Da sich die Baubranche rasant entwickelt, richten immer mehr Designer, Entwickler und Bauunternehmen ihr Augenmerk auf eine effiziente und flexible Baumethode – die volumetrische Modulbauweise.

Vielleicht haben Sie den Begriff „Modulbau“ schon einmal in den Nachrichten gehört. Doch was bedeutet „volumetrisches“ Modul? Wie unterscheidet es sich von der uns bekannten traditionellen Bauweise? Dieser Artikel bietet Ihnen eine umfassende Analyse von Konzept, Prozess, Vorteilen und zukünftigen Entwicklungstrends des volumetrischen Modulbaus und vermittelt Ihnen einen Einblick in die Zukunft der Baubranche.

Was ist volumetrische Modulkonstruktion?

Volumetrische Modulbauweise ist eine Bauweise, bei der das gesamte Gebäude in dreidimensionale Module (meist komplette Räume oder Raumeinheiten) unterteilt wird, die im Werk vorgefertigt und anschließend zur Montage auf die Baustelle transportiert werden. Diese Module verfügen bereits über die gesamte Struktur, Wände, Böden, Decken und sogar Rohre, Leitungen und Innenausstattung, bevor sie das Werk verlassen.

Wie funktioniert volumetrische Modulbauweise?

Der volumetrische Modulbau funktioniert wie eine effiziente industrielle Produktionsstraße, die einen Großteil der Arbeit, die früher vor Ort erledigt wurde, vorab in die Fabrik verlagert. Der gesamte Prozess lässt sich grob in die folgenden Hauptschritte unterteilen:

Entwurfsphase

Alles beginnt mit dem Entwurf. Entsprechend den Projektanforderungen zerlegt der Architekt das Gebäude in mehrere Standard- oder kundenspezifische Moduleinheiten und plant die Details von Struktur, Rohrleitungen, Brandschutz usw. Alle Entwürfe müssen den Transport- und Montagestandards entsprechen.

Fabrikvorfertigung

Jedes Modul wird in einer kontrollierten Fabrikumgebung gebaut, einschließlich der Herstellung des Tragwerks, der Wanddämmung, des Tür- und Fenstereinbaus, der Verlegung von Wasser- und Stromleitungen sowie der Innendekoration und Malerarbeiten. Im Vergleich zu herkömmlichen Baustellen ist der Fabrikbau effizienter, qualitativ hochwertiger und wetterunabhängiger.

Transport und Heben

Nach der Fertigstellung wird das Modul per LKW zum Projektstandort transportiert. Die Größe des Moduls wird durch die Transportspezifikationen begrenzt (in der Regel 3–4 Meter Breite und 12 Meter Länge). Das Modul wird vor Ort mit Hebezeugen installiert.

Montage und Anschluss vor Ort

Nach der Ankunft auf der Baustelle werden die Module wie ein Puzzle zusammengesetzt, die Struktur verbunden, das Niveau angepasst und an das gesamte Wasser- und Stromnetz angeschlossen. Dieser Prozess ist deutlich schneller als herkömmliche Bauweisen, und das Gebäude wächst bereits nach wenigen Wochen.

Fertigstellung und Abnahme

Abschließend werden eine kleine Randbearbeitung, Systemfehlerbehebung und die Endabnahme durchgeführt. Der gesamte Bauzyklus verkürzt sich im Vergleich zur herkömmlichen Methode um 30%-50%, die Qualität bleibt stabil und es kommt zu weniger Störungen beim Bau vor Ort.

Durch diese Vorgehensweise hat Volumetric Modular Construction eine Industrialisierung und Standardisierung des Bauprozesses erreicht, was nicht nur die Effizienz verbessert, sondern auch die Fehlerquote reduziert. Es ist eine ideale Lösung für Projekte mit hohen Anforderungen an Zeit, Kosten und Qualität.

Hauptvorteile der volumetrischen Modulbauweise

Warum erfreut sich volumetrischer Modulbau immer größerer Beliebtheit? Neben der neuartigen Bauweise bietet er auch erhebliche praktische Vorteile. Hier sind einige der wichtigsten Vorteile dieser Bauweise:

1. Schnellere Konstruktion

Da die Errichtung vor Ort und die Vorfertigung der Module gleichzeitig erfolgen können, vergehen bei vielen Projekten vom Entwurf bis zur Auslieferung nur wenige Monate. Dies ist besonders für gewerbliche Projekte oder Notunterkünfte mit engen Bauzeitplänen geeignet.

2. Besser vorhersehbare Kostenkontrolle

Beim Bauen in einer Fabrikumgebung können Materialabfall, Arbeitskosten und Baufortschritt genauer kontrolliert werden. Diese Kontrollierbarkeit sorgt für stabilere Projektbudgets und reduziert zusätzliche Kosten durch Probleme auf der Baustelle.

3. Konstantere Qualität

Alle Module werden in einer kontrollierbaren und standardisierten Fabrik gefertigt, wodurch Qualitätsschwankungen durch Faktoren wie Wetter und Personalwechsel vermieden werden. Struktur, Sicherheit, Isolierung und dekorative Wirkung jedes Moduls werden streng geprüft, wodurch die Gesamtqualität des Gebäudes besser gewährleistet wird.

4. Geringere Umweltbelastung

Modulare Gebäude zeichnen sich durch eine kurze Bauzeit vor Ort aus, wodurch Lärm, Staub und Bauschutt reduziert werden. In Verbindung mit dem optimierten Materialeinsatz im Produktionsprozess sind sie umweltfreundlicher und nachhaltiger.

5. Höhere Sicherheit und Arbeitnehmerwohlfahrt

Der Bau volumetrischer Module erfolgt überwiegend in Innenräumen, was sicherer ist und die Arbeitsumgebung der Arbeiter verbessert.

6. Einfach zu erweitern und wiederzuverwenden

Wenn das Projekt erweitert werden muss, fügen Sie einfach weitere Module zum ursprünglichen Gebäude hinzu. Das ist sehr flexibel. In einigen Fällen können die Module sogar als Ganzes verschoben oder wiederverwendet werden, was die Kapitalrendite weiter verbessert.

Herausforderungen und Überlegungen für volumetrische Modulgebäude

Trotz der erheblichen Vorteile volumetrischer Modulbauten sind in der Praxis folgende Punkte zu beachten:

Transportbeschränkungen: Die Größe der Module ist durch die Straßentransportvorschriften begrenzt, was die Designflexibilität beeinträchtigen kann.

Bauanschluss und Abdichtung: Die Qualität der Verbindungen zwischen den Modulen muss streng kontrolliert werden, um die Integrität und Wasserdichtigkeit des Gebäudes sicherzustellen.

Fundament- und Standortbedingungen: Obwohl die Bauarbeiten vor Ort reduziert wurden, müssen unterstützende Einrichtungen wie Fundament, Stromversorgung und Entwässerung noch immer im Voraus vorbereitet werden.

Behördliche Genehmigung: Die Vorschriften und Genehmigungsverfahren für modulare Gebäude sind von Region zu Region unterschiedlich und müssen im Voraus verstanden und geplant werden.

Diese Probleme sind nicht unüberwindbar. Solange sie in der Entwurfs- und Planungsphase umfassend berücksichtigt werden, sind volumetrische Module nach wie vor eine sehr lohnende Bauweise.

Typische Anwendungsszenarien volumetrischer Module

Aufgrund ihrer hohen Effizienz und Flexibilität werden volumetrische Modulgebäude in zahlreichen Szenarien eingesetzt, darunter:

• Wohnprojekte: wie Wohnungen und Stadthäuser, bei denen es sich meist um standardisierte und wiederholte Einheiten handelt, die sich für die Massenproduktion eignen.
• Hotels und Schlafsäle: geeignet für standardmäßige Raumaufteilungen, schnelle Bauweise und einheitlichen Dekorationsstil.
• Medizinische und pädagogische Gebäude: werden für temporäre Kliniken, Stationen, Klassenzimmer, Studentenwohnheime usw. verwendet und sind schnell einsatzbereit.
• Büro- und Gewerbeflächen: Modularer Aufbau von Bürogebäuden, Geschäften etc., der leicht reproduzierbar und erweiterbar ist.
• Besondere Nutzungen: wie z. B. Baustellenbaracken, Feldeinrichtungen, temporäre Umsiedlungshäuser usw., die hohe Anforderungen an Aktualität und Flexibilität stellen.

Volumetrisch vs. Plattenbauweise vs. Hybrid vs. Modular

Modulares Bauen ist keine Universallösung. Je nach Projektanforderungen können unterschiedliche modulare Systeme besser geeignet sein. Nachfolgend finden Sie einen detaillierten Vergleich zwischen Volumetrisch, Paneelförmig, Hybridund allgemein Modular Systeme basierend auf Schlüsselfaktoren:

Aspekt	Volumetrisch (3D-Module)	Paneelweise (Flachpaneele)	Hybrid (gemischtes System)	Modular (allgemeiner Begriff)
Strukturform	Vollständig geschlossene 3D-Module mit Struktur und Innenausbau	Flache Elemente (Wände, Böden), vor Ort montiert	Kombination aus volumetrischen und paneelartigen Elementen	Oberbegriff, kann verschiedene modulare Ansätze beinhalten
Fertigstellungsgrad	Hoch – 80–95% im Werk fertiggestellt	Niedrig – umfangreiche Baustellenarbeiten erforderlich	Mittel – teilweise Fabrikfertigstellung, einige Baustellenarbeiten	Hängt vom verwendeten System ab
Konstruktionsmethode	Werksaufbau → Transport → Kraninstallation → Anschluss	Im Werk hergestellte Paneele → Montage vor Ort	Einige Module vorgefertigt, andere vor Ort gebaut	Variiert je nach gewählter Methode
Baugeschwindigkeit	Sehr schnell – minimale Vor-Ort-Zeit	Langsamer – mehr Arbeit vor Ort	Moderater – ausgewogener Ansatz	Variiert je nach System
Transportschwierigkeiten	Hoch – große LKWs und Kräne erforderlich	Niedrig – flach verpackt und leicht zu transportieren	Mittel – abhängig von der Modulgröße	Abhängig vom Modultyp
Designflexibilität	Niedriger – durch Transportabmessungen begrenzt	Hoch – vor Ort anpassbar	Mittel – flexibel und skalierbar	Variiert – in den meisten Fällen flexibel
Kostenkontrolle	Höhere Vorlaufkosten, aber vorhersehbar und zeitsparend	Geringere Materialkosten, aber längerer Zeitrahmen	Mäßig – hängt von der Komplexität ab	Sehr variabel
Qualitätskonsistenz	Sehr hohe – werkskontrollierte Qualität	Variabel – abhängig von den Bedingungen vor Ort	Mittel – gemischte Umgebungen	Hängt vom Ansatz ab
Am besten geeignet für	Hotels, Wohnungen, Krankenhäuser, Wohnheime	Individuelle Eigenheime, ländliche Gebäude, komplexe Strukturen	Hochhäuser, multifunktionale öffentliche Einrichtungen	Alle Modulbauarten

Zusammenfassung:

• Volumetrisch ist ideal für Projekte, bei denen Geschwindigkeit, gleichbleibende Qualität und wiederholbare Layouts erforderlich sind (z. B. Hotels, Wohnhäuser).
  
• Paneelförmig eignet sich hervorragend für abgelegene oder unregelmäßige Standorte mit Transportbeschränkungen und bietet mehr Gestaltungsfreiheit, aber eine längere Bauzeit.
  
• Hybrid bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Geschwindigkeit und Flexibilität, ideal für große oder komplexe Anlagen.
  
• Modular ist ein weit gefasster Begriff, daher ist es wichtig, das konkret verwendete System zu klären.
  

Zukünftige Trends bei volumetrischen Modulgebäuden

Da sich die Bauindustrie kontinuierlich in Richtung Effizienz, Umweltschutz und Digitalisierung entwickelt, eröffnen volumetrische Modulgebäude breitere Anwendungsmöglichkeiten. Hier sind einige Entwicklungsrichtungen, die es zu beachten gilt:

Tiefergehende Technologieintegration: BIM, digitale Modellierung und Fabrikautomatisierung werden die Effizienz von Design und Konstruktion weiter verbessern und Fehler reduzieren.

Grün und nachhaltig: Modulare Gebäude sind von Natur aus umweltfreundlich und werden in Zukunft mehr energiesparende Materialien und grüne Technologien kombinieren, um eine kohlenstoffarme Entwicklung zu fördern.

Flexibleres und schöneres Design: Von „Standardboxen“ bis hin zu individuelleren Architekturstilen werden Modularität und Kreativität kombiniert.

Wachstum von Hochhausprojekten: Der technologische Fortschritt treibt die Anwendung modularer Gebäude in mittelhohen und hohen Wohn- und Geschäftsgebäuden voran.

Verstärkender Globalisierungstrend: Mit der Verbesserung der Standardisierung werden volumetrische Module in mehr Ländern lokalisiert.

Der volumetrische Modulbau verändert allmählich unser traditionelles Verständnis von „Bauen“. Er ist nicht nur eine schnellere und effizientere Baumethode, sondern stellt auch ein moderneres, standardisierteres und nachhaltigeres Baukonzept dar. Vom Wohnhaus bis zum Krankenhaus, vom Klassenzimmer bis zum Büro – er wird in immer mehr Projekten eingesetzt und zeigt weiterhin großes Potenzial.

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FAQs

1. Für welche Höhe ist das volumetrische Modulgebäude geeignet?

Derzeit werden die meisten volumetrischen Projekte für niedrige bis mittelhohe Gebäude (in der Regel nicht mehr als 10 Stockwerke) verwendet. Mit der Entwicklung der Strukturtechnologie wird diese Methode jedoch auch für einige mittelhohe und hohe Projekte (mehr als 15 Stockwerke) übernommen. Der Schlüssel liegt in der Professionalität der Strukturplanung und der Modulverbindung.

2. Werden volumetrische Modulgebäude teurer sein als herkömmliche Bauten?

Die Stückkosten eines einzelnen Moduls können etwas höher sein als bei herkömmlicher Bauweise, aber der gesamte Projektzyklus ist kürzer und die Arbeits- und Fehlerquote ist niedriger, sodass die Gesamtkosten normalerweise besser kontrollierbar und kostengünstiger sind.

3. Können volumetrische Module angepasst werden?

Ja. Obwohl die Module bestimmten Größenbeschränkungen unterliegen, ist durch Modulkombinationen, individuelle Gestaltung, Innenraumgestaltung usw. eine individuelle Gestaltung möglich. Bei sorgfältiger Planung ist die Flexibilität dennoch sehr hoch.

4. Können Module beim Transport leicht beschädigt werden?

Die Module werden vor Verlassen des Werks strukturell verstärkt und verpackt. Der Transportplan wird in der Regel im Voraus geplant. Solange das professionelle Team dafür verantwortlich ist, ist der Transportprozess sicher und zuverlässig.

5. Wie schneidet das volumetrische Modul im Vergleich zu 3D-gedruckten Gebäuden ab?

3D-gedruckte Gebäude basieren auf dem Druck vor Ort und eignen sich für kleine Projekte mit komplexen Formen. Ihre Effizienz und Standardisierung sind jedoch begrenzt. Das volumetrische Modul eignet sich besser für große, schnell lieferbare standardisierte Gebäude und ist in der Praxis ausgereifter und stabiler.