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Modulares und serielles Bauen - Vorteile und Grenzen

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Modulares und serielles Bauen – Vorteile und Grenzen

Modulares und serielles Bauen – Vorteile und Grenzen
Serielle Lösungen müssen eine hohe Qualität aufweisen und individualisierbar sein - ansonsten schwindet die gesellschaftliche Akzeptanz. Bild: brizmaker/stock.adobe.com

Modulares bzw. serielles Bauen bietet erhebliche Kostensenkungspotenziale und kann den Wohnungsbau beschleunigen. Entscheidend ist in jedem Fall die wiederholte Anwendung und damit ein möglichst hoher Serienfaktor für eine einmal gefundene und geplante Lösung. Vorteile bietet das industrielle Bauen außerdem durch eine verbesserte Baustellenorganisation und Qualitätssicherung. Aber es gibt auch Grenzen.

Vorteile des seriellen Bauens 

Der markanteste Unterschied des seriellen Bauens gegenüber der konventionellen Errichtung von Gebäuden ist die Vorverlagerung der Produktion von der Baustelle in eine Werkstatt oder Fabrik. 

Die Vorteile sind:

  • Witterungsunabhängige Fertigung, auch im Winter und bei schlechtem Wetter,
  • computergestützte und/oder automatisierte Abläufe,
  • Einsatz moderner Herstellungstechniken, zum Beispiel Roboter oder 3D-Druck,
  • hohe Herstellungspräzision und gleichbleibende (Industrie-)Qualität der Elemente und Module,
  • Reduktion von Abfällen und damit Materialeinsparung bzw. Ressourcenschonung,
  • exakte Terminplanung, Vermeidung von Leerlauf,
  • verbesserte Qualität durch Wiederholung und Lerneffekt bei den Mitarbeitern,
  • keine gegenseitige Behinderung von Gewerken auf der Baustelle, 
  • deutlich verringerte Bauzeiten durch Vorverlagerung der Produktion,
  • optimierte Bauabläufe durch termingetreue Anlieferung,
  • reduzierter Platzbedarf und weniger Aufwand für Lagerhaltung durch Beschickung der Baustelle „Just-in-time“,
  • schnelle und wenig fehleranfällige Montage durch klar definierte Schnittstellen zwischen den Elementen und Modulen,
  • hohe Vorfertigungsgrade der Elemente reduzieren den im konventionellen Bauen extrem zeit- und lohnaufwändigen Ausbau (Installationen und Leitungsführungen für die Haustechnik, aber auch Bauteile wie Fenster oder Türen sollten bereits in der Werksfertigung integriert werden), 
  • großes Potenzial hinsichtlich der Demontierbarkeit und Wiederverwendbarkeit von Bauteilen im Sinne der Kreislaufwirtschaft.

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Modulares und serielles Bauen – Begriffe und Aspekte

Anforderungen an das serielle Bauen

Damit serielle Konstruktionen, Baukastensysteme oder Typenprojekte tatsächlich eine wiederholte Anwendung und damit einen hohen Serienfaktor erreichen, müssen sie bestimmte Voraussetzungen erfüllen:

  • Ein hohes Maß der Standardisierung in der Maßordnung und bei den Schnittstellen,
  • flexible modulare Anordnung in der Höhe und Breite, um verschiedene Gebäudegrößen realisieren zu können,
  • Anpassbarkeit des Projekts an verschiedene Grundstücksabmessungen, Baugrenzen und Baulinien,
  • Möglichkeit variabler Grundrisse, um auf die regionale Nachfrage nach größeren oder kleineren Wohnungen reagieren zu können,
  • variable Ausführung der Wohn- und Ausrüstungsstandards, um durch verschiedene Preisniveaus eine intelligente soziale Mischung in Wohngebieten zu erreichen,
  • Anwendbarkeit von seriellen Lösungen oder Typenprojekten in verschiedenen Bundesländern, unabhängig von deren Landesbauordnung und der jeweiligen Form der sozialen Wohnraumförderung,
  • eindeutige vertragliche und/oder gesetzliche Regelung der rechtlichen Rahmenbedingungen: Urheberschaft, Lizenzgebühren und Planungshonorare bei Wiederverwendung von Projekten oder einzelnen seriellen Lösungen.

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Voraussetzungen für gesellschaftliche Akzeptanz

Die grundsätzliche Idee des seriellen und modularen Bauens ist die wiederholte Anwendung technischer Lösungen, die bei konsequenter Anwendung zu gleichen oder doch zumindest ähnlichen Gebäuden führt. Umso höher der Serienfaktor, desto größer ist der wirtschaftliche Vorteil.

Die größten Skaleneffekte würde rein theoretisch eine Massenproduktion erreichen, für die jedoch auch eine gesellschaftliche Akzeptanz im Hinblick auf die städtebauliche Qualität und die Wiederholung von Wohnsituation und Grundrissen erforderlich ist.

Nach den gesellschaftlichen Erfahrungen aus den 1970er und 1980er Jahren, in denen in Ost und West große Wohnsiedlungen in einer mehr oder minder einheitlichen Massenbauweise sowie einer heute kaum noch akzeptierten Ästhetik und Formensprache entstanden, muss diese Akzeptanz erst wieder aufgebaut werden. Denn der in diesen Jahren entstandene Begriff des „Plattenbaus“ ist negativ besetzt und ein erneuter Versuch auf dem Weg zu rationellen Bauweisen darf die damaligen Fehler nicht wiederholen:

Serielle Lösungen müssen deshalb …

  • eine hohe bautechnische Qualität mit individualisierter optischer Erscheinung und Architektur aufweisen,
  • zeitgemäße bauphysikalische Anforderungen, etwa an den Wärme-, Schall- und Brandschutz, überzeugend erfüllen,
  • trotz der technischen Wiederholung städtebauliche Variabilität zulassen,
  • durch eine hohe Anzahl von Typen eine Durchmischung der Wohngebiete erlauben,
  • mit flexiblen Grundrissen und Ausstattungsgraden Varianz auch innerhalb eines Gebäudes ermöglichen,
  • das mit dem seriellen Bauen verbundene Versprechen von bezahlbaren Miet- bzw. Kaufpreisen auf dem Wohnungsmarkt tatsächlich zur Geltung bringen.

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Wiederverwendbare Module

Veränderungen in der Planung

Serielles Bauen ist nicht nur eine Frage des Herstellungsprozesses, sondern verlangt auch eine völlig neue Herangehensweise in der Gebäudeplanung. Grundsätzlich schafft das serielle Planen und Bauen eine größere Abhängigkeit zwischen Planerinnen und Planern auf der einen und ausführenden Unternehmen auf der anderen Seite. Fachplaner und Ausführungsspezialisten müssen frühzeitig in den Entwicklungs- und Planungsprozess einbezogen werden.

Zudem gilt:

  • Das Gebäude muss vor Baubeginn vollständig bis ins Detail geplant sein.
  • Spätere Planänderungen oder die sogenannte „baubegleitende Planung“ verursachen bei vorgefertigten Bauteilen meist einen unverhältnismäßig hohen Aufwand.
  • Besondere Aufmerksamkeit erfordern die Schnittstellen zwischen den Elementen und Modulen, die für eine schnelle, einfache und fehlersichere Montage vorbereitet sein müssen. Neben konstruktiven sind dabei auch bauphysikalische Anforderungen zu beachten, etwa die Luftdichtheit oder die Vermeidung von Wärmebrücken.
  • Einzelteile müssen im Hinblick auf die sinnvollen und möglichen Transportmaße abgestimmt sein.
  • Der ökonomische Erfolg wird bereits in der Planung vom Serienfaktor bestimmt, der die Häufigkeit von gleichen oder weitgehend ähnlichen Bauteilen beschreibt. Hohe Serienfaktoren erlauben Skaleneffekte und bedeuten Kostenvorteile bei der seriellen Fertigung.
  • Ein hoher Serienfaktor kann auch den Planungsaufwand reduzieren, etwa durch identische Planungen je Geschoss.
  • Die höchste Rationalisierungsstufe wird durch die wiederholte Verwendung von Typenprojekten, ggf. mit Typengenehmigung erzielt.

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Veränderungen für Bauherren und Investoren

Anders als im konventionellen Bauen verwirklicht im seriellen Bauen nicht mehr jeder Bauherr sein absolut individuelles und genau auf seine Wünsche abgestimmtes Projekt. Wenn die Potenziale der Zeit- und Kostenersparnis im Systembau tatsächlich erschlossen werden sollen, müssen Investoren bereit sein, auf standardisierte Konstruktionen mit vorhandenen seriellen Lösungen oder sogar auf komplett vorgeplante Typenprojekte zurückzugreifen. Denn für eine serielle Errichtung geplante Bauteile, Raummodule oder Gebäude sind in der Regel erst bei wiederholter Verwendung wirtschaftlich, bei nur einmaliger Anwendung hingegen oft sogar teurer als konventionelle Lösungen.

Größeren Wohnungsbauträgern oder -gesellschaften wird dieser Wiederholungseffekt leichter gelingen als kleinen Gesellschaften oder sogar Einzelbauherren. Für diese Gruppe bieten sich jedoch Planungskooperationen oder der Lizenzerwerb für bereits entwickelte serielle Lösungen an.

Es verändern sich außerdem die Finanzierungsbedingungen, weil durch die Vorfertigung auch die ersten Zahlungen vor der eigentlichen Errichtung des Gebäudes fällig werden können. Es entstehen also erhöhte Vorfinanzierungskosten.

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Nicht von der Stange

Herausforderungen und Grenzen

Serielles Bauen wird bereits heute für bestimmte Konstruktionen und Einzelgebäude erfolgreich umgesetzt. Besonders geeignet sind Gebäudeformen, deren Funktion bereits einen gewissen Wiederholungseffekt mit sich bringt, z.B. …

  • gewerbliche Hallen,
  • Bürogebäude,
  • Wohnheime und Unterkünfte,
  • Hotels,
  • Schulen.

Auch Wohngebäude tragen grundsätzlich Aspekte der Wiederholung in sich und könnten darum verstärkt seriell errichtet werden.

Hemmnisse bilden – neben der gesellschaftlichen Akzeptanz – vor allem die föderale Organisation des Bau- und Planungsrechts in Deutschland. Auch die Förderrichtlinien des sozialen Wohnungsbaus sind in Deutschland Ländersache, die teilweise durch kommunale Regelungen erweitert werden. Länderübergreifende serielle Lösungen oder Typenprojekte sind deshalb derzeit kaum möglich.

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Perspektiven

Doch auch wenn alle hier nur angedeuteten Herausforderungen und Hemmnisse überwunden werden, wird das serielle Bauen kein Allheilmittel für die Probleme des Wohnungsmarkts in Deutschland sein.

Es gibt zwar bisher kaum wissenschaftliche Studien zur Größe des notwendigen Serienfaktors und zu den erreichbaren Kosteneinsparungen. Verschiedene Schätzungen gehen jedoch davon aus, dass nennenswerte Skaleneffekte erst mit Systemlösungen für etwa 150 bis 400 Wohnungen entstehen und dass das Kosteneinsparpotenzial dann bei bis zu 20 % liegen könnte. Interessant ist das serielle Bauen damit primär für größere Wohnungsbauinvestoren, die über das notwendige Know-how und die Finanzkraft für Projekte dieser Größenordnung verfügen.

Trotz dieser Einschränkungen lohnt es sich, Systembauweisen weiter zu erforschen und entwickeln. Allein mit diesem Instrument wird sich die Frage nach dem Neubau von bezahlbarem Wohnraum speziell in Ballungsgebieten allerdings kaum lösen lassen.

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Modulbauweise, serielles Bauen, Vorfertigung, Elementbauweise, Systembau, Baukastensystem … – was genau steckt hinter diesen Begriffen? Lesen Sie hier weiter »


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