Blick auf Baustelle mit Baukastensystem
Lang Consulting
Temporäres Studentenwohnen: Die PopUp Dorms der WBV-GPA in der Seestadt Aspern

Wohnen zum Quadrat

Die serielle und modulare Bauweise hat eine Vielzahl an Vorteilen und dennoch, im Wohnbau entstehen immer noch gern Prototypen. Der Druck durch den Bedarf an mehr Wohnraum spricht für Baukastensysteme, mit denen rascher und günstiger gebaut werden kann.

Serielles Bauen war vor allem in der Nachkriegszeit aktuell, da man rasch Wohnraum benötigte. Später ging es um Verdichtung, das Serielle verlor an Attraktivität, das individuelle Bauen trat in den Vordergrund. Seitdem dominieren Prototypen, obwohl in vielen Fällen einfach in Serie produziert werden könnte oder auch mit Modulen das Bauen beschleunigt werden könnte. Dabei prallen unterschiedliche Interessen aufeinander.

Fakt ist, seriell zu bauen ist für den Bauherrn als auch für den Planer/die Baufirma günstiger. Fakt ist auch, die Modulbauweise ermöglicht rasches Hochziehen von Gebäuden. Aktuell gibt es wieder einen weiterhin rasant steigenden Bedarf an leistbarem Wohnraum. Die Baupreise sind explodiert, die Bodenpreise steigen, die verfügbaren Grundstücke sind rar. Industrie 4.0 kann individuelle Lösungen einbringen, so sind sich Experten einig.

Um wirklich großflächig seriell bauen zu können, sind jedoch auch die Rahmenbedingungen wie z. B. die Flächenwidmung gefordert. Sonja Pisarik vom Az W erläuterte anlässlich des Symposiums zum seriellen Bauen dazu: „Die Grundstücksvergabe muss erleichtert werden. Aufgrund der Wohnungsknappheit sind kostengünstige Lösungen gefragt.“ Kathrin Gaal, Stadträtin für Wohnbau in Wien, ergänzte: „Die Internationale Bauausstellung, IBA, widmete sich dem sozialen Wohnbau. Kaum etwas wird europaweit so intensiv diskutiert wie der leistbare Wohnbau. Welche Auswirkungen wird dabei die Digitalisierung haben? Die Stadt, so wie sie es vor 100 Jahren geschafft hat, wird wieder Trends setzen, einer davon ist das serielle Bauen. Im Rahmen der IBA gibt’s schon einige Projekte: Temporäres Wohnen in Floridsdorf, Wohnbauten in der Seestadt Aspern oder aktuell der Wohnbau in der Berresgasse.“

Julia Gill, Architektin aus Berlin, untersuchte die Produktionsbedingungen für serielles Bauen und fasste ihre Erkenntnisse in einer Studie für die IBA Berlin zusammen. „Standardisierung der Vielfalt“, lautet ihr Slogan. Die Studie beschreibt die Strategien zur Standardisierung in der Planung und in der Produktion: „Es geht um die Vereinheitlichung von Erzeugnissen bei einer kostengünstigen Produktion und gleichbleibender Qualität. Es geht um die Vereinheitlichung von Konzepten und um die Vorfertigung.“ Der Terminus serieller Wohnungsbau kann auf unterschiedliche Weise interpretiert werden: Er kann einerseits auf ein typologisches Programm verweisen, nach dem unabhängig von der Bauweise eine große Anzahl standardisierter Wohnungen erstellt werden. Andererseits kann er eine Bauweise bezeichnen, in der mehr oder weniger standardisierte oder auch individuelle Wohnungen aus seriell oder industriell (vor-) gefertigten Teilen errichtet werden. Standardisierung kann sich demnach auf unterschiedliche Aspekte des Bauens beziehen: den Planungsprozess, den Bauprozess oder das „Produkt“ Wohnung.

Schnell und kostengünstig

Diese unterschiedlichen Ebenen der Standardisierung können einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen und dienen verschiedenen Zielsetzungen, so das Fazit der Studie von Gill. Neben der mit Typung und Serienbau originär verknüpften Intention, qualitätvollen Wohnraum vor allem schnell und kostengünstig zu errichten, werden mit Standardisierung und Vorfertigung heute zum Teil auch andere Ziele verfolgt. Häufig geht es beispielsweise um Ausführungsstandards, die in Bezug auf ihre baukonstruktive und energetische Leistungsfähigkeit und gestalterische Präzision mit konventionellen Bauweisen nicht in derselben Qualität zu erreichen sind. Oder aber Standardisierung bezieht sich nur auf bestimmte Bauteile (ein Fassadensystem, ein System für die Tragstruktur oder der Einsatz bereits auf dem Markt erhältlicher Industrie-Bauteile) oder Bauphasen (den Rohbau), während die jeweils anderen – mit Blick auf die Anpassungsfähigkeit des jeweiligen Systems an Ort oder Nutzung – einer zunehmenden Individualisierung unterliegen.Wohnungs- und Gebäudevielfalt gelten heute gemeinhin als attraktiv, während gestalterische und funktionale Monotonie – meist als Hauptkritikpunkt der Standardisierung im Wohnungsbau angeführt – vermieden werden soll.

Dass günstig, attraktiv und klimafreundlich gebaut werden kann, beweisen die bereits mehrfach ausgezeichneten PopUp-Dorms in der Seestadt Aspern, ein Projekt der gemeinnützigen Wohnbauvereinigung für Privatangestellte, WBV-GPA. Das Studentenwohnheim besteht aus einem Baukastensystem, das sich perfekt für temporäre Bauprojekte eignet. Die PopUp dorms sind eine Antwort auf explodierende Wohnkosten in aller Welt. In kurzer Bauzeit von nur je einer Woche wurde in zwei Bauabschnitten das Studentenheim für 87 Studenten errichtet. Die Gebäude in Holzmodulbauweise sind flexibel ab- und wieder aufbaubar und daher preiswert, ökologisch und individuell. Das Grundstück darf für fünf Jahre für das Studentenheim genützt werden, dann wird es abgebaut und an einer anderen Stelle wiedererrichtet. Als erster österreichischer Wohnbauträger erhielt die WBV-GPA für das Projekt PopUp dorms den Fiabci World Prix D´excellence Awards 2019 in Gold. „Dass wir mit dem Konzept der PopUp dorms reüssieren konnten, ist ein riesiger Erfolg. Damit wurden neue Maßstäbe und ein Meilenstein in der Geschichte des Unternehmens gesetzt“, so Michael Gehbauer.

Smaq – mehr als ein System

Artec, WUP und Bolinger+Grohmann entwickelten ein Bausystem namens Smaq – „Smart zum Quadrat“. Dahinter steht die Idee, seriell zu bauen und dennoch in besten Qualität. In St. Pölten realisierte der gemeinnützige Bauträger BWSG bereits einen Wohnbau mit „Smaq“, aktuell wird der Wohnbau Berresgasse mit Smaq errichtet – unter dem Namen „Smaq am Park“ von den gemeinnützigen Bauträgern ÖSW und Schwarzatal. Die Gebäudestruktur ermöglicht, ähnlich wie ein Regalsystem, Grundrisse unterschiedlicher Größenordnungen. Die zentrale Installationszone erlaubt eine Anpassung an verschiedene (Wohn-)Bedürfnisse. Auch die Freizügigkeit des Geschoßgrundrisses, die Raumhöhe von 2,80 Metern und die beidseitigen Freibereiche (Laubengänge und Loggien inklusive Terrassen) sind Merkmale des innovativen Konzepts.

Das modulare Gebäudesystem besticht zusätzlich durch hohe Wohn- bzw. Nutzungsqualitäten. So erhöhen witterungsgeschützte Holzfenster und ein Schutz vor sommerlicher Überwärmung den Komfort nachhaltig. Neben der Flexibilität für Umnutzungen und Rückbaubarkeit des Gebäudes (Cradle-to-Cradle-Prinzip) hat das Bausystem durch den hohen Vorfertigungsgrad auch einen großen wirtschaftlichen Zusatznutzen: Stahlfachwerk, Stützen-Träger und Deckensysteme, Holzelementfassaden und Fertigschächte werden vorgefertigt und vor Ort montiert. Das ermöglicht die schnellere und flexiblere Planung und Umsetzung jedes Bauprojekts.

Reduktion aufs Wesentliche

Doch Baukastensysteme funktionieren auch in der Sanierung. Der sogenannte Schwanzer-Wörle-Trakt der Universität für Angewandte Kunst wurde umfassend saniert – sämtliche, nicht konstruktiven, nachträglichen An- und Zubauten wurden entfernt. Die Struktur der Betonmittelstützen und die Betonrippendecken aus den 60er Jahren wurden freigelegt. Der architektonisch bedeutende Trakt und seine Tragstruktur erinnert an den Industriebau um 1900, er wurde zwischen 1961 und 1965 nach dem Entwurf der beiden Architekten Karl Schwanzer und Eugen Wörle errichtet.

Das denkmalgeschützte Gebäude wurde einer umfassenden Neustrukturierung unterzogen, bei der kaum ein Stein auf dem anderen blieb. Riepl Kaufmann Bammer zeichnen für die Sanierung verantwortlich. „Die wesentlich prägenden Elemente des Bestandes, die Stahlbetonrippendecke sowie die seriellen Stahlbetonstützen wurden freigelegt. Die Intention war flexibel bespielbare, robuste Lofts zu entwerfen“, erläutert Architekt Daniel Bammer.

Die filigranen, hinter den vormals abgehängten Verkleidungen zum Vorschein gekommenen kassettierten Stahlbetondecken werden von einer Betonstützenreihe getragen. Die lang gezogenen rechteckigen Hallen zwischen den Stiegenhäusern lassen eine Vielzahl unterschiedlicher Raumkonfigurationen zu. Um diese funktionelle Großzügigkeit auch im Raumeindruck zu erhalten, hat Riepl Kaufmann Bammer Architektur einen Bausatz entwickelt, der die notwendige Variabilität der Grundrisse in einem System verankert. In der Mittelzone ordnet eine abgehängte Decke aus Streckmetall den Verlauf der darüber vage sichtbaren haustechnischen Leitungen.

Nach ihrem Entwurf konnten die Räume in den sieben ober- und drei unterirdischen Geschoßen neu strukturiert werden. Während der mittlere Baukörper nun hauptsächlich, Studios für Studierende, Büros, Lehrräume und die dazugehörigen Werkstätten beherbergt, dienen die beiden Randbauteile vor allem der vertikalen Erschließung mit Hauptstiegen, Aufzügen sowie Sanitäranlagen. Dadurch wurde eine deutlich flexiblere Nutzung des Gebäudes bei gleichzeitig höherer Wirtschaftlichkeit erreicht. Leicht adaptierbare Raumlösungen bieten nun Platz für eine zeitgemäße universitäre Nutzung.

Vorteile überwiegen für den Bauprozess

Gernot Brandweiner, Geschäftsführer VÖB, definiert mit dem Begriff serielles Bauen den gesamten Bauprozess und nicht nur beispielsweise vorgefertigte Betonfertigteile: „Diese Vorfertigung erfolgt in industrialisierten Herstellungsprozessen von Bauteilen in ´Losgröße1´. Dabei kann jeder Teil ´in Serie´ aber trotzdem vollkommen verschieden vom vorherigen und nachherigen Teil gefertigt werden. Das ist durchaus dem Autobau ähnlich, kaum ein Auto ist gleich dem anderen, aber alle werden industriell gefertigt.“

Beim „modularen Bauen“ werden ganze Module komplett, inklusive Ausstattung vorgefertigt, z. B. Nasszellen oder ganze Balkonelemente oder andere Raumzellen. Die Module werden am Bau zusammengesetzt und ergeben eigenständige Bauwerke. Höchste Präzision der Planung und Ausführung sind dazu notwendig. „Modulare Bauweisen sind in Österreich weniger üblich, obwohl schon seit langem immer wieder versucht. Einschränkungen in den Maßen (z. B. im Prinzip auf Containergrößen) scheinen doch zu sehr die Gestaltung einzuschränken. Meiner Wahrnehmung nach gibt es Umsetzungsbeispiele z. B. bei Studentenheimen, Hotels oder in Österreich bei Gefängnissen“, so Brandweiner.

Für wahres „serielles Bauen“ müsste der gesamte Bauprozess einer Serienfertigung angeglichen werden und nicht bei jedem Bau neu aufgezogen werden, bringt Brandweiner es auf den Punkt: „Der gesamte Bauvorgang müsste wie in einer maschinellen Anlage funktionieren, jeder Teil ist passend (weil gut geplant und gefertigt), kommt zur richtigen Zeit an den richtigen Ort, an dem er richtig verarbeitet wird. Die Individualität ist auch bei diesem Vorgang nicht gefährdet, eben Losgröße 1.“

Die Vorteile im seriellen Bauen ergänzt Brandweiner zu dem Infokasten auf Seite ?? mit einigen weiteren Aspekten wie der Bauzeit auf Baustelle: Vorgefertigte Bauelemente werden zur Baustelle transportiert und werden dort montiert. Damit wird die Bauzeit vor Ort kürzer. Es entfallen Schalungs- und Abbindezeiten, bzw. im Vergleich zum Bau mit Bausteinen entfällt Arbeitszeit unter Baustellenbedingungen. Besser Qualität: Bauelemente werden unter qualitätsgesicherten Bedingungen für den jeweiligen Einsatz gefertigt. Planungstreue: Planung wird in automatisierten Prozessen direkt in die Bauteile umgesetzt. „Höhere Vorfertigungsgrade sind theoretisch möglich (wenn der Gesamtprozess ´seriell´ ist), z. B. durch Fenster, Leitungen, Vorbereitung für Energiespeicher Beton oder Heizen und Kühlen mit Beton“, so Brandweiner.

Keine Einschränkungen durch serielle Bauweise

Brandweiner sieht keine grundsätzlichen Einschränkungen durch serielle Bauweisen, außer den zulässigen Transportgrößen: „Im Gegenteil: Gut durchdachte Planung (weniger ´baubegleitende Planung´) ermöglicht rationelleres Vorgehen und damit tendenziell geringere Baukosten (zusätzlich zur geringeren Bauzeit). Notwendig für einen Seriellen Bauprozess ist eine zu Baubeginn fertige Planung, die danach eine durchgehende effiziente Planung ermöglicht.“

Die Kritik, dass die Bauwirtschaft immer noch nur Prototypen herstellt relativiert Brandweiner: „Ich glaube nicht, dass ´Individuelle Planung´ ein Nachteil ist, jeder Ort, jedes Umfeld erfordert darauf abgestimmt architektonische oder gestalterische Lösungen. Der individuelle Entwurf ist ein unverzichtbarer Teil unserer Baukultur und unseres Bauwesens. Gerade die Umsetzung unterschiedlicher Entwürfe in den industrielle Bauprozessen wird zur Stärke des seriellen Bauens. Aber klar, vorgefertigte Bauteile dürfen nicht den Entwurf vorgeben – da sind wir dann beim Plattenbau.“

Bei dem ersten Baukongress von A3Bau betonten die Experten, dass der Personalmangel am Bau die Branche noch stark treffen wird – und zugleich das serielle Bauen forcieren wird, sind sich die Strabag und Knauf einig. Davon ist Brandweiner ebenso überzeugt: „Selbstredend heißt Automatisierung auch Produktion mit weniger manueller Arbeit und Mitarbeitern. Doch gerade unsere Mitglieder sind an längerfristiger Mitarbeiterbindung interessiert und investieren auch in die Qualifikation und das Arbeitsumfeld.“

Das Fazit bedeutet, serielles Bauen ist nachhaltiger als „Stein auf Stein“? „Der serielle Bau ist wirtschaftlich nachhaltig, die Baukosten sind niederer, die Lebensdauer ist hoch – und die Qualität gesichert. In puncto Ökologie schneidet der serielle Bau ebenso besser ab, weil Ressourcen optimiert eingesetzt werden können, weil die Umweltbelastung auf der Baustelle geringer wird, weil in den Werken zunehmend hoher Wert auf Umweltaspekte gelegt werden bzw. schon lange Standard sind: geschlossene Materialkreisläufe, Filter (Silofilter), selbst verdichtender beton statt lärmintensives Rütteln etc. Nicht zuletzt ist seriell bauen aber auch sozial nachhaltig, weil die Mitarbeiter unter den Bedingungen eines Werkes und nicht im Freien auf der Baustelle die Teile produzieren.“

Genaueste Fertigung

Beispiele für Modulbauweise gibt es viele, sie reichen von Trafostationen, über Fertiggaragen oder auch vorgefertigten Bauteilen, die zu einem Gebäude ergänzt werden. Die Herausforderung ist die Größe der Module und deren genaueste Fertigung (z. B. mit nachfräsen, zusammenschrauben von zweidimensionalen Elementen zu dreidimensionalen Modulen von Einzelteilen, usw.). in Linz helfen Bauteile aktuell beim Wohnbau Heliosallee Wärmebrücken vermeiden. Nicht nur die Ausstattung der 83 Wohneinheiten ist hochwertig, auch baulich setzt der Planer, Entwickler und Bauträger auf Qualität. Errichtet werden Punkthäuser und Straßenriegel in Massivbauweise mit Stahlbeton und Ziegel. Die gesamte Anlage wird im Niedrigenergiestandard gebaut. Höchstes Augenmerk wird daher auch auf die Ausführungsqualität und Wärmebrückenfreiheit der Konstruktion gelegt. Das beinhaltet neben der Dämmung der Fassaden mit Vollwärmeschutz auch wärmebrückenfreie Anschlüsse im Bereich der auskragenden Balkone sowie eine wärmetechnische Entkopplung des Untergeschoßes bzw. der Garagenebene des Wohngebäudes. Erstmals in Österreich wurde bei diesem Projekt deshalb auch Alphadock eingesetzt. Analog dem Isokorb reduziert das jüngste Produkt von Schöck die negativen Auswirkungen von Wärmebrücken – und zwar im anwendungstechnisch wichtigen Bauteil der Stahlbetonwände. Dabei wird das hocheffiziente Dämmelement sowohl im Anschlussbereich von Wand an die Bodenplatte als auch über oder unter den Geschoßdecken eingesetzt.

Seit Herbst errichtet Trepka beim Veranstaltungszentrum VAZ St.Pölten einen Zubau in zwei Bauphasen. Zunächst wird beim Haupteingang ein Küchen- und Restaurantbereich errichtet, wo gerade die Innenausbauarbeiten voll im Gange sind. Ab März wird der Eingangsbereich dann um einen Foyerbereich ergänzt. Besonders hervorzuheben ist die Architekturbetonfassade, welche an der Außenschale aufgrund der dreidimensionalen und gerundeten Formen besonderes Geschick beim Schalungsbau erforderte. Auch die außergewöhnlichen Belichtungsöffnungen in den Elementen stellten eine Herausforderung bei Planung und Ausführung dar.

Eine Wohneinheit wird im Baukastensystem aufgebaut | © Zooey Braun

Begriffsbestimmungen

Bauen mit System

 

# Baukastensystem

Kombination von aufeinander abgestimmten vordefinierten Bausteinen, aus denen Baukastenprodukte zusammengestellt werden.

# Modulbau

Größere, in der Regel dreidimensionale Einheiten, die vorgefertigt und vor Ort addiert werden, bis hin zur Containergröße oder ganzen Wohneinheiten.

# Serielles Bauen

Bauweisen, die auf Grund von Standardisierungen einen Wiederholungsfaktor

implizieren mit dem Ziel der Vereinfachung und Kostenersparnis. Gegensatz zu individualisiertem Bauen

# Systembau

Bauverfahren, das aus vorgefertigten Elementen besteht.

Systembaukasten

Vordefinierte Mischung aus seriell vorproduzierten und individuell angepassten Bauteilen.

# Vorfertigung

fabriks- oder serienmäßige Produktion von Bauteilen, die erst später zum Endprodukt zusammengebaut werden.

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