Auf dem Weg in eine digitalere und kollaborativere Zukunft

"Der Fertigteilbau spielt eine wichtige Rolle im Geschäft von Ramboll Dänemark. Wenn wir in Dänemark über Gebäude sprechen, reden wir immer über Fertigteile: 90-95 Prozent der Gebäude werden aus Fertigteilen gebaut. Obwohl die Zahl im Rest der Welt nicht dieselbe ist - aufgrund kultureller Unterschiede, die unter anderem mit baulichen und ästhetischen Traditionen, Anforderungen und geologischen Unterschieden zu tun haben - sehe ich, dass der Einsatz von Fertigteilen in Zukunft weltweit zunehmen wird.

Die Hochhausindustrie hat zum Beispiel bemerkenswerte Schritte in Richtung Fertigteil- und Modulbauweise unternommen, was bei Projekten in dichten Stadtvierteln sehr sinnvoll ist. Immer höhere Gebäude werden in Fertigteilbauweise errichtet. Erst kürzlich haben wir an einem 40-stöckigen modularen Hochhaus in Fertigteilbauweise in Malaysia gearbeitet.

Die individuelle Gestaltung ist eine weitere Stärke der Entwicklung. Vor etwa 20 Jahren waren Fertigteilbauten oft langweilig und repetitiv, aber das ist nicht mehr der Fall. Technische Innovationen und die Digitalisierung bringen der Fertigteilindustrie bereits enorme Verbesserungen. Gebäude und Wohnungen können aus Modulen bestehen, die so vorgefertigt sind, dass sie bereit sind, neue Technologien zu integrieren - die, die der Einzelne in seinem Haus haben möchte. Die Digitalisierung und die Roboterschalung bedeuten auch, dass man nicht mehr auf die Verwendung identischer Fertigteile beschränkt ist, sondern individuellere Lösungen wählen kann, weg vom "Blockbau", hin zu ästhetischeren Strukturen."

- Kaare K.B Dahl, Leitender Projektmanager, Ramboll, Dänemark

Oben abgebildet: AC Hotel Bella Sky Kopenhagen (Foto @ Kaare K. B. Dahl)

"Der Bedarf an Fertigteilen wächst nicht nur in den Bezirken, in denen die Bauherren schnell vorankommen wollen, sondern auch beim ergänzenden Bauen, wo der Platz begrenzt ist. Wenn Dutzende von Subunternehmern und Materialien auf einer Baustelle konzentriert sind, ist das eine logistische Katastrophe. Fertigteil- und Modulbauweise sind der Schlüssel zu einem guten Baustellenmanagement. Das Baustellenmanagement hat sich durch neue Technologien, wie die 3D-Planung, stark verbessert. In Zukunft werden neue Technologien, wie z. B. Produktionsmanagementsysteme, noch wichtiger werden, da sie den Bauunternehmern, ihren Kunden und allen Bewohnern, die sich über die Lebensbedingungen im Gebäude informieren wollen, wichtige Echtzeitinformationen liefern.

Eine große Herausforderung ist die Notwendigkeit, einige Dinge im Fertigteilbau zu modernisieren, wie etwa die Industrienormen. In gewisser Hinsicht hat sich die Branche seit den 1970er Jahren nicht weiterentwickelt. Damals wurden große Investitionen in Fabriken und Maschinen getätigt; aber obwohl viele Jahrzehnte vergangen sind, sind die Bauunternehmen immer noch nicht bereit, erneut zu investieren, sondern versuchen, mit alten Maßnahmen und Normen am Geschäft festzuhalten. Das ist nicht klug. Wir müssen die Fertigteilindustrie mit ihren Elementfabriken modernisieren, um den zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden, bevor andere Wettbewerber ihren Platz einnehmen.

Vor 40 Jahren war eine 1,2 m breite Platte für die Bedürfnisse der damaligen Zeit ausreichend, und die Kräne waren nicht stark genug, um größere Platten zu transportieren. Heutzutage wären 2,4 Meter breite Platten jedoch bequemer. Größere Platten erlauben viel weniger Fugen in den fertigen Räumen und können viel mehr vorgefertigte Technik wie Fußbodenheizungen und Klimaanlagen enthalten. Und wenn Lüftung, Kanalrohre und andere Bauteile bereits im Elementwerk in den Platten vorgefertigt werden, spart das viel Zeit und Mühe auf der Baustelle. Die so genannte Sandwichbauweise bringt die Vorfertigung noch weiter voran: Bauteile wie ganze Fenster mit ihren Kappen können bereits im Werk in die Platten integriert werden."

- Heikki Kankkunen, leitender Berater, Gonatus Ltd.

"In Finnland haben wir fortschrittliche, erprobte Fertigteil-Lösungen, und unsere Kanal-Lösungen könnten zum Beispiel international breiter eingesetzt werden. Der Fertigteilbau wird sich in Zukunft noch weiter in Richtung Modulbau bewegen. Der Wohnungsbau wird mehr und mehr standardisiert werden, und im Badbereich beispielsweise wird es mehr vorgefertigte Platten und ganze Konzepte zur Auswahl geben. Die Informationsmodellierung wird diesen Trend unterstützen, da sie die Erstellung verschiedener "Strukturbibliotheken" ermöglicht, die in Konstruktionslösungen verwendet werden können.

Eine große Herausforderung liegt in der Kommunikation. Ich würde mir wünschen, dass neue Technologien einen einfacheren und intelligenteren sowie transparenteren Informationsfluss zwischen verschiedenen Parteien ermöglichen, damit wir alle im Sinne eines kontinuierlichen Lernens von guten Innovationen und Lösungen profitieren können. Dies würde uns und das gesamte Unternehmen von einem projektbezogenen Denken zu Konzepten führen, anstatt sich auf einzelne, isolierte Methoden und Ideen zu konzentrieren."

- Juha Koskinen, Beschaffungsmanager, Fira Ltd., Finnland

As. Oy Helsingin Viuhka (Foto @ Jussi Ratilainen / Fira)

"An der Aalto-Universität leiten wir zusammen mit 16 Industriepartnern das Forschungskonsortium Building 2030. Das Ziel des Konsortiums ist es, eine Vision für den finnischen Bausektor zu entwickeln und ihre Umsetzung zu erleichtern. Der Bausektor wird aufgrund von Megatrends wie der Digitalisierung, dem Klimawandel und der rasanten Urbanisierung vor großen Veränderungen stehen. Diese Trends müssen bei der Entwicklung einer nachhaltigen Grundlage für den Sektor in der Zukunft berücksichtigt werden. Die Digitalisierung kann zum Beispiel für die vorbeugende Instandhaltung eingesetzt werden. Sensoren in einer Betonplatte oder an einer anderen Stelle des Gebäudes können mögliche Feuchtigkeitsprobleme melden, so dass ein Mieter oder das Gebäude selbst die notwendigen Maßnahmen ergreifen kann, bevor ein größeres Problem auftritt.

Aber auch Rosen haben Dornen. Ein Problem, das die Digitalisierung des Bausektors bremst, ist das unzusammenhängende betriebliche Umfeld. Wir müssen die verschiedenen Akteure des Bausektors an einen Tisch bringen, um betriebliche Praktiken und deren Management zu diskutieren. Chaotische Praktiken sind es nicht wert, digitalisiert zu werden; die Vorteile der Digitalisierung kommen dann zum Tragen, wenn digitale Werkzeuge bei der Verwaltung gut durchdachter betrieblicher Prozesse eingesetzt werden. In der Praxis bedeutet dies, dass die Akteure des Bauwesens entscheiden müssen, wie sie am besten zusammenarbeiten, insbesondere wenn es um die gemeinsame Nutzung von Gebäudedaten geht. Der Bausektor muss sich an der Automobil- oder Schifffahrtsindustrie orientieren, wo die Prozesse und die Logistik fließender ablaufen und die Vorfertigung schon seit langem angewendet wird."

- Rita Lavikka, D. Sc., Postdoktorandin, Fachbereich Bauingenieurwesen, Operations Management in Construction, Aalto Universität, Finnland

"Ich denke, es gibt viele verpasste Gelegenheiten, Fertigteile zu verwenden, weil man die Systeme und ihre Einsatzmöglichkeiten nicht kennt. Es muss in früheren Projektphasen mehr Aufklärung und Akzeptanz geben, um die Vorteile zu maximieren. Es ist wichtig, dass wir Fertigteile von Anfang an in den Prozess einbeziehen, schon in der Projektplanungsphase.

Mit der Verwendung von Fertigteilen hat die Bauindustrie begonnen, den Prozess ein wenig zu industrialisieren, aber er ist immer noch traditionell, vor allem, wenn man ihn mit der Entwicklung vergleicht, die die Autoindustrie durchgemacht hat. Neue technologische Entwicklungen werden zu diesem Wandel beitragen, aber vieles hängt auch von der Einstellung der Menschen ab. Der Großteil der Technologie ist bereits vorhanden, wir sollten nur anfangen, sie intensiv zu nutzen.

Künftig werden Fertigteilmodule größer und komplexer sein und einen höheren Ausbaustandard haben, z. B. mehr MEP und Installationen enthalten, so dass die Bauzeit noch weiter verkürzt werden kann. Ich erwarte, dass die Entwicklung des 3D-Drucks der Fertigteilindustrie Marktanteile abnehmen wird. Alles in allem werden Fertigteile in den kommenden Jahren in den aufstrebenden Volkswirtschaften weltweit boomen, und in den entwickelteren Volkswirtschaften werden Fertigteile immer anspruchsvoller werden."

- Matthew Palmer, Geschäftsführer, United Precast Concrete Dubai LLC

"Der Einsatz von Fertigteilen im Bauwesen nimmt allgemein zu. Dank der besseren Vermessung der Baustelle durch 3D-Laserscanning und der vollständigen BIM/3D-Dokumentation können wir jetzt Gebäude und ihre Bestandteile außerhalb der Baustelle in einer kontrollierten Umgebung genau herstellen. Auf diese Weise können Zeit und Fehler auf der Baustelle minimiert werden.

In Australien ist die Verwendung von Betonfertigteilen weit verbreitet. Wir verwenden sie am häufigsten bei kommerziellen Projekten aus Gründen der Bauabfolge. Auch für Projekte wie Lagerhallen werden sie typischerweise verwendet, um schnelle und kostengünstige Ergebnisse zu erzielen. Bei Techne haben wir vor ein paar Jahren ein erfolgreiches Gebäude (Porsche Centre Doncaster) fertiggestellt, bei dem verschiedene Betonfertigteile zum Einsatz kamen: Wände, Stützen, Träger und Bodenplatten. Auf der Baustelle herrschte ein echter Platzmangel, und die Fertigteilkonstruktion war die beste Lösung.

Als Architekt würde ich mir wünschen, dass die Fertigteilindustrie mehr Oberflächen und Verbindungsmethoden anbietet, die sich so authentisch anfühlen wie traditioneller Ortbeton. Außerdem würde ich mir wünschen, dass mehr Fertigteilprodukte mit einem Kern aus Dämmmaterial für bessere R-Werte verwendet werden.

- Nicholas Travers, Direktor, Technē Architecture + Interior Design, Australien

"Das erste, was ich von einem Fertigteil verlange, ist, dass es verschiedene Systeme auf sichere und effiziente, aber auch leichte und ästhetische Weise integriert. Es muss sich perfekt in moderne Konstruktionen einfügen, und die Platten müssen darin integrierte technische Möglichkeiten bieten. Die Tatsache, dass der Fertigteilbau bereits in die Welt der neuen Technologien eingetreten ist, hilft dabei: Alle Pläne sind digitalisiert, was die Fristen verkürzt, der Austausch zwischen den verschiedenen Akteuren ist flüssiger, und das Fehlerrisiko ist geringer. Die Unternehmen können ihre vorgefertigten Elemente aus der Ferne konsultieren und ändern und den gesamten Herstellungsprozess sowie die Logistik verfolgen.

Ein weiterer Punkt, auf den Unternehmen, die vorgefertigte Produkte verwenden, heutzutage immer mehr Wert legen, ist die Rückverfolgbarkeit sowie der ökologische Aspekt der Produktion: Abfallmanagement, Wasserverbrauch, Länge der Transportwege usw.

In Frankreich nimmt der Fertigteilbau noch nicht den Platz ein, der ihm angesichts seiner Qualität, seiner Nähe und des Know-hows der Hersteller gebührt. Dennoch gibt es einige Beispiele für bedeutende Fertigteilbauprojekte in Frankreich, wie IKEA in Lyon und Amazon in Clichy.

- Patrick Burdy, Direktor des KP1-Werks von Ciel, Frankreich