Modulare Raumsysteme als nachhaltige Lösung für den Städtebau

Vom Land in die Stadt – laut Statista wohnen schon jetzt ca. 85 Prozent der Schweizer Bevölkerung in Städten[1], Tendenz leicht steigend. Kommen noch weitere Menschen hinzu oder ändern sich deren Bedürfnisse, wird schnell zusätzlicher Platz nötig: Wohnraum, Gewerbeflächen, öffentliche oder Kultur- und Freizeitgebäude. Dieses rasante Wachstum stellt Städte jedoch vor grosse Herausforderungen und geht häufig auf Kosten der Infrastruktur. Neue Strassen und Brücken zu bauen, die Kanalisation zu erschliessen und bspw. Datenleitungen zu legen, ist unter Zeitdruck schwer zu bewerkstelligen.

Auch Gebäude auf herkömmliche Weise zu bauen, entspricht aufgrund ihrer sequentiellen Herangehensweise meist nicht dem geforderten Tempo: Lange Planungsphasen, Umgebungsvorbereitungen, Bau von Fundamenten und Unterkellerungen nehmen viel Zeit in Anspruch, bevor letztendlich Wände hochgezogen, Räumlichkeiten ausgebaut und bezugsfertig gemacht werden. Zusätzlich entsprechen traditionelle Bauweisen nicht der geforderten Flexibilität im Rahmen des Wachstums. Denn entsteht an einer Stelle räumlicher Bedarf an bspw. weiteren Büro- oder Gewerbeflächen, kann sich dieser im Verlauf des Lebenszyklusses des Gebäudes ändern oder gar wegfallen. Ist der Gebäudekomplex dann konventionell gebaut, stehen die Überkapazitäten leer und können nicht oder nur durch einen aufwendigen Abriss zurückgebaut werden.

Nach Flächenbedarf flexibel einsetzbar

Anders sieht dies jedoch bei einer modularen Bauweise aus: Sie ist flexibel, kann auf sich ändernde Bedarfe reagieren und lässt sich schnell realisieren. Denn sie setzt auf einzelne fertige polyvalente oder bspw. Stahlmodule, die kombiniert im Baukastenprinzip die gesamte Baukonstruktion ergeben. Jedes Modul entspricht dabei einer Planereinheit, die über Decke, Wände, Fenster, Böden, Türen und Installationen verfügen kann. Wie das Modul vorgefertigt wird, entscheidet der Bauherr zu Beginn des Bauvorhabens, je nach Zweck – Bad, Küche, Büro, Wohnzimmer, usw. Auch wie die einzelnen Raumeinheiten zu einem Gebäude angeordnet werden, wird vorab durch den Planer festgelegt und dann in der Fabrik realisiert. So entsteht innerhalb kürzester Zeit ein Haus, das im Laufe des Gebäudelebenszyklusses je nach Flächenbedarf ergänzt oder wieder auseinandergenommen und verkleinert werden kann. Auch ganze Schichten bzw. Etagen abzutragen wird so sehr niederschwellig möglich. Zudem sind Standortwechsel machbar, bei denen die Module voneinander separiert, zum neuen Standort transportiert und dort erneut wieder zusammengefügt werden. 

Geschwindigkeit sorgt für eine schnelle Realisierbarkeit

Doch nicht nur durch ihre Flexibilität kommt die Bauweise dem rasanten Städtewachstum entgegen, sondern besonders auch durch ihre immense Zeitersparnis in der Realisierung von Auf- und auch Rückbau. Da die Module vorgefertigt aus der Fabrik angeliefert werden, erfolgt die Auslieferung bzw. der Aufbau meist innerhalb weniger Tage. Lange Planungszeiten können entfallen, Arbeiten finden parallel statt. Während bei einer klassischen Bauweise erst die Planung und dann auf der Baustelle ein Gewerk auf das nächste folgt, können in der Fabrik bspw. parallel zum Gestalten des Raumprogramms Arbeiten am Fundament der einzelnen Module erfolgen; Statikfragen entfallen dabei – da das System statisch aufeinander abgestimmt ist. Zudem erspart der Modulbau die Suche nach unterschiedlichen Gewerken bzw. das Warten auf einzelne Handwerksbereiche – eingespielte Ressourcen erledigen dies bei der Fertigung bereits:

Da sich auch in der Baubranche der Fachkräftemangel zeigt, ist es für Bauherren teilweise schwierig geworden, alle Gewerke zur passenden Zeit auf die Baustelle zu bestellen, sodass es häufig zu Zeitverzögerungen kommt. Das Problem des Erfordernisses, diese Gewerke auf der Baustelle miteinander zu synchronisieren, tritt bei der modularen Bauweise nicht auf: Alle am Bau der Module beteiligten Handwerker sind in der Fabrik direkt verfügbar. Auch Schnittstellen- oder Kommunikationsprobleme gibt es deutlich seltener, da die Arbeiter miteinander vertraut und es gewohnt sind, Hand in Hand zu arbeiten.

Schraubfundamente ermöglichen schnelle, flexible und nachhaltige Basis für den Modulbau

Ein weiterer wichtiger Faktor für die hohe Umsetzungs-Geschwindigkeit modularer Raumsysteme stellt zudem das Fundament dar. Grundsätzlich wird die Fundamentierung parallel zur Modulfertigung realisiert, und generiert dadurch Synergien im Bauprozess. Ganz besonders sind zudem Schraubfundamente eine innovative Lösung, die sich gegenüber klassischen Betonfundamenten vor allem dadurch auszeichnen, dass sie ohne aufwendige Erdarbeiten installiert werden können. Dies ermöglicht eine sofortige Belastbarkeit und verkürzt die Bauzeit, da die Aushärtungszeit von Betonfundamenten entfällt. Eine energieintensive Betonproduktion ist somit nicht nötig, wodurch der Ressourcenverbrauch sinkt. Zudem lassen sich Schraubfundamente je nach Bedarf rückstandslos entfernen oder an einem anderen Standort erneut verwenden.

Da aufwendige Fundamentarbeiten entfallen und die Module direkt auf die vorbereiteten Schraubfundamente aufgesetzt werden, profitieren Bauherren auch von einer deutlichen Kostenersparnis. Gerade die Schraubfundamente erweisen sich somit als Wirtschaftlichkeits- und Nachhaltigkeitstreiber.

Ökologischer und wirtschaftlicher als konventionelle Bauweisen

Neben der Geschwindigkeit punkten modulare Raumsysteme ebenso mit ihrer CO₂-Bilanz. Generell ist festzustellen, dass die Modulbauweise eine Materialeinsparung von 30 bis 60 Prozent gegenüber der konventionellen Bauweise ermöglicht. Denn weniger Materialeinsatz bedeutet gleichzeitig die Reduzierung von CO₂-Emissionen. Ein Beispiel ist hierfür wieder der Einsatz von Beton: Weltweit ist die Beton-Bauweise einer der grössten CO₂-Produzenten, da bei der chemischen Verbindung von Wasser und Zement als Beiprodukt CO₂ freigesetzt wird. Da zur Fertigung der Module deutlich weniger Beton verwendet wird, verbessert dies die CO₂-Bilanz der Modulbauweise gegenüber traditioneller Bauten in erheblichem Ausmass.

Des Weiteren verbessert sich der CO₂-Fussabdruck alleine schon durch das Baukastenprinzip der Modulbauweise. Da Module variabel einsetzbar sind und je nach Bedarf ab- oder aufgebaut werden können, sind gefertigte Räume – nach einem Einsatz – häufig erneut einsatzbereit. So finden einmal produzierte Räumlichkeiten mehrfach eine Anwendung, sodass keine neuen Räume gebaut werden müssen. Auch dies wirkt sich also positiv auf die CO₂-Reduzierung gegenüber einer klassischen Bauart aus. Hinzu kommt, dass nicht mehr einsatzfähige Module zu einem sehr grossen Teil recycelbar sind: Stahl, Mineralwolle und Glas beispielsweise sind Materialien, die nach ihrer Verwendung eingeschmolzen und wiederverwendet werden.

Die ressourcenschonende Fertigung, der mehrfache Einsatz sowie die Recyclingfähigkeit zeigen, dass modulare Raumsysteme ganz im Zeichen einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft funktionieren. Ziel dabei ist es, möglichst ökologisch und wirtschaftlich mit den benötigten Ressourcen und den produzierten Produkten umzugehen. Gleichzeitig entstehen dadurch Effizienzeffekte: Die Entstehungskosten der Modulbauweise fallen pro Quadratmeter um 35 bis 40 Prozent günstiger als bspw. der Holz- oder Beton-Bau aus. So ist der Modulbau nicht nur ökologisch nachhaltiger, sondern auch wirtschaftlicher.

Best Practice für die Kreislaufwirtschaft

Gerade bei führenden Anbietern modularer Raumsysteme wie Condecta wird Nachhaltigkeit somit vom Schlagwort zur gelebten Praxis. Die Verwendung ressourcenschonender Lösungen, die Wiederverwend- und Recyclebarkeit sowie die Umwelteffizienz der Module müssen angesichts klimatischer Herausforderungen im Mittelpunkt stehen. Dafür sind die modularen Bauten so konzipiert, dass sie zentrale Aspekte der Kreislaufwirtschaft erfüllen, etwa indem insbesondere die Nutzung langlebiger Materialien die Umweltbelastung reduziert.

Auch bei der Bauabwicklung selbst minimieren Anbieter wie Condecta den ökologischen Fussabdruck: Durch die Fertigung in einem kontrollierten industriellen Umfeld entstehen weniger Abfälle als auf klassischen Baustellen, und der Bedarf an energieintensiven Materialien wird drastisch gesenkt. Damit wird aktiv dazu beigetragen, nachhaltige Baukonzepte voranzutreiben und den Wandel zu einer ressourcenschonenden, klimafreundlichen Bauweise mitzugestalten.

Modulbauweise: Für Städte besonders attraktiv

Als zeitlich begrenzt einsetzbare Lösungen sind modulare Raumsysteme für Städte besonders attraktiv. So müssen häufig z.B. Schulen oder öffentliche Gebäude saniert oder brachliegende Flächen für einen gewissen Zeitraum genutzt werden, bis eine langfristige Lösung in der konventionellen Bauweise abgeschlossen ist. Dann stellen modulare Gebäude gerade für diese temporäre Übergangszeit eine passende Alternative dar, denn die Module können sowohl horizontal als auch vertikal aufgebaut werden. Daneben bieten sie vielfältige Nutzungsmöglichkeiten, zum Beispiel als Klassenzimmer, als Büro, als Ladenlokal oder Kantine oder als Räumlichkeit in einer sozialen Einrichtung, wodurch die modulare Bauweise je nach Fall die erforderlichen Anwendungsbereiche abdeckt. Tritt im Nachhinein der Fall auf, dass nachträglich aufgrund zusätzlichen Flächenbedarfs aufgestockt werden muss, ist dies mit minimalster Verkehrsstörung und geringstem zusätzlichen Aufwand realisierbar – ein Kran kann dann bspw. innerhalb eines halben Tages bis zu zehn Module aufstocken.   

Fazit

Modulare Raumsysteme sind die optimale Lösung für wachsende Städte: sie sind in jeglicher Hinsicht flexibel – bei ihrer Nutzung, ihrer temporären Verwendung, ihrer Flächenbedarfsanpassung und sogar bei einem Standortwechsel. Sie sind schneller realisierbar und durch ihren Ansatz der Kreislaufwirtschaft ökologisch wie auch ökonomisch nachhaltiger als herkömmliche Bauweisen. Gerade in Städten, deren räumliche Ressourcen begrenzt sind, stellt die vertikale Modulbauart eine attraktive Lösung dar – zudem sie jederzeit an die sich ändernden Flächenbedarfe angepasst werden kann.  

[1]    https://de.statista.com/statistik/daten/studie/216770/umfrage/urbanisierung-in-der-schweiz/

Autor: Vicente Raurich ist Leiter Projektgeschäft Condecta AG. Das Unternehmen ist ein führender Anbieter innovativer Lösungen in den Bereichen modulare Raumsysteme, Baulogistik und Event-Infrastruktur. www.condecta.ch