Modulares Bauen mit vorgefertigten Bauteilen

Die Digitalisierung der Bauindustrie macht’s möglich: Modulares Bauen mit vorgefertigten Bauteilen und dessen Vorteile.

Die fortschreitende Digitalisierung der Bauwirtschaft hat beste Voraussetzungen für die modulare Bauweise geschaffen. Ganze Bauelemente können bereits heute mit computergestützten Anlagen vorgefertigt werden. Diese Module werden von Robotersystemen mit höchster Präzision und Qualität in externen industriellen Produktionsstätten hergestellt und auf der Baustelle nach dem Baukastenprinzip zusammengefügt.  Vermehrt auch im 3D-Druckverfahren produziert, bei welchem seit einiger Zeit die Serienfertigung von Bauteilen möglich ist.

Die Vorteile des modularen Bauens sind frappant: höhere Qualität der Bauten, höhere Kosteneffizienz, eine kürzere Bauzeit, kostengünstigere Serienfertigung der Baubestandteile und geringere Stückkosten. Nicht zu vergessen der erleichterte Abbau am Ende der Nutzungszeit der Immobilie mit anschliessender umweltschonender Wiederverwertung der Materialien.

Die Standardisierung der Einzelteile beispielsweise ermöglicht nicht nur schnelles Bauen vor Ort. Die einzelnen kleineren Teilstücke können auch besser transportiert werden. Darüberhinaus entstehen standardisierte, baugleiche Gebäude, die aufgrund der geringeren Produktionskosten der Module deutlich günstiger sind. Ein weiterer Vorteil ist die Flexibilität: Alte oder defekte Bausteine können leicht gegen neue ausgetauscht werden. Dies hat  zusätzlich einen nachhaltigen Charakter, da nur einzelne Module und nicht das komplette System erneuert werden müssen. Und durch die Reduzierung von Unsicherheiten steigt für die Bauherren auch die Planungs- und Kostensicherheit.

Das modulare Bauen bzw. das modulare Bauprinzip ermöglicht niedrigere Herstellungskosten durch baugleiche Serien, geringere Entwicklungskosten, schnellere Produktzyklen in der Produktion und einfachere Montageprozesse vor Ort. Gerade auf grossen Baustellen ist es von Vorteil, wenn fertig angelieferte Module direkt verbaut werden können, statt diese vor Ort noch herstellen zu müssen. Während in der Vergangenheit baugleiche Elemente zu einem System zusammengefügt worden sind, ist es heute möglich, komplexe Systeme aus individuell gefertigten, unterschiedlich geformten Modulen zu erzeugen.

Dies mit Hilfe von digitalen Entwurfsprozessen und robotergesteuerten Herstellungsverfahren.

Ein Blick in die Zukunft des modularen Bauens mit vorgefertigten Bauteilen

Und so würde die nahe Zukunft des modularen Bauens konkret im Detail aussehen:

Die meisten Bauarbeiten finden nun in Fertigteilfabriken statt, wo herkömmliche Produktionstechniken mit fortschrittlichen Fertigungsprozessen wie 3D-Druck und Massenanpassungsverfahren kombiniert werden. Fabriken verwenden hochfeste, leichtgewichtige Baumaterialien, um grosse Mengen massgeschneiderter Module mit höchster Präzision und in bester Qualität herzustellen. Einmal gefertigt, werden die Module zu den Baustellen für die Montage geliefert. Logistikinformationen im digitalen 3D-Modell – ermöglicht durch Building Information Modeling – terminieren den Just-in-time-Versand.So kommen  Module genau dann auf Baustellen an, wenn sie benötigt werden. Die Konstruktion vor Ort besteht hauptsächlich aus der Montage der Module – Plug-and-Play in der Einfachheit des Lego-Prinzips. Der reduzierte Arbeitsaufwand auf der Baustelle kreiert vermehrten Bedarf an neuen Berufen in Vorfertigungsbetrieben. Dies schafft Arbeitsplätze für Produktionsplaner, Logistikspezialisten und andere Technologie-Experten. Digitale Modelle erfassen alle Informationen, die die Bauverantwortlichen und Bauherrn über die Eigenschaften und den Wartungsbedarf einzelner Module und Submodule wissen müssen. Da die Module weitgehend standardisiert sind, ist die Wartung effzient und der Austausch einfach zu bewerkstelligen. Daten über Reparatur- und Austauschkosten im digitalen Modell eines Bauprojektes helfen auch Operation&Maintenance- oder Immobilen-Unternehmen bei manchen Entscheidungen. Zum Beispiel, ob problematische Module gewartet oder ersetzt werden sollen. Dies sind durchaus realistische Zukunftsaussichten.

Nicht unerwähnt lassen sollte man dabei, dass Bauen mit Modulen tatsächlich eine lange Tradition hat. Geschichtlich betrachtet existiert diese Bauform schon seit jeher. Doch gerade jetzt, im digitalen Zeitalter, werden zahlreiche neue Möglichkeiten des Bauens mit Modulen erst sichtbar und realisierbar. Dabei entwickeln sich nicht nur die Module an sich weiter, auch die Herstellungs- und Ausführungsweisen werden revolutioniert.