt wurden Nutzungsdauern von 15 Jahren für das Lüftungsgerät, 35 Jahren für die Beleuchtung und 25 Jahren für die Akustikdecke. Energiekosten und Inflation sind in der Rechnung nicht enthalten. Die Beträge beziehen sich auf ein konkretes Beispiel; für andere Gebäude müssen aktuelle Angebote geprüft werden.

Warum der Geräuschpegel nicht nebensächlich ist

Für die Konzentration ist Lärm besonders gut untersucht. Verkehr, Hall, Stühlerücken und Flurgeräusche zwingen das Gehirn, Sprache vom Hintergrund zu trennen. Kinder sind davon besonders betroffen, weil Sprachverarbeitung, Arbeitsgedächtnis und Aufmerksamkeitssteuerung noch in Entwicklung sind.

Eine WHO-gestützte Übersicht von Clark und Paunovic verweist auf einen Richtwert von 35 dB im Klassenraum während des Unterrichts – in vielen Situationen wird dieser nicht eingehalten. Das RANCH-Projekt untersuchte rund 2000 Kinder in der Umgebung großer Flughäfen und fand einen linearen Zusammenhang zwischen Fluglärm an Schulen und schlechterem Leseverständnis. Eine spätere RANCH-Auswertung stellte zudem Bezüge zu Gedächtnisleistungen fest.

Das Problem beginnt im Kleinen: Wenn jedes Wort wegen des Nachhalls erst entziffert werden muss, bleibt weniger Energie für Verstehen, Einordnen und Erinnern. Das Gehirn blendet ständig Hintergrundgeräusche aus, reguliert Müdigkeit und verarbeitet visuelle Informationen. Schlechte Raumbedingungen können deshalb Müdigkeit, Kopfdruck, visuelle Ermüdung, mehr Fehler und häufigeres Abschweifen begünstigen.

Auch Licht kann stören – durch Blendung, ungünstige Kontraste, visuelle Ermüdung oder fehlendes Tageslicht. Es beeinflusst außerdem den circadianen Rhythmus, den inneren Tag-Nacht-Rhythmus. Jugendliche reagieren besonders empfindlich, weil sich ihr Schlafrhythmus in der Pubertät häufig nach hinten verschiebt.

Eine Übersicht von Kim und Casement beschreibt den Zugang zu Tageslicht als relevant für Schlaf, Wachheit und Tagesfunktion. Ältere US-Analysen, unter anderem der NREL-Bericht „Daylighting in Schools“, berichten bessere Leistungen in Klassenräumen mit mehr Tageslicht. Eindeutig auf Tageslicht allein lassen sich diese Ergebnisse allerdings nicht zurückführen: Solche Räume sind oft zugleich ruhiger, besser geplant und architektonisch hochwertiger. Mehr Fenster lösen das Problem also nicht automatisch.

Sanieren, ohne gleich die ganze Schule umzudrehen

Eine Sanierung muss laut dem Beitrag nicht das gesamte Schulgebäude umfassen. Vorhandene Strukturen können genutzt und mehrere Probleme gemeinsam bearbeitet werden. Möglich wäre eine schrittweise Umsetzung: zunächst besonders belastete Räume erfassen, die vorhandene Ausstattung prüfen, Maßnahmen bündeln, Arbeiten möglichst in den Ferien durchführen und Erfahrungen anschließend auf weitere Räume übertragen.

In der Praxis treten schlechte Lüftung, Lärm und ungünstige Beleuchtung häufig gemeinsam auf. Räume an lauten Straßen haben oft auch Lüftungsprobleme; Gebäude mit schlechten Fenstern können zusätzlich akustische Mängel aufweisen. Eine systematische Übersicht von Wang et al. kommt zu dem Schluss, dass Innenraumfaktoren die Kognition beeinflussen können – je nach Aufgabe unterschiedlich stark. Einen einzigen universellen Verbesserungshebel gibt es nicht.

Das hat auch eine soziale Seite. Kinder aus privilegierten Haushalten haben häufiger Zugang zu ruhigen Lernorten, besserer Wohnluft und Rückzugs