von Modulares Bauen und 3D-Druck haben zunehmend verstärkte Verbreitung in der Baubranche. Das hat Auswirkungen auf Kosten, Zeit und Qualität, was durch verschiedene Studien und Pilotvorhaben dokumentiert ist. Neben dem ersten 3D-gedruckten Wohnhaus Deutschlands wurden auch andernorts erfolgreich Versuche abgeschlossen. Zum Beispiel jüngst ein 3D-gedrucktes Haus in Irland unter Beteiligung von FutureCast. Bereits im Beitrag 3D-Druck von Gebäuden: Potenziale und Herausforderungen habe ich das Thema 3D-Druck eingeführt und in diesem Beitrag habe ich vorgestellt, wie 3D-Druck das LEAN Prinzip fördert. In dem jetzigen Beitrag schauen wir uns das modulare Bauen und den 3D-Druck in Kombination an.
Modulares Bauen und 3D-Druck – die Vorteile
Meistens werden modulares Bauen und 3D-Druck getrennt betrachtet. In der Regel entstehen die Bauteile der Modulbauweise in fabrikähnlichen Produktionsstätten und werden zur Baustelle transportiert. Das Arbeitsergebnis des 3D-Drucks hingegen wird in der Regel vor Ort auf der Baustelle erschaffen. Das bedeutet, dass jede der beiden Ansätze in einem eigenen Prozessschritt stattfinden. Es macht durchaus Sinn sich vor Augen zu führen, was die Verquickung dieser beiden Ansätze für Synergien schaffen kann.
1. Verkürzung von Bauzeit und Kapitalbindung
Modulares Bauen ermöglicht die Vorfertigung von Bauelementen in Fabriken. Dieser Ansatz reduziert die Bauzeit erheblich, indem Module vor Ort einfach zusammengesetzt werden. Diese Methode kann eine Bauzeitverkürzung von bis zu 50% ermöglicht. Daneben reduziert der 3D-Druck durch seine schnelle und effiziente Fertigung vor Ort ebenfalls einen erheblichen Anteil der Bauzeit vor Ort. Beide Methoden führen aber nicht nur zur Zeitersparnis und damit geringeren Personalkosten, sondern minimieren auch die Finanzierungskosten, da die Zeitspanne, in der Kapital gebunden ist, verringert wird.
2. Wetterunabhängigkeit
Modulbauweise und 3D-Druck sind weitgehend wetterunabhängig und sind deshalb sehr gut miteinander kombinierbar. Traditionelle Bauprojekte können erheblich verzögert werden, wenn schlechtes Wetter den Baufortschritt beeinträchtigt. Modulbauweise und 3D-Druck sind in der Regel unabhängig von solchen äußeren Faktoren, da die Produktion in kontrollierten Umgebungen stattfindet. 3D-Drucker können z.B. eingehaust werden, um eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten.
3. Erhöhung der Herstellungsqualität
Modulares Bauen und 3D-Druck können durchweg eine erhöhte Qualität aufweisen. Da die Bauelemente in einer kontrollierten Umgebung hergestellt werden, sind weniger Mängel und Fehler wahrscheinlich, da der Produktionsprozess besser nachvollzogen und kontrolliert werden kann. Etwaige Fehler werden unmittelbar identifiziert und behoben. Das führt zu geringeren Kosten für Reparaturen und Nacharbeiten. Zusätzlich sind modulare Bauteile oft leichter zu recyceln und wiederzuverwenden, was Ressourceneffizienz und damit die Nachhaltigkeit fördert.
4. Einsparung von Zeit und Material
Modulares Bauen und 3D-Druck können Fertigungs- und Baugeschwindigkeiten vor Ort erreichen, die das herkömmliche Bauen deutlich übertreffen. Wie bereits erwähnt resultiert das in erheblichen Kosteneinsparungen, da weniger Personal und damit Arbeitsstunden benötigt werden. Zum Thema Personal muss noch gesagt werden, dass es nicht nur um die Verringerung von Kosten geht, sondern dass der Mangel an qualifizierten Fachkräften zunehmend die Suche nach Alternativen beschleunigt. Darüber hinaus reduzieren Modulbauweise und 3D-Druck Materialverschwendung, da die Arbeiten präzise gesteuert werden und Material effizient genutzt wird. Das unterstützt auch Prinzipien des LEAN Construction.
5. Neue gestalterische Möglichkeiten
Modulares Bauen und 3D-Druck ermöglichen es auch, ein breites Spektrum von Designs zu realisieren, die mit herkömmlichen Bauprozessen schwerer umsetzbar wären. Architektinnen und Architekten können leichter komplexe Formen erstellen, was die gestalterischen Möglichkeiten erweitert. Einerseits können modulare Bauelemente vorgefertigt werden, andererseits können vor Ort 3D-gedruckte Strukturen erstellt werden, die mit den vorgefertigten Elementen auf der Baustelle vereint werden können.
Und nun?
Es zeigt sich, dass die zunehmende Verbreitung von modularem Bauen und 3D-Druck in der Baubranche erhebliche Auswirkungen auf Kosten, Zeit und Qualität haben wird. Die beschleunigten Bauzeiten, die Verringerung von Materialverschwendung und wetterunabhängige Bauweisen führen zur effizienteren Projektabwicklung. Beide Methoden gemeinsam zu denken macht auf jeden Fall Sinn.
Obgleich die Vorteile dieser Technologien evident sind, sind auch Herausforderungen zu überwinden. Investitionen in spezialisierte Anlagen und Schulungen für das Personal sind unumgänglich. Doch die anfänglichen Investitionen für Technik und Ausbildung werden mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit die langfristigen Vorteile dieser Technologien in Bezug auf Kosten, Zeit und Qualität – und damit auch Kundenzufriedenheit – übersteigen.
Einen Hinweis zum Schluss: In der kommenden Woche stelle ich Ihnen ein spannenendes Großprojekt vor, in dem der 3D-Druck im großen Stil umgesetzt wird. Seien Sie gespannt!
Schlagwörter: Modulares Bauen, Modulbauweise, 3D-Druck, Bauwirtschaft, Kostenoptimierung, Zeitoptimierung, Vorfertigung, Bautechnologie.
Diesen Beitrag zitieren: Karl, C. [Christian K. Karl]. (2024). Modulares Bauen und 3D-Druck [Blog-Beitrag]. 11.09.2024. BauVolution, ISSN 2942-9145. online verfügbar
