Effizienz und Flexibilität durch modulare Bauweise
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Der Grundgedanke des modularen Bauens ist nicht neu: Bereits seit vielen Jahren setzt man Gebäude nach dem Baukasten-Prinzip zusammen - allerdings zumeist mit Abstrichen bei der Ästhetik und Funktionalität. Schuhschachtel-Architektur war die Folge. Sobald ein Bauwerk nach dem LEGO-Prinzip aus standardisierten und vorgefertigten Elementen zusammengesetzt wird, können wir von Modularität sprechen.
Der wiederholte Einsatz gleicher modularer Bauteile bildet die Grundlage für eine Standardisierung jener Elemente und ist somit die Voraussetzung für eine effektive industrielle Vorfertigung. Daraus ergeben sich viele Vorteile: die kontrollierten und witterungsunabhängigen Fertigungsmöglichkeiten, der effizientere Einsatz von qualifizierten Arbeitskräften und Baumaterialien.
Modulbau von heute: optischer Augenschmaus
In einem wichtigen Punkt überzeugt der Modulbau heute aber anders als früher: Es geht nicht mehr nur um die reine Effizienz der Fertigung und der Errichtung, notfalls auch auf Kosten von Architektur und Funktionalität. Um die Akzeptanz von Modulbau und damit die Realisierung der beschriebenen Vorteile durch den Einsatz industrieller Vorfertigung nicht zu gefährden, müssen die aus der Modularität resultierenden Einschränkungen so gering und unscheinbar wie möglich gehalten werden. Ein optimales Beispiel stellt hierfür das Science Center experimenta in Heilbronn dar.
Potenzial von Modularisierung in der Gebäudetechnik
Die Modularisierung ermöglicht auch eine besonders effiziente Integration im Bereich der Technischen Gebäudeausrüstung (TGA), da technische Komponenten bereits in den Modulen vormontiert und getestet werden können, was Zeit und Kosten spart. Seit langem gibt es auf Bauteilebene in der Gebäudetechnik diverse modularisierte System, wie beispielsweise den traditionellen Elementheizkörper.
In Technikzentralen gibt es wegen der geometrischen Besonderheiten eines jeden Gebäudes in der Tat so gut wie immer eine einmalige passgenaue Technikinstallation. Auch hier kann die Modularisierung beispielsweise bei der Errichtung mehrerer identischer Gebäude oder bei der industriellen Vorfertigung kleinerer Baugruppen wie Pumpengruppen oder Verteilerabgänge mittelfristig die Effizienz steigern. Deutlich größer ist das Potenzial der industriellen Vorfertigung von Gebäudetechnik bei der Erschließung des Gebäudes. Moderne Gebäude werden heutzutage unterhalb der Deckenebene von Fluren und Großraumflächen mit weitestgehend gradlinigen Verteiltrassen für Wärme, Kälte, Lüftung und Elektrotechnik erschlossen. Aus diesen Trassen heraus findet die Versorgung der angrenzenden Nutzflächen statt. Trotz der an sich einfachen Logik des Aufbaus ist die Installation vor Ort aufwendig, denn auf engem Raum werden Komponenten mehrerer Gewerke installiert und betriebsrelevante Einstellungen an Regelventilen und Volumenstromreglern vorgenommen.
Hohe Zeitersparnis durch vorgefertigte Technikmodule
Um genau bei diesem Anwendungsfall die oben genannten Vorteile der industriellen Vorfertigung ausschöpfen zu können, hat Drees & Sommer zusammen mit der Adolf Würth GmbH & Co. KG mit Sitz in Künzelsau die Idee eines vorgefertigten Technikmoduls konzipiert.
Das fertige Modul ist in der Lage, sehr effizient den Prozess der industriellen Vorfertigung aus der Fertigung bis an den finalen Einsatzort zu begleiten. Ganzheitlich betrachtet erfolgt die Montage der modularen Versorgungstrassen auf der Baustelle circa zwölf Mal schneller als die klassische Installation der einzelnen Medien durch das jeweilige Gewerk vor Ort. Dabei kann das Technikmodul in Geometrie und Leistungsfähigkeit auf die projektspezifischen Erfordernisse angepasst werden. So wurde das Technikmodul zum Beispiel im Büroneubau von Drees & Sommer an den Oberen Waldplätzen in Stuttgart in einem modernen Massivbau-Gebäude sowie beim Holzmodulbau Luisenblock West in Berlin eingesetzt.
Modulbau ist der Schlüssel für die Zukunft
Maximierung des Potentials für industrielle Vorfertigung unter Minimierung der Einschränkungen von Funktionalität und Design des Gebäudes - unter Berücksichtigung dieser Prämisse wird Modulbau in der Bauwirtschaft weiter an Bedeutung gewinnen. Dies liefert dringend benötigte Antworten auf Herausforderungen wie den Fachkräftemangel sowie Qualitätsprobleme und mangelnde Termintreue auf den Baustellen. Zudem erleichtert eine höhere Modularisierung die für eine Kreislaufwirtschaft erforderliche präzise Dokumentation des tatsächlichen Baustoffeinsatzes und ermöglicht, Bauzeiten und Umfänge von Baustelleneinrichtungen zu reduzieren. Nicht zuletzt disziplinieren uns die integralen Ansätze des Modulbaus, das nicht mehr zeitgemäße strikte Gewerke- und Leistungsphasendenken zu hinterfragen, um in partnerschaftlichen Planungsteams effiziente Gebäude in zukunftsorientierter Bauweise zu entwickeln.
Über den Autor:
Dr. Volkmar Hovestadt ist Geschäftsführer der Drees & Sommer-Tochter digitales bauen GmbH. Die Firma digitales bauen wurde im Jahre 1998 mit dem Ziel gegründet, Erfahrungen und Ergebnisse aus der langjährigen Forschung am Institut für Industrielle Bauproduktion der Universität Karlsruhe in die Praxis zu übertragen. Aus diesem Kontext heraus wurde eine Planungsmethodik entwickelt, die individuelle Architekturentwürfe und technische Gebäudekonzepte systematisch in Module zerlegt und diese nach dem Vorbild von Industrieprodukten umfassend integriert und detailliert. Die Methodik wurde seit nunmehr fast 25 Jahren in einer Vielzahl von Projekten aus den Bereichen Wohnen, Verwaltung, Forschung und Industrie verifiziert und ständig verfeinert. Seit dem 01.01.2020 beteiligt sich Drees & Sommer mit 74,9 Prozent an digitales bauen. Die gemeinsame Vision: die Baubranche Schritt für Schritt mit einem systematischen, modularen Ansatz zu durchdringen und eine digitale Prozesskette zu etablieren.
Drees & Sommer: Uniting opposites to create a world we want to live in.
Nachhaltige, innovative und wirtschaftliche Lösungen für Immobilien, Industrie, Energie und Infrastruktur zu beraten, umzusetzen – oder den Kunden sogar beides aus einer Hand zu bieten – das zeichnet das partnergeführte Beratungsunternehmen Drees & Sommer SE aus. Im Jahr 1970 gegründet und seitdem als Nachhaltigkeitspionier und Digitalisierungstreiber der Real Estate Branche bekannt, beschäftigt das Unternehmen mehr als 5.100 Mitarbeitende an 59 Standorten. Interdisziplinär zusammengesetzte Teams arbeiten in mehr als 5.000 Projekten weltweit daran, eine lebenswerte Zukunft zu schaffen und scheinbare Gegensätze zu vereinen: Tradition und Zukunft, Analog und Digital, Effizienz und Wohlbefinden. Als Unternehmer im Unternehmen steht dafür eine persönlich verantwortliche Partnerschaft ein.
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